表面組裝技術(shù)（smt）及印制板可制造性設(shè)計(jì)電源網(wǎng)

1、SMT印制電路板的可制造性設(shè)計(jì)及審核顧靄云Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 基板材料選擇 布線 元器件選擇 焊盤 印制板電路設(shè)計(jì)測(cè)試點(diǎn) PCB設(shè)計(jì)可制造（工藝）性設(shè)計(jì) 導(dǎo)線、通孔 可靠性設(shè)計(jì) 焊盤與導(dǎo)線的連接 降低生產(chǎn)成本 阻焊 散熱、電磁干擾等 印制電路板（以下簡(jiǎn)稱PCB）設(shè)計(jì)是表面組裝技術(shù)的重要組成之一。PCB設(shè)計(jì)質(zhì)量是衡量表面組裝技術(shù)水平的一個(gè)重要標(biāo)志，是保證表面組裝質(zhì)量的首要條件之一。 PCB

2、設(shè)計(jì)包含的內(nèi)容：Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 可制造性設(shè)計(jì)DFM（Design For Manufacture）是保證PCB設(shè)計(jì)質(zhì)量的最有效的方法。DFM就是從產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)起，就考慮到可制造性和可測(cè)試性，使設(shè)計(jì)和制造之間緊密聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)到制造一次成功的目的。 DFM具有縮短開(kāi)發(fā)周期、降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，是企業(yè)產(chǎn)品取得成功的途徑。 Evaluation only.Created wi

3、th Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. HP公司DFM統(tǒng)計(jì)調(diào)查表明:產(chǎn)品總成本60%取決于產(chǎn)品的最初設(shè)計(jì)，75的制造成本取決于設(shè)計(jì)說(shuō)明和設(shè)計(jì)規(guī)范，7080的生產(chǎn)缺陷是由于設(shè)計(jì)原因造成的。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.新產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程 方案設(shè)計(jì) 樣機(jī)制作 產(chǎn)品驗(yàn)證 小

4、批試生產(chǎn) 首批投料 正式投產(chǎn)Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法與現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法比較 傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 串行設(shè)計(jì) 重新設(shè)計(jì) 重新設(shè)計(jì) 生產(chǎn) 1# n# 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法 并行設(shè)計(jì)CE 重新設(shè)計(jì) 生產(chǎn) 及DFM 1#Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-

5、2011 Aspose Pty Ltd. SMT工藝與傳統(tǒng)插裝工藝有很大區(qū)別，對(duì)PCB設(shè)計(jì)有專門要求。除了滿足電性能、機(jī)械結(jié)構(gòu)、等常規(guī)要求外，還要滿足SMT自動(dòng)印刷、自動(dòng)貼裝、自動(dòng)焊接、自動(dòng)檢測(cè)要求。特別要滿足再流焊工藝的再流動(dòng)和自定位效應(yīng)的工藝特點(diǎn)要求。 SMT具有全自動(dòng)、高速度、高效益的特點(diǎn)，不同廠家的生產(chǎn)設(shè)備對(duì)PCB的形狀、尺寸、夾持邊、定位孔、基準(zhǔn)標(biāo)志圖形的設(shè)置等有不同的規(guī)定。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose

6、Pty Ltd. 不正確的設(shè)計(jì)不僅會(huì)導(dǎo)致組裝質(zhì)量下降，還會(huì)造成貼裝困難、頻繁停機(jī)，影響自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備正常運(yùn)行，影響貼裝效率，增加返修率，直接影響產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量和加工成本，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成印制電路板報(bào)廢等質(zhì)量事故。 又由于PCB設(shè)計(jì)的質(zhì)量問(wèn)題在生產(chǎn)工藝中是很難甚至無(wú)法解決的，如果疏忽了對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量的控制，在批生產(chǎn)中將會(huì)帶來(lái)很多麻煩，會(huì)造成元器件、材料、工時(shí)的浪費(fèi)，甚至?xí)斐芍卮髶p失。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty

