最新PCB设计的可制造性(PPT34)教学讲义ppt
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PCB设计的可制造性ppt
制造成本增加
为了提高PCB设计的可制造性，需要进行一系列的优化设计和技术处理，这会增加制造成 本和生产成本。
环保要求提高
随着全球环保意识的提高，对PCB生产过程中的环保要求也越来越高，需要在设计阶段考 虑环保因素，提高PCB设计的可回收性和可降解性。
未来发展趋势与展望
01
智能化设计
利用人工智能、大数据等信息技术，实现PCB设计的智能化和自动化
设计与制程能力
总结词
PCB设计的可制造性要求充分考虑设计与制程能力，确保设 计符合制程规范。
详细描述
设计过程中应考虑制造过程中的各项因素，如加工精度、层 数、线宽和间距等。此外，还应注意PCB尺寸、形状和结构 的设计，以使其符合生产设备和工艺流程的要求。
表面处理与防护
总结词
表面处理和防护对于PCB的可制造性具有重要影响。
自动化设计与制程技术
PCB设计软件
使用具备自动化功能的PCB设计软件，可提高设 计效率和准确性。
CAM软件
通过CAM（计算机辅助制造）软件实现自动化 生产编程，减少人工操作失误。
PCB质量检测
采用自动化检测设备进行质量检测，提高检测效 率和准确性，降低漏检率。
可测试性与可维修性
制定测试计划
在设计初期考虑测试需求，制定合理的测试计划，确保可测试性 。
05
pcb度互联(hdi)板的设计
HDI板特点
高密度、多层、微型化、复杂 化。
设计难点
信号完整性、电源完整性、电 磁屏蔽、散热等问题。
解决策略
采用压合式连接、微孔定位、 精确对位等技术。
案例二：柔性板的设计与制造
01
02
03
柔性板特点
轻、薄、可弯曲、可折叠 。
为了提高PCB设计的可制造性，需要进行一系列的优化设计和技术处理，这会增加制造成 本和生产成本。
环保要求提高
随着全球环保意识的提高，对PCB生产过程中的环保要求也越来越高，需要在设计阶段考 虑环保因素，提高PCB设计的可回收性和可降解性。
未来发展趋势与展望
01
智能化设计
利用人工智能、大数据等信息技术，实现PCB设计的智能化和自动化
设计与制程能力
总结词
PCB设计的可制造性要求充分考虑设计与制程能力，确保设 计符合制程规范。
详细描述
设计过程中应考虑制造过程中的各项因素，如加工精度、层 数、线宽和间距等。此外，还应注意PCB尺寸、形状和结构 的设计，以使其符合生产设备和工艺流程的要求。
表面处理与防护
总结词
表面处理和防护对于PCB的可制造性具有重要影响。
自动化设计与制程技术
PCB设计软件
使用具备自动化功能的PCB设计软件，可提高设 计效率和准确性。
CAM软件
通过CAM（计算机辅助制造）软件实现自动化 生产编程，减少人工操作失误。
PCB质量检测
采用自动化检测设备进行质量检测，提高检测效 率和准确性，降低漏检率。
可测试性与可维修性
制定测试计划
在设计初期考虑测试需求，制定合理的测试计划，确保可测试性 。
05
pcb度互联(hdi)板的设计
HDI板特点
高密度、多层、微型化、复杂 化。
设计难点
信号完整性、电源完整性、电 磁屏蔽、散热等问题。
解决策略
采用压合式连接、微孔定位、 精确对位等技术。
案例二：柔性板的设计与制造
01
02
03
柔性板特点
轻、薄、可弯曲、可折叠 。
PCBA工艺可制造性的基本概念介绍ppt
《PCBA设计及可靠性》
THANK YOU.
