PCB科技 - PCBA組件的PCB可製造性設計

當前的電子產品日新月异, 需要高密度組裝電路板. It is a historical necessity to replace through-hole insertion (THT) with surface mounting (SMT). 因此, 印製板科技正迅速向高密度和多層方向發展. 發展. 印製板的合理設計是SMT科技的關鍵, 同時也是SMT工藝質量的保證, 有助於提高生產效率. 本文描述了設計時需要考慮的一些製造過程問題 表面貼裝印刷電路板, 為PCB設計人員提供了參攷.

1引言

在電子產品製造中, 隨著產品的小型化和複雜性, 電路板的組裝密度越來越高, 新一代SMT組裝工藝的生產和廣泛應用要求設計者考慮可製造性. 一旦設計中考慮不足，就會導致可製造性差, 有必要修改設計, 這將不可避免地延長產品的推出時間，新增產品的推出成本, 即使 PCB佈局 略有變化, 印製板和SMT錫膏印刷網都是重新製作的，印製板的成本高達數千元甚至數萬元, 類比電路甚至需要重新調試. 引入時間的延遲可能會導致公司錯過市場上的好機會，並在戰畧上處於非常不利的地位.

2、PCB設計中考慮的內容

PCB設計的可製造性分為兩類，一類是指印刷電路板生產的加工技術； 另一個是指電路和結構部件以及印刷電路板的組裝科技。

關於印製電路板生產的加工技術, 通用PCB製造商, 由於其製造能力, 將為設計師提供詳細的相關要求, 這在實踐中相對較好. 據作者所知，第二類在實踐中沒有得到足够重視的是可製造性設計 PCBA組件. 本文的重點也是描述設計人員在PCB設計階段必須考慮的可製造性問題.

PCB組件的可製造性設計要求PCB設計師在PCB設計的早期階段考慮以下事項：

2.1適當選擇裝配方法和部件佈局

裝配方法和元件佈局的選擇是PCB可製造性的一個非常重要的方面，對裝配效率、成本和產品品質有很大影響。 事實上，作者接觸了相當多的PCBA，並考慮了一些非常基本的原則。 還有一些缺點。

（1）選擇正確的裝配方法

一般來說，對於不同的PCB組裝密度，建議的組裝方法如下：

作為一名電路設計工程師，您應該正確理解PCB組裝工藝流程，以避免犯一些原則性錯誤。 在選擇裝配方法時，除了考慮PCB的裝配密度和佈線難度外，還必須基於這種裝配方法的典型工藝流程，並考慮公司自身工藝設備的水准。 如果公司沒有更好的波峰焊接工藝，那麼選擇上錶中的第五種組裝方法可能會給自己帶來很多麻煩。 另一點值得注意的是，如果您計畫在焊接表面上實施波峰焊接工藝，則應避免在焊接表面上佈置一些SMD，使工藝複雜。

（2）組件佈局

PCB上元件的佈局對生產效率和成本有著非常重要的影響，是衡量PCB設計可安裝性的重要名額。 一般來說，組件的排列應盡可能均勻、規則和整齊，並以相同的方向和極性分佈排列。 規則佈置便於檢查，有助於提高補片/挿件速度，均勻分佈有利於優化散熱和焊接工藝。 另一方面，為了簡化工藝，PCB設計師必須始終知道，在PCB的任何一側，只能使用回流焊和波峰焊的組焊工藝。 當組裝密度較高且PCB的焊接表面必須分佈更多SMD元件時，這一點尤其值得注意。

2.2必須在PCB上設定必要的夾緊邊緣、定位標記和用於自動化生產的過程定位孔。

PCBA組裝是現時自動化程度最高的行業之一。 生產中使用的自動化設備要求PCB的自動傳輸。 這要求在PCB的傳輸方向（通常是長邊方向）上，應有不小於3-5mm寬的夾緊邊緣，以便於自動傳輸，並防止靠近板邊緣的組件因夾緊而無法自動組裝。

定位標記的功能是，對於現時廣泛使用的光學定位裝配設備，要求PCB為光學識別系統提供至少兩到3個定位標記，以準確定位PCB並糾正PCB加工誤差。 在常用的定位標記中，兩個標記必須分佈在PCB的對角線上。 定位標記的選擇通常使用標準圖形，如實心圓形墊。 為了便於識別，標記周圍應有一個沒有其他電路特徵或標記的開放區域。 尺寸最好不小於標記的直徑。 標記應距離板邊緣5mm。 在上面

在印刷電路板本身的製造過程中，以及在組裝的半自動挿件和ICT測試過程中，印刷電路板有必要在拐角處提供兩到3個定位孔。

2.3合理使用拼圖，提高生產效率和靈活性。

組裝形狀較小或不規則的PCB時，有許多限制。 囙此，組裝時通常使用將幾個小PCB拼接成適當尺寸的PCB的方法，如圖5所示。 通常，對於單面尺寸小於150mm的PCB，可以考慮使用板裝法。 通過二、3、四等，可以將大PCB的尺寸組裝到合適的加工範圍，通常寬度為150mm～250mm，長度為250mm～350mm。 PCB是自動裝配中更合適的尺寸。

以上是設計PCB時應考慮的一些主要原則. 印刷電路板可製造性設計 PCBA組件, 還有很多詳細的要求.