7、Ltd.內(nèi)容一 不良設(shè)計(jì)在SMT生產(chǎn)制造中的危害二 目前國(guó)內(nèi)SMT印制電路板設(shè)計(jì)中的常見(jiàn)問(wèn)題及解決措施三. SMT工藝對(duì)PCB設(shè)計(jì)的要求四. SMT設(shè)備對(duì)PCB設(shè)計(jì)的要求五. 提高PCB設(shè)計(jì)質(zhì)量的措施六. SMT印制板可制造性設(shè)計(jì)（工藝性）審核Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.一 不良設(shè)計(jì)在SMT生產(chǎn)制造中的危害 1. 造成大量焊接缺陷。 2. 增加修板和返修工作量，浪費(fèi)工時(shí)，延誤工期。 3. 增加工藝

8、流程，浪費(fèi)材料、浪費(fèi)能源。 4. 返修可能會(huì)損壞元器件和印制板。 5. 返修后影響產(chǎn)品的可靠性 6. 造成可制造性差，增加工藝難度，影響設(shè)備利用率，降低生產(chǎn)效率。 7最嚴(yán)重時(shí)由于無(wú)法實(shí)施生產(chǎn)需要重新設(shè)計(jì)，導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)品的實(shí)際開(kāi)發(fā)時(shí)間延長(zhǎng)，失去市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的機(jī)會(huì)。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.二 目前國(guó)內(nèi)SMT印制電路板設(shè)計(jì)中的常見(jiàn)問(wèn)題及解決措施Evaluation only.Created with As

9、pose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.1. PCB設(shè)計(jì)中的常見(jiàn)問(wèn)題（舉例）(1) 焊盤結(jié)構(gòu)尺寸不正確 以Chip元件為例： a 當(dāng)焊盤間距G過(guò)大或過(guò)小時(shí)，再流焊時(shí)由于元件焊端不能與焊盤搭接交疊，會(huì)產(chǎn)生吊橋、移位。 焊盤間距G過(guò)大或過(guò)小 b 當(dāng)焊盤尺寸大小不對(duì)稱，或兩個(gè)元件的端頭設(shè)計(jì)在同一個(gè)焊盤上時(shí)，由于表面張力不對(duì)稱，也會(huì)產(chǎn)生吊橋、移位。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro

10、file .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.(2) 通孔設(shè)計(jì)不正確 導(dǎo)通孔設(shè)計(jì)在焊盤上，焊料會(huì)從導(dǎo)通孔中流出，會(huì)造成焊膏量不足。 印制導(dǎo)線 不正確 正確 導(dǎo)通孔示意圖Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.(3) 阻焊和絲網(wǎng)不規(guī)范 阻焊和絲網(wǎng)加工在焊盤上，其原因：一是設(shè)計(jì)；二是PCB制造加工精度差造成的。其結(jié)果造成虛焊或電氣斷路。Evaluation onl

11、y.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.(4) 元器件布局不合理 a 沒(méi)有按照再流焊要求設(shè)計(jì)，再流焊時(shí)造成溫度不均勻。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.b 沒(méi)有按照波峰焊要求設(shè)計(jì)，波峰焊時(shí)造成陰影效應(yīng)。Evaluation only.Create

12、d with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.(5) 基準(zhǔn)標(biāo)志(Mark)、PCB外形和尺寸、PCB定位孔和夾持邊的設(shè)置不正確 a 基準(zhǔn)標(biāo)志(Mark)做在大地的網(wǎng)格上，或Mark圖形周圍有阻焊膜，由于圖象不一致與反光造成不認(rèn)Mark

13、、頻繁停機(jī)。 b 導(dǎo)軌傳輸時(shí)，由于PCB外形異形、PCB尺寸過(guò)大、過(guò)小、或由于PCB定位孔不標(biāo)準(zhǔn)，造成無(wú)法上板，無(wú)法實(shí)施機(jī)器貼片操作。 c 在定位孔和夾持邊附近布放了元器件，只能采用人工補(bǔ)貼。 d 拼板槽和缺口附近的元器件布放不正確，裁板時(shí)造成損壞元器件。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.(6) PCB材料選擇、PCB厚度與長(zhǎng)度、寬度尺寸比不合適 a 由于PCB材料選擇不合適，在貼片前就已經(jīng)變形，造成貼