静电防护
在PCBA制造过程中，静电是一个潜在的危害因素，可能导致元器件损坏或性能下降。
洁净度要求
PCBA制造过程中，对环境中的尘埃、颗粒物等污染物有严格的要求，以确保焊接质量和 可靠性。
05
总结
总结本次介绍的要点
01
PCBA工艺可制造性是指在不同环境和条件下，通过选择合适的材料、设计合理 的电路板结构、制定规范的制板流程和严格的质量控制体系，实现高效率、低 成本、高质量的PCBA制作。
背景
近年来，随着电子产品的不断升级换代和技术进步， 电子制造企业面临着日益激烈的市场竞争。为了提高 生产效率和产品质量，降低制造成本，电子制造企业 需要关注PCBA工艺的可制造性问题。通过对PCBA工 艺可制造性的研究和改进，可以有效地解决生产过程 中的瓶颈问题，提高生产效率和产品质量，增强企业 的市场竞争力。
采用专业的EDA（电子设计自动化）软件，如Cadence、 Synopsys等。
设计优化
通过软件工具进行布局优化、布线优化、信号完整性仿真等，提 高PCBA的可制造性。
数据分析
利用软件工具进行数据分析，识别出可能的制造问题和风险，提 前进行规避和优化。
案例三：环境因素对可制造性的影响
温度和湿度
对于PCBA制造来说，温度和湿度是两个重要的环境因素，对制造过程中的元器件性能和 焊接质量产生影响。
率。
软件模块化
02
将软件程序划分为多个模块，以提高代码的可读性和可维护性
。
软件测试和验证
03
对软件进行全面、细致的测试和验证，以确保其正确性和可靠
性。
环境优化
生产环境设置
《PCB设计讲义》PPT课件
Die 0.12mm
尺寸/厚度
面积
24+2m
m
676sqmm
1.4mm
22
15mm 1.42mm 225sqmm
12mm 144sqmm 1.0mm
9.0mm 81sqmm
0.9mm
8.0mm 0.4mm
64sqmm
第十二页，共116页。
No Image
截面图
术语
No Image
小外形晶体管 SOT （Small outline transistor）
（由*.apr定义D代码）
如果X&Y坐标与前一点坐标值一样，则不需定义
X2413Y2286D02* D02，激光不打开，只是从前一位置移到当前位置 X2540Y2386D01* D01，激光打开，且从前一位置工作到现在的位置
第三十七页，共116页。
Gerber文件格式
No Image
RS-274D—
Polyimide / 石英 Quartz Bismaleimide Triazine (BT)
BT /Glass 氧化铝 石英 (Quartz)
6.5
3.5
4.4～5.2
2.1
2.2～2.6
3.0
3.2～3.6 2.8～3.4
3.2
3.5～3.8
4.0～4.6
PCB 设计文件的组成
No Image
电原理图
电原理图是用以表述电气工作原理与功能的示意 图，是印制电路板设计的基本依据。要求电原理 图必须在CAD平台上进行设计。CAD平台限定使
用公司所规定的软件。以利于对CAD文件及资源的
统一管理。
第三十二页，共116页。
PCB设计文件的组成
尺寸/厚度
面积
24+2m
m
676sqmm
1.4mm
22
15mm 1.42mm 225sqmm
12mm 144sqmm 1.0mm
9.0mm 81sqmm
0.9mm
8.0mm 0.4mm
64sqmm
第十二页，共116页。
No Image
截面图
术语
No Image
小外形晶体管 SOT （Small outline transistor）
（由*.apr定义D代码）
如果X&Y坐标与前一点坐标值一样，则不需定义
X2413Y2286D02* D02，激光不打开，只是从前一位置移到当前位置 X2540Y2386D01* D01，激光打开，且从前一位置工作到现在的位置
第三十七页，共116页。
Gerber文件格式
No Image
RS-274D—