14、裝精度下降。 b PCB厚度與長(zhǎng)度、寬度尺寸比不合適造成貼裝及再流焊時(shí)變形，容易造成焊接缺陷，還容易損壞元器件。特別是焊接BGA時(shí)容易造成虛焊。 虛焊Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.(7) BGA的常見(jiàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題 a 焊盤尺寸不規(guī)范，過(guò)大或過(guò)小。 b 通孔設(shè)計(jì)在焊盤上，通孔沒(méi)有做埋孔處理 c 焊盤與導(dǎo)線的連接不規(guī)范 d 沒(méi)有設(shè)計(jì)阻焊或阻焊不規(guī)范。Evaluation only.Created with

15、Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.(8) 元器件和元器件的包裝選擇不合適 由于沒(méi)有按照貼裝機(jī)供料器配置選購(gòu)元器件和元器件的包裝，造成無(wú)法用貼裝機(jī)貼裝。(9)齊套備料時(shí)把編帶剪斷。(10)PCB外形不規(guī)則、PCB尺寸太小、沒(méi)有加工拼板造成不能上機(jī)器貼裝等等。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspos

16、e Pty Ltd.2消除不良設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)DFM的措施(1) 首先管理層要重視DFM，編制本企業(yè)的DFM規(guī)范文件。(2) 制訂審核、修改和實(shí)施的具體規(guī)定，建立DFM的審核制度。(3)設(shè)計(jì)人員要熟悉DFM設(shè)計(jì)規(guī)范，并按設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行新產(chǎn)品設(shè)計(jì)。 (4) 外協(xié)加工時(shí)，在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)前就要與SMT加工廠建立聯(lián)系， SMT加工廠應(yīng)將本企業(yè)的DFM設(shè)計(jì)規(guī)范交給客戶。必須按照SMT加工廠的DFM設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。以提高從設(shè)計(jì)到制造一次成功率，減少工程變更次數(shù)。(5) 工藝員應(yīng)及時(shí)將制造過(guò)程中的問(wèn)題反饋給設(shè)計(jì)人員，不斷改進(jìn)和完善產(chǎn)品的DFM設(shè)計(jì)。Evaluation only.Created with Aspos

17、e.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.1. 印制板的組裝形式及工藝流程設(shè)計(jì)1.1 印制板的組裝形式Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.1.2 工藝流程設(shè)計(jì)1.2.1 純表面組裝工藝流程(1) 單面表面組裝工藝流程施加焊膏 貼裝元器件 再流焊。(2) 雙面表面組裝工藝流程A面施加焊膏 貼

18、裝元器件 再流焊 翻轉(zhuǎn)PCB B面施加焊膏 貼裝元器件 再流焊。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1.2.2 表面貼裝和插裝混裝工藝流程(1) 單面混裝（SMD和THC都在同一面）A面施加焊膏 貼裝SMD 再流焊 A面插裝THC B面波峰焊。(2) 單面混裝（SMD和THC分別在PCB的兩面）B面施加貼裝膠 貼裝SMD 膠固化 翻轉(zhuǎn)PCB A面插裝THC B面波峰焊?；颍篈面插裝THC（機(jī)器） B面貼

19、裝再波峰焊Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. (3) 雙面混裝（THC在A面，A、B兩面都有SMD）A面施加焊膏 貼裝SMD 再流焊 翻轉(zhuǎn)PCB B面施加貼裝膠 貼裝SMD 膠固化 翻轉(zhuǎn)PCB A面插裝THC B面波峰焊。（應(yīng)用最多）Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyrig

20、ht 2004-2011 Aspose Pty Ltd. (4) 雙面混裝（A、B兩面都有SMD和THC）A面施加焊膏 貼裝SMD 再流焊 翻轉(zhuǎn)PCB B面施加貼裝膠 貼裝SMD 膠固化 翻轉(zhuǎn)PCB A面插裝THC B面波峰焊 B面插裝件后附。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1.3 選擇表面貼裝工藝流程應(yīng)考慮的因素1.3.1 盡量采用再流焊方式，再流焊比波峰焊具有以下優(yōu)越性；(1)元器件受到的熱沖擊

21、小。(2)能控制焊料量，焊接缺陷少，焊接質(zhì)量好，可靠性高；(3)焊料中一般不會(huì)混入不純物，能正確地保證焊料的組分；有自定位效應(yīng)（self alignment）(4)可在同一基板上，采用不同焊接工藝進(jìn)行焊接；(5)工藝簡(jiǎn)單，修板量極小。從而節(jié)省了人力、電力、材料。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.1.3.2 一般密度的混合組裝時(shí) 盡量選擇插裝元件、貼片元件在同一面。 當(dāng)SMD和THC在PCB的同一面時(shí)，采

22、用A面印刷焊膏、再流焊，B面波峰焊工藝；（必須雙面板） 當(dāng)THC在PCB的A面、SMD 在PCB的B面時(shí)，采用B面點(diǎn)膠、波峰焊工藝。（單面板）Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.1.3.3 高密度混合組裝時(shí) a) 高密度時(shí)，盡量選擇表貼元件； b) 將阻、容、感元件、晶體管等小元件放在B面，IC和體積大、重的、高的元件（如鋁電解電容）放在A面，實(shí)在排不開(kāi)時(shí)，B面盡量放小的IC ； c) BGA設(shè)計(jì)時(shí)，盡量

23、將BGA放在A面，兩面安排BGA元件會(huì)增加工藝難度。 d) 當(dāng)沒(méi)有THC或只有及少量THC時(shí)，可采用雙面印刷焊膏、再流焊工藝，及少量THC采用后附的方法； e) 當(dāng)A面有較多THC時(shí)，采用A面印刷焊膏、再流焊，B面點(diǎn)膠、波峰焊工藝。 f) 盡量不要在雙面安排THC。必須安排在B面的發(fā)光二極管、連接器、開(kāi)關(guān)、微調(diào)元器件等THC采用后附的方法。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.注意： 在印制板的同一面，禁止

24、采用先再流焊SMD，后對(duì)THC進(jìn)行波峰焊的工藝流程。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.2選擇PCB材料a)應(yīng)適當(dāng)選擇g較高的基材玻璃化轉(zhuǎn)變溫度g是聚合物特有的性能，是決定材料性能的臨界溫度，是選擇基板的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。環(huán)氧樹(shù)脂的Tg在125140 左右，再流焊溫度在220左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于PCB基板的g，高溫容易造成PCB的熱變形，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞元件。 Tg應(yīng)高于電路工作溫度Evaluation only.Cr

25、eated with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.b) 要求CTE低由于X、Y和厚度方向的熱膨脹系數(shù)不一致，容易造成PCB變形，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成金屬化孔斷裂和損壞元件。c) 要求耐熱性高一般要求PCB能有250/50S的耐熱性。d）要求平整度好Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty

26、 Ltd. e) 電氣性能要求高頻電路時(shí)要求選擇介電常數(shù)高、介質(zhì)損耗小的材料。 絕緣電阻，耐電壓強(qiáng)度， 抗電弧性能都要滿足產(chǎn)品要求。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.3選擇元器件Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.

27、3.1 元器件選用標(biāo)準(zhǔn)a 元器件的外形適合自動(dòng)化表面貼裝，元件的上表面應(yīng)易于使用真空吸嘴吸取，下表面具有使用膠粘劑的能力；b 尺寸、形狀標(biāo)準(zhǔn)化、并具有良好的尺寸精度和互換性 ；c 包裝形式適合貼裝機(jī)自動(dòng)貼裝要求；d 具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，能承受貼裝機(jī)的貼裝應(yīng)力和基板的彎折應(yīng)力；Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.e 元器件的焊端或引腳的可焊性要符合要求； 2355，20.2s 或2305，30.5s，焊端9

28、0%沾錫。f 符合再流焊和波峰焊的耐高溫焊接要求； 再流焊：2355，20.2s。 波峰焊：2605，50.5s。g 可承受有機(jī)溶劑的洗滌；Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 3.3 選擇元器件要根據(jù)具體產(chǎn)品電路要求以及PCB尺寸、組裝密度、組裝形式、產(chǎn)品的檔次和投入的成本進(jìn)行選擇。 a） SMC的選擇注意尺寸大小和尺寸精度，并考慮滿足貼片機(jī)功能。鉭和鋁電解電容器主要用于電容量大的場(chǎng)合薄膜電容器用于耐熱