Polyimide / 石英 Quartz Bismaleimide Triazine (BT)
BT /Glass 氧化铝 石英 (Quartz)
6.5
3.5
4.4～5.2
2.1
2.2～2.6
3.0
3.2～3.6 2.8～3.4
3.2
3.5～3.8
4.0～4.6
PCB 设计文件的组成
No Image
电原理图
电原理图是用以表述电气工作原理与功能的示意 图，是印制电路板设计的基本依据。要求电原理 图必须在CAD平台上进行设计。CAD平台限定使
用公司所规定的软件。以利于对CAD文件及资源的
统一管理。
第三十二页，共116页。
PCB设计文件的组成
PCBA可制造性设计规范pptx
改进措施
根据故障分析结果，制定改进措施，优化电路板设计、制造 工艺、装配流程等，提高电路板的可制造性和可靠性。
05
PCBA设计优化
自动化设计和智能化设计
1 2
CAD软件应用
采用自动化CAD软件进行PCB设计，提高设计 效率和准确性。
智能化设计工具
利用智能算法和机器学习技术，实现PCB设计 的自动化布线、元件布局优化等。
多层板和高层板设计
多层板设计
采用多层板设计技术，优化空 间利用和提高电路性能。
高层板设计
采用高层板设计技术，提高电路 板设计的灵活性和可维护性。
电源完整性设计
在多层板和高层板设计中，注重电 源完整性设计，保证电源的稳定性 和可靠性。
06
PCBA可制造性最佳实践
PCBA设计审查
总结词
设计审查流程
可靠性测试计划
建立全面的可靠性测试计划，包括温度测试、湿度测试、振动测试、耐久性测试等，确保 PCB板在各种环境下能够可靠运行。
失效分析
对失效的PCB板进行失效分析，找出失效原因并采取相应的措施进行改进，不断提升PCB 板的可靠性。
THANKS
随着电子产品不断向轻薄短小、高密度、高性能方向发展， 对PCBA的可制造性设计规范的要求也越来越高。
定义和术语
PCBA（Printed Circuit Board Assembly）是指将电子元 器件与连接电路印制在电路板上的组装体。
可制造性设计规范（Design for Manufacturability， DfM）是指在设计产品时，充分考虑制造过程中可能出现 的问题，以提高产品的可制造性。
合理、安全
散热方案
根据电路板功耗和热流密度，选用合适的散热方 案，如自然散热、风扇散热等。
pcb设计的可制造性
面向制造约束的优化策略
总结词
根据制造工艺和制造成本等因素进行优化， 提高制造效率和产品质量。
详细描述
在PCB设计中，应考虑制造工艺和制造成本 等因素。不同的制造工艺和材料选择会影响 制造成本和产品质量。在面向制造约束的优 化时，应考虑制造流程、材料选择、加工精 度等因素，以实现高效、稳定的PCB制造。 同时，应尽量减少制造过程中的废料和不良
流程优化
对流程中可能存在的瓶颈和问题进行分析和优化，提高生产效率。
流程监控
对制造流程进行实时监控，确保产品质量和生产计划的执行。
制造约束分析
尺寸限制
01
分析PCB板材的尺寸、厚度、孔径等参数，以满足产品的规格
要求。
制造能力限制
02
根据供应商的制造能力，分析产品的可制造性，避免制造过程
中的问题。
材料限制
选择符合制造要求的元件封装， 以确保PCB制造的可行性和可靠
性。
PCB尺寸和形状
根据产品需求和制造能力，确定 PCB的尺寸和形状，以提高制造
效率和降低成本。
定位孔和标识
在PCB上设置合适的定位孔和标 识，以确保PCB在制造过程中的
准确定位和识别。
03
pcb设计的可制造性分析
制造可行性分析
板材选择
THANKS
感谢观看
案例二：高速数字电路pcb的可制造性设计
要点一
总结词
要点二
详细描述
高速数字电路pcb的可制造性设计需要考虑信号的完整性和 时序性，以及如何优化布线和元件布局。