29、要求高的場(chǎng)合云母電容器用于Q值高的移動(dòng)通信領(lǐng)域波峰焊工藝必須選擇三層金屬電極焊端結(jié)構(gòu)片式元件Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.b) SMD的選擇 小外形封裝晶體管： SOT23是最常用的三極管封裝， SOT143用于射頻 SOP 、 SOJ：是DIP的縮小型，與DIP功能相似 QFP：占有面積大，引腳易變形，易失去共面性；引腳 的柔性又能幫助釋放應(yīng)力，改善焊點(diǎn)的可靠性。QFP引腿最小間距為0.3mm，目

30、前 0.5mm間距已普遍應(yīng)用，0.3mm、 0.4mm的QFP逐漸被BGA替代。選擇時(shí)注意貼片機(jī)精度是否 滿足要求。 PLCC：占有面積小，引腳不易變形，但檢測(cè)不方便。 LCCC：價(jià)格昂貴，主要用于高可靠性的軍用組件中， 而且必須考慮器件與電路板之間的CET問(wèn)題 BGA 、CSP：適用于I/O高的電路中。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.c) 片式機(jī)電元件：用于高密度、要求體積小、重量輕的電子產(chǎn)品。對(duì)于

31、重量和體積大的電子產(chǎn)品應(yīng)選用有引腳的機(jī)電元件。d) THC（插裝元器件） 大功率器件、機(jī)電元件和特殊器件的片式化尚不成熟，還得采用插裝元器件 從價(jià)格上考慮，選擇THC比SMD較便宜。、Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 4. SMC/SMD（貼裝元器件）焊盤設(shè)計(jì) Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile

32、.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.PCB焊盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要滿足再流焊工藝特點(diǎn)“再流動(dòng)”與自定位效應(yīng) 從再流焊與波峰焊工藝最大的差異是： 波峰焊工藝是通過(guò)貼片膠粘接或印制板的插裝孔事先將貼裝元器件及插裝元器件固定在印制板的相應(yīng)位置上，焊接時(shí)不會(huì)產(chǎn)生位置移動(dòng)。 而再流焊工藝焊接時(shí)的情況就大不相同了，元器件貼裝后只是被焊膏臨時(shí)固定在印制板的相應(yīng)位置上，當(dāng)焊膏達(dá)到熔融溫度時(shí)，焊料還要“再流動(dòng)”一次，元器件的位置受熔融焊料表面張力的作用發(fā)生位置移動(dòng)。 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3

33、.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 如果焊盤設(shè)計(jì)正確（焊盤位置尺寸對(duì)稱，焊盤間距恰當(dāng)），元器件端頭與印制板焊盤的可焊性良好，元器件的全部焊端或引腳與相應(yīng)焊盤同時(shí)被熔融焊料潤(rùn)濕時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生自定位或稱為自校正效應(yīng)（self alignment）當(dāng)元器件貼放位置有少量偏離時(shí)，在表面張力的作用下，能自動(dòng)被拉回到近似目標(biāo)位置。 但是如果PCB焊盤設(shè)計(jì)不正確，或元器件端頭與印制板焊盤的可焊性不好，或焊膏本身質(zhì)量不好、或工藝參數(shù)設(shè)置不恰當(dāng)?shù)仍?，即使貼裝位置十分準(zhǔn)確，再流焊時(shí)由于表面張力不平衡，焊接后也會(huì)出現(xiàn)元件位置偏移

34、、吊橋、橋接、潤(rùn)濕不良、等焊接缺陷。這就是SMT再流焊工藝最大的特性。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 由于再流焊工藝的“再流動(dòng)”及“自定位效應(yīng)”的特點(diǎn)，使再流焊工藝對(duì)貼裝精度要求比較寬松，比較容易實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化與高速度。同時(shí)也正因?yàn)椤霸倭鲃?dòng)”及“自定位效應(yīng)”的特點(diǎn)，再流焊工藝對(duì)焊盤設(shè)計(jì)、元器件標(biāo)準(zhǔn)化有更嚴(yán)格的要求。Evaluation only.Created with Aspose.Slides

35、for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Chip元件焊盤設(shè)計(jì)應(yīng)掌握以下關(guān)鍵要素：a 對(duì)稱性兩端焊盤必須對(duì)稱，才能保證熔融焊錫表面張力平衡。b 焊盤間距確保元件端頭或引腳與焊盤恰當(dāng)?shù)拇罱映叽纭 焊盤剩余尺寸搭接后的剩余尺寸必須保證焊點(diǎn)能夠形成彎月面。d 焊盤寬度應(yīng)與元件端頭或引腳的寬度基本一致。 B S A焊盤寬度 A B焊盤的長(zhǎng)度 G焊盤間距 G S焊盤剩余尺寸 矩形片式元件焊盤結(jié)構(gòu)示意圖Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET

36、3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 標(biāo)準(zhǔn)尺寸元器件的焊盤圖形可以直接從CAD軟件的元件庫(kù)中調(diào)用，但實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)還必須根據(jù)具體產(chǎn)品的組裝密度、不同的工藝、不同的設(shè)備以及特殊元器件的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 下面介紹幾種常用元器件的焊盤設(shè)計(jì)：(1) 矩形片式元器件焊盤設(shè)計(jì) (a) 0805、 12

37、06矩形片式元器件焊盤尺寸設(shè)計(jì)原則 (b) 1206、0805、0603、0402、0201焊盤設(shè)計(jì) (c) 鉭電容焊盤設(shè)計(jì)(2) 晶體管（SOT）焊盤設(shè)計(jì)(3) 翼形小外形IC和電阻網(wǎng)絡(luò)（SOP）和四邊扁平封裝器件（QFP）(4) J形引腳小外形集成電路（SOJ）和塑封有引腳芯片載體（PLCC）的焊盤設(shè)計(jì)(5) BGA焊盤設(shè)Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.(1) 矩形片式元器件焊盤設(shè)計(jì)(a) 080

38、5、 1206矩形片式元器件焊盤尺寸設(shè)計(jì)原則 L W H B T A G 焊盤寬度：A=Wmax-K 電阻器焊盤的長(zhǎng)度：B=Hmax+Tmax+K 電容器焊盤的長(zhǎng)度：B=Hmax+Tmax-K 焊盤間距：G=Lmax-2Tmax-K 式中：L元件長(zhǎng)度,mm； W元件寬度,mm； T元件焊端寬度,mm； H元件高度(對(duì)塑封鉭電容器是指焊端高度),mm； K常數(shù)，一般取0.25 mm。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pt

39、y Ltd. 01005焊盤設(shè)計(jì) 0201焊盤設(shè)計(jì) 最新推出01005 （0402） 01005C已經(jīng)有樣品, 01005R正在試制Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.(b) 1206、0805、0603、0402、0201焊盤設(shè)計(jì)英制 公制 A（mil） B(mil) G(mil) 1825 4564 250 70 120 1812 4532 120 70 1201210 3225 100 70 801

40、206 （3216） 60 70 700508 （2012） 50 60 300603 （1508） 25 30 25 0402 （1005） 20 25 20 0201 （0603） 12 10 12 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. (c)鉭電容焊盤設(shè)計(jì)代碼 英制 公制 A（mil） B(mil) G(mil) A 1206 3216 50 60 40 B 1411 3528 90 60 50 C

41、 2312 6032 90 90 120 D 2817 7243 100 100 160Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.(2) 晶體管（SOT）焊盤設(shè)計(jì) a 單個(gè)引腳焊盤長(zhǎng)度設(shè)計(jì)要求W= 引腳寬度WL2Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 As

42、pose Pty Ltd.SOT-23Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.SOT-89Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.SOT-143Evaluation only.Created with Aspose.Slid

43、es for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 對(duì)于小外形晶體管，應(yīng)在保持焊盤間中心距等于引線間中心距的基礎(chǔ)上，再將每個(gè)焊盤四周的尺寸分別向外延伸至少0.35mm。 SOT 23 SOT 143 SOT 89 小外形SOT晶體管焊盤示意圖Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.(3) 翼形小外形IC和電阻網(wǎng)絡(luò)