高速数字电路pcb设计需要关注信号的完整性和时序性， 以确保信号在传输过程中不失真或畸变。为了优化信号的 完整性和时序性，需要考虑布线和元件布局的优化。例如 ，合理安排信号线的长度和走向，以减少信号反射和延迟 ；合理安排元件的排列和连接方式，以减少信号干扰和噪 声。
PCB设计的可制造性(PPT34页)
可调器件周围留有足够的空间供调试和维修；
应根据系统或模块的PCBA安装布局以及可调器 件的调测方式来综合考虑可调器件的排布方向、调测 空间。
SMD元件间距（相同封装）
SMD元件间距（不同封装）
SMD元件布局图例
过板方向 BD/SMT QFP
XXX-XX-XX-XXX Vx.xx.xx
Q
发热大的元件尽量靠边
将线路铜箔开放为裸 铜作为偷锡焊盘
为防止过波峰时焊锡从通孔上溢到上板，导致零件对 地短路或零件脚之间短路，设计多层板时要注意，金 属外壳的元件，插件时外壳与印制板接触的，顶层的 焊盘不可开，一定要用绿油或丝印油盖住（例如两脚 的晶振、3只脚的LED）
绿油覆盖
走线要求
板面布线应疏密得当，当疏密差别太大时应以网状铜 箔填充； 为了保证PCB加工时不出现露铜的缺陷，要求所有的 走线及铜箔距离板边：V-CUT边大于0.75mm，铣槽边 大于0.3mm（铜箔离板边的距离还应满足安装要求）; 考虑到PCB加工时钻孔的误差，所有走线距非安装孔 都有最小距离要求。
合理
不合理
PCB尺寸及外形要求
圆角：为方便单板加工，不拼板的单板板角应为R型 倒角，对于有工艺边和拼板的单板，工艺边应为R型 倒角，一般圆角直径为Φ5，小板可适当调整。有特 殊要求按结构图表示方法明确标出R大小，以便厂家 加工； 工艺边：板边5mm范围内有较多元器件影响PCB加工时， 可以采用加辅助边（工艺边）的方法，工艺边一般加 在长边； Mark点：基准点用于锡膏印刷和元件贴片时的光学定 位。根据基准点在PCB板上的用途，可以分为全局基 准点、单元板基准点、个别器件基准点。
SMT元件的焊盘上或其附近不能有通孔，否則在回流 焊过程中，焊盘上的焊锡熔化后会沿着通孔流走，会 产生虚焊﹐少錫﹐还可能流到板的另一面造成短路；
应根据系统或模块的PCBA安装布局以及可调器 件的调测方式来综合考虑可调器件的排布方向、调测 空间。
SMD元件间距（相同封装）
SMD元件间距（不同封装）
SMD元件布局图例
过板方向 BD/SMT QFP
XXX-XX-XX-XXX Vx.xx.xx
Q
发热大的元件尽量靠边
将线路铜箔开放为裸 铜作为偷锡焊盘
为防止过波峰时焊锡从通孔上溢到上板，导致零件对 地短路或零件脚之间短路，设计多层板时要注意，金 属外壳的元件，插件时外壳与印制板接触的，顶层的 焊盘不可开，一定要用绿油或丝印油盖住（例如两脚 的晶振、3只脚的LED）
绿油覆盖
走线要求
板面布线应疏密得当，当疏密差别太大时应以网状铜 箔填充； 为了保证PCB加工时不出现露铜的缺陷，要求所有的 走线及铜箔距离板边：V-CUT边大于0.75mm，铣槽边 大于0.3mm（铜箔离板边的距离还应满足安装要求）; 考虑到PCB加工时钻孔的误差，所有走线距非安装孔 都有最小距离要求。
合理
不合理
PCB尺寸及外形要求
圆角：为方便单板加工，不拼板的单板板角应为R型 倒角，对于有工艺边和拼板的单板，工艺边应为R型 倒角，一般圆角直径为Φ5，小板可适当调整。有特 殊要求按结构图表示方法明确标出R大小，以便厂家 加工； 工艺边：板边5mm范围内有较多元器件影响PCB加工时， 可以采用加辅助边（工艺边）的方法，工艺边一般加 在长边； Mark点：基准点用于锡膏印刷和元件贴片时的光学定 位。根据基准点在PCB板上的用途，可以分为全局基 准点、单元板基准点、个别器件基准点。
SMT元件的焊盘上或其附近不能有通孔，否則在回流 焊过程中，焊盘上的焊锡熔化后会沿着通孔流走，会 产生虚焊﹐少錫﹐还可能流到板的另一面造成短路；
PCB的设计与制作PPT课件
互干扰。 3 ．电磁干扰及抑制
电磁干扰是由电磁效应而造成的干扰，由于PCB上的元器件及布线越 来越密集，如果设计不当就会产生电磁干扰。为了抑制电磁干扰，可采 取如下措施： （1）合理布设导线
印制线应远离干扰源且不能切割磁力线；避免平行走线，双面板可以 交叉通过，单面板可以通过“飞线”跨过；避免成环，防止产生环形天
第2章 PCB的设计与制作
PCB的电源线和接地线因电流量较大，设计时要适当加宽，一般不要小 于
l mm。对于安装密度不大的PCB，印制导线宽度最好不小于0.5mm，手 工
制板应不小于 0.8 mm。 （2）印制导线间距
由它们之间的安全工作电压决定。相邻导线之间的峰值电压、基板的 质量、表面涂覆层、电容耦合参数等都影响印制导线的安全工作电压。
维修等方面的要求；元器件排列整齐、疏密得当，兼顾美观性。 （2）元器件布局原则：见p78页 （3）元器件布局顺序 （4）常用元器件的布局方法 2 ．元器件的排列方式
元器件在PCB上的排列可采用不规则、规则和网格等三种排列方式中 的一种，也可同时采用多种。 3 ．元器件的间距与安装尺寸 （1）元器件的引脚间距
第2章 PCB的设计与制作
在PCB设计中，一般采用双面板或多面板，每一层的功能区分都很明确。 在多层结构中零件的封装有两种情况，一种是针式封装，即焊点的导 孔是贯穿整个电路板的；另一种是STM封装，其焊点只限于表面层； 元器件的跨距是指元器件成形后的端子之间的距离。
第2章 PCB的设计与制作
基板是由高分子合成树脂和增强材料组成的绝缘层板；在基板的表面覆 盖着一层导电率较高、焊接性良好的纯铜箔，常用厚度35～50μm； 铜箔覆盖在基板一面的覆铜板称为单面覆铜板，基板的两面均覆盖铜 箔的覆铜板称双面覆铜板；铜箔能否牢固地覆在基板上，则由粘合剂 来完成。常用覆铜板的厚度有1.0mm、1.5mm和2.0mm三种。
电磁干扰是由电磁效应而造成的干扰，由于PCB上的元器件及布线越 来越密集，如果设计不当就会产生电磁干扰。为了抑制电磁干扰，可采 取如下措施： （1）合理布设导线
印制线应远离干扰源且不能切割磁力线；避免平行走线，双面板可以 交叉通过，单面板可以通过“飞线”跨过；避免成环，防止产生环形天
第2章 PCB的设计与制作
PCB的电源线和接地线因电流量较大，设计时要适当加宽，一般不要小 于
l mm。对于安装密度不大的PCB，印制导线宽度最好不小于0.5mm，手 工
制板应不小于 0.8 mm。 （2）印制导线间距
由它们之间的安全工作电压决定。相邻导线之间的峰值电压、基板的 质量、表面涂覆层、电容耦合参数等都影响印制导线的安全工作电压。
维修等方面的要求；元器件排列整齐、疏密得当，兼顾美观性。 （2）元器件布局原则：见p78页 （3）元器件布局顺序 （4）常用元器件的布局方法 2 ．元器件的排列方式
元器件在PCB上的排列可采用不规则、规则和网格等三种排列方式中 的一种，也可同时采用多种。 3 ．元器件的间距与安装尺寸 （1）元器件的引脚间距
第2章 PCB的设计与制作
在PCB设计中，一般采用双面板或多面板，每一层的功能区分都很明确。 在多层结构中零件的封装有两种情况，一种是针式封装，即焊点的导 孔是贯穿整个电路板的；另一种是STM封装，其焊点只限于表面层； 元器件的跨距是指元器件成形后的端子之间的距离。
第2章 PCB的设计与制作
基板是由高分子合成树脂和增强材料组成的绝缘层板；在基板的表面覆 盖着一层导电率较高、焊接性良好的纯铜箔，常用厚度35～50μm； 铜箔覆盖在基板一面的覆铜板称为单面覆铜板，基板的两面均覆盖铜 箔的覆铜板称双面覆铜板；铜箔能否牢固地覆在基板上，则由粘合剂 来完成。常用覆铜板的厚度有1.0mm、1.5mm和2.0mm三种。
PCBA可制造性设计规范pptx
高质量的产品和服务。
06
总结和展望
总结可制造性设计规范的重要性和应用
要点一
重要性
要点二
应用