44、（SOP）和四邊扁平封裝器件（QFP） 一般情況下：焊盤寬度W2等于引腳寬度W，焊盤長(zhǎng)度取2.0 mm0.5 mm。 G b1L b2 L2 b1 L b2 W W2 L2 W2 設(shè)計(jì)原則： F L2 a) 焊盤中心距等于引腳中心距； b) 單個(gè)引腳焊盤寬度設(shè)計(jì)的一般原則器件引腳間距1.0 mm時(shí)：W2 W，器件引腳間距1.27 mm時(shí)：W2 1.2W，L2=L+b1+b2，b1=b2=0.3 mm0.5 mm； c) 相對(duì)兩排焊盤的距離（焊盤圖形內(nèi)廓）按下式計(jì)算（單位mm）： G=F-K 式中：G兩焊盤之間距離， F元器件殼體封裝尺寸， K系數(shù)，一般取0.25mm， d) 一般SOP的殼體有

45、寬體和窄體兩種，G值分別為7.6 mm 、3.6 mm。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Fine Pitch（QFP160 P=0.635元件焊盤設(shè)計(jì)) PITCH=0.635 mm（25mil）單個(gè)焊盤設(shè)計(jì)： 長(zhǎng)寬=（60mil 78mil）（12mil13.8mil） (1.5 mm 2mm）（0.3mm0.35mm) Evaluation only.Created with Aspose.Sli

46、des for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Pitch =0.5 mm（19.7mil） 長(zhǎng)寬=（60mil 78mil）（10mil 12mil） (1.5 mm 2mm）（0.25mm0.3mm) Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Fine Pitch Pitch=0.4mm或.03mm元件單

47、個(gè)焊盤設(shè)計(jì)Pitch =0.4mm 長(zhǎng)寬= 70mil9 mil (1.78mm 0.23 mm ) Pitch =0.3mm 長(zhǎng)寬= 50mil7.5 mil (1.27 mm0.19 mm ) Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.(4) J形引腳小外形集成電路（SOJ）和塑封有引腳芯片載體（PLCC）的焊盤設(shè)計(jì)SOJ與PLCC的引腳均為J形，典型引腳中心距為1.27 mm。a) 單個(gè)引腳焊盤設(shè)計(jì)（0.

48、50 mm0.80 mm）（1.85 mm2.15 mm）；b) 引腳中心應(yīng)在焊盤圖形內(nèi)側(cè)1/3至焊盤中心之間；c) SOJ相對(duì)兩排焊盤之間的距離（焊盤圖形內(nèi)廓）A值一般為4.9 mm； d) PLCC相對(duì)兩排焊盤外廓之間的距離： J=C+K （單位mm） 式中：J焊盤圖形外廓距離； CPLCC最大封裝尺寸； K系數(shù)，一般取0.75。 C A A J 引腳在焊盤中央 引腳在焊盤內(nèi)側(cè)1/3處 J=C+K（K=0.75mm） Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyrigh

49、t 2004-2011 Aspose Pty Ltd.間距為1.27（50mil）的SOP 、SOJ的焊盤設(shè)計(jì) 單個(gè)焊盤 ：長(zhǎng)寬=75mil25mil SOP8SOP16 A=140 mil SOP14SOP28 A=300 milSOJ16SOJ24 A=230 milSOJ24SOJ32 A=280 mil Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.PLCC焊盤圖單個(gè)焊盤 ：長(zhǎng)寬=75mil25mil A=

50、C+30 mil （C為元件外形尺寸）Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.(5) BGA焊盤設(shè)計(jì) BGA的分類和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)BGA焊盤設(shè)計(jì)原則焊盤及阻焊層設(shè)計(jì)引線和過(guò)孔幾種間距BGA焊盤設(shè)計(jì)表Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty

51、Ltd. BGA的分類和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)a) BGA是指在器件底部以球形柵格陣列作為I/O引出端的封裝形式。分為： PBGA（Plastic Ball Grid Array塑料BGA） CBGA(Cramic Ball Grid Array陶瓷BGA) TBGA（Tape Ball Grid Array載帶BGA） BGA（Chip scale Package微型BGA），又稱CSP。 BGA的外形尺寸范圍為7 mm50 mm。b) PBGA是最常用的，它以印制板基材為載體。 PBGA的焊球間距為1.50 mm、1.27 mm、1.0 mm、0.8 mm， 焊球直徑為0.89 mm、0.762 mm、