pcba可制造性设计规范对于电子产品制造过程至关重 要，通过规范设计流程，提高制造效率和产品质量，降 低生产成本和不良率，增强产品的可靠性和安全性。
pcba可制造性设计规范应用于电子产品设计和制造领 域，尤其是对于高精度、高质量、高可靠性的产品，如 航空航天、医疗设备、工业控制等领域。
展望未来发展趋势和新技术应用
发展趋势
未来，pcba可制造性设计规范将更加注重数字化、智 能化、自动化和绿色制造等方面的发展，以适应不断 变化的市场需求和日益严格的环境要求。
新技术应用
pcba可制造性设计规范将不断引入新技术，如人工智 能、大数据、云计算、物联网等，提高设计效率和制 造质量，实现更加精细化和智能化的制造过程。
路由优化
为了提高产品的可靠性和稳定性，应尽量减少走线的长度和转角，并避免走 线交叉和重叠。
防呆和防错设计
防呆措施
防呆设计是一种通过增加产品本身的自检功能，以避免或减少生产过程中的人为错误。例如，可以使 用颜色编码或形状编码来标识关键部件。
防错措施
设计时应考虑使用易于识别的标签或符号来指示关键操作步骤，避免操作错误。此外，还可以通过增 加可视化的错误提示信息来实现防错设计。
• 术语 • PCB：Printed Circuit Board，印刷电路板。 • PCBA：Printed Circuit Board Assembly，印刷电路板组装。 • IPC：International Electronics Manufacturing Institute，国际电子制造学会。 • EMI：Electromagnetic Interference，电磁干扰。 • ESD：Electrostatic Discharge，静电放电。
06
总结和展望
总结可制造性设计规范的重要性和应用
要点一
重要性
要点二
应用
pcba可制造性设计规范对于电子产品制造过程至关重 要，通过规范设计流程，提高制造效率和产品质量，降 低生产成本和不良率，增强产品的可靠性和安全性。
pcba可制造性设计规范应用于电子产品设计和制造领 域，尤其是对于高精度、高质量、高可靠性的产品，如 航空航天、医疗设备、工业控制等领域。
展望未来发展趋势和新技术应用
发展趋势
未来，pcba可制造性设计规范将更加注重数字化、智 能化、自动化和绿色制造等方面的发展，以适应不断 变化的市场需求和日益严格的环境要求。
新技术应用
pcba可制造性设计规范将不断引入新技术，如人工智 能、大数据、云计算、物联网等，提高设计效率和制 造质量，实现更加精细化和智能化的制造过程。
路由优化
为了提高产品的可靠性和稳定性，应尽量减少走线的长度和转角，并避免走 线交叉和重叠。
防呆和防错设计
防呆措施
防呆设计是一种通过增加产品本身的自检功能，以避免或减少生产过程中的人为错误。例如，可以使 用颜色编码或形状编码来标识关键部件。
防错措施
设计时应考虑使用易于识别的标签或符号来指示关键操作步骤，避免操作错误。此外，还可以通过增 加可视化的错误提示信息来实现防错设计。
• 术语 • PCB：Printed Circuit Board，印刷电路板。 • PCBA：Printed Circuit Board Assembly，印刷电路板组装。 • IPC：International Electronics Manufacturing Institute，国际电子制造学会。 • EMI：Electromagnetic Interference，电磁干扰。 • ESD：Electrostatic Discharge，静电放电。
PCB可制造性和可生产性设计培训
以上，是阻焊的特性。 设计中必须正确理解、正确对待，否则很容易出现事与愿违的结果！
PCB可制造性与可生产性设计
案例：
阻焊与丝印
以上图片显示的现象，就是设计者没有正确理解阻焊理论设计与实际效果的差异所导致！原 本设计中等大等圆的六个焊盘实际制造出来的效果竟是大的大、小的小、形状各异。。。
供应商表示很无辜； 工程师表示很郁闷； SMT设备表示鸭梨很大。。。
PCB可制造性与可生产性设计
PCB可制造性与可生产性设计
前言
您不能忽略的产品设计事实——
产品质量是设计出来的，而不是生产调试出来的。 设计缺陷发现的越晚，损失越大，压力和成本越大。
PCB可制造性与可生产性设计
相关调查结果：
75％的PCB制造缺陷取决于规范设计与说明。 80％的PCB生产缺陷是由设计造成的。
3、机械钻孔垂直深度公差4mil。 ——垂直公差只限制背钻工艺。要求背钻到达层层间介质厚度不得小于8mil。 4、厚径比不得大于8:1。 ——前期要根据布线空间、难度以及器件封装预算设计最终板厚和最小孔径，协调最佳厚径
比。
PCB可制造性与可生产性设计
四个基本设计元素
2、线
PCB上的线条并不以理想的长方体形式存在，而是以梯形体形式存在。如图。
PCB可制造性与可生产性设计
介质材料
◆ 绝缘介质：芯板（Core）、半固化片（PrePreg或称PP）。
Core与PP片，是多层PCB制造中不可或缺的成分！ Core与PP片的材料材质根据应用场合和环境的需要，具备多元化，如环氧树脂玻 璃纤维布FR-4、环氧树脂玻璃纤维布FR408、多脂氟乙烯PTFE、碳氢化合物、陶瓷、 聚四氟乙烯玻璃布F4等。 注：多层PCB指四层及四层以上。后面不再赘述。Βιβλιοθήκη PCB可制造性与可生产性设计
PCB可制造性与可生产性设计
案例：
阻焊与丝印
以上图片显示的现象，就是设计者没有正确理解阻焊理论设计与实际效果的差异所导致！原 本设计中等大等圆的六个焊盘实际制造出来的效果竟是大的大、小的小、形状各异。。。
供应商表示很无辜； 工程师表示很郁闷； SMT设备表示鸭梨很大。。。
PCB可制造性与可生产性设计
PCB可制造性与可生产性设计
前言
您不能忽略的产品设计事实——
产品质量是设计出来的，而不是生产调试出来的。 设计缺陷发现的越晚，损失越大，压力和成本越大。
PCB可制造性与可生产性设计
相关调查结果：
75％的PCB制造缺陷取决于规范设计与说明。 80％的PCB生产缺陷是由设计造成的。
3、机械钻孔垂直深度公差4mil。 ——垂直公差只限制背钻工艺。要求背钻到达层层间介质厚度不得小于8mil。 4、厚径比不得大于8:1。 ——前期要根据布线空间、难度以及器件封装预算设计最终板厚和最小孔径，协调最佳厚径
比。
PCB可制造性与可生产性设计
四个基本设计元素
2、线
PCB上的线条并不以理想的长方体形式存在，而是以梯形体形式存在。如图。
PCB可制造性与可生产性设计
介质材料
◆ 绝缘介质：芯板（Core）、半固化片（PrePreg或称PP）。
Core与PP片，是多层PCB制造中不可或缺的成分！ Core与PP片的材料材质根据应用场合和环境的需要，具备多元化，如环氧树脂玻 璃纤维布FR-4、环氧树脂玻璃纤维布FR408、多脂氟乙烯PTFE、碳氢化合物、陶瓷、 聚四氟乙烯玻璃布F4等。 注：多层PCB指四层及四层以上。后面不再赘述。Βιβλιοθήκη PCB可制造性与可生产性设计
PCB设计的可制造性(PPT34页)
将线路铜箔开放为裸 铜作为偷锡焊盘
为防止过波峰时焊锡从通孔上溢到上板，导致零件对 地短路或零件脚之间短路，设计多层板时要注意，金 属外壳的元件，插件时外壳与印制板接触的，顶层的 焊盘不可开，一定要用绿油或丝印油盖住（例如两脚 的晶振、3只脚的LED）
绿油覆盖
走线要求
板面布线应疏密得当，当疏密差别太大时应以网状铜 箔填充； 为了保证PCB加工时不出现露铜的缺陷，要求所有的 走线及铜箔距离板边：V-CUT边大于0.75mm，铣槽边 大于0.3mm（铜箔离板边的距离还应满足安装要求）; 考虑到PCB加工时钻孔的误差，所有走线距非安装孔 都有最小距离要求。
波峰焊接面上的大、小SMT元器件不能排成一条直线， 要错开位置，较小的元件不应排在较大的元件之后， 这样可以防止焊接时因焊料波峰的 “阴影”效应造 成的虛