52、0.6 mm、0.5 mm；Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. c) BGA底部焊球有部分分布和完全分布兩種分布形式 部分分布 完全分布Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.BGA焊盤設(shè)計(jì)原則a) PCB上每個(gè)焊球的

53、焊盤中心與BGA底部相對(duì)應(yīng)的焊球中心相吻合；b) PCB焊盤圖形為實(shí)心圓，導(dǎo)通孔不能加工在焊盤上； 焊盤最大直徑等于BGA底部焊球的焊盤直徑 最小直徑等于BGA底部焊盤直徑減去貼裝精度 例如：BGA底部焊盤直徑為0.89mm，貼裝精度為0.1mm，PCB焊盤最小直徑等于0.89mm-0.2mm。（BGA器件底部焊球的焊盤直徑根據(jù)供應(yīng)商提供的資料）c) 與焊盤連接的導(dǎo)線寬度要一致，一般為0.15 0.2 mm；d) 阻焊尺寸比焊盤尺寸大0.1 mm0.15 mm。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Prof

54、ile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.e) 導(dǎo)通孔在孔化電鍍后，必須采用介質(zhì)材料或?qū)щ娔z進(jìn)行堵塞（盲孔），高度不得超過(guò)焊盤高度； f) 在BGA器件外廓四角加工絲網(wǎng)圖形，絲網(wǎng)圖形的線寬為0.2mm0.25mm。 在BGA器件外殼四周加工絲網(wǎng)圖形Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Evaluation only.Created with Aspose.

55、Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.5THC（通孔插裝元器件）焊盤設(shè)計(jì)元件孔徑 = D+(0.30.5) mm（D為引線直徑）, IC孔徑=0.8 mm ； 元件名 孔距 R-1/4W 、1/2W 10 mm; 12.5 mm ; 17.5mm； R1/2W (L+(23) mm （ L為元件身長(zhǎng)） IN4148 7.5 mm， 10 mm，12.5 mm 1N400系列 10 mm，12.5 mm 小瓷片、獨(dú)石電容 2.54 mm 小三極管、3發(fā)光管 2.54 mmEval

56、uation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.THT元件的焊盤設(shè)計(jì)對(duì)于IC、排電阻、接線端子、插座等等： 孔距為5.08 mm（或以上）的， 焊盤直徑不得小于3 mm； 孔距為2.54 mm的，焊盤直徑最小不應(yīng)小于1.7 mm。電路板上連接220V電壓的焊盤間距，最小不應(yīng)小于3 mm。流過(guò)電流超過(guò)0.5A（含0.5A）的焊盤直徑應(yīng)大于等于4 mm。焊盤以盡可能大一點(diǎn)為好，對(duì)于一般焊點(diǎn)，其焊盤直徑最小不得小于2 mm。Eva

57、luation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.6. 布線設(shè)計(jì) 布線寬度和間距 線寬 線間距 備注 0.010 0.010 簡(jiǎn)便 0.007 標(biāo)準(zhǔn) 0.005 0.005 困難 0.002 0.002 極困難Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty

58、 Ltd.外層線路線寬和線距功能* 0.008 0.006 0.005 0.008 0.006 0.005 0.008 0.006 0.005線焊盤間距0.010 0.008 0.006 0.005 0.008” 0.006*線寬/間距*為孔邊緣到焊盤邊緣的距離Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.內(nèi)層線路線寬和線距 0.008 0.006 0.005 0.008 0.006 0.005 0.008 0.0

59、06 0.0050.008 0.006 0.005 0.008 0.006 0.016 0.013 0.010 0.016 0.013 0.010Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.一般設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 項(xiàng)目 間距 孔板邊緣 大于板厚 線板邊緣 焊盤板邊緣 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .

60、Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 五種不同布線密度的布線規(guī)則一級(jí)布線密度二級(jí)布線密度三級(jí)布線密度四級(jí)布線密度五級(jí)布線密度Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.一級(jí)布線密度Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 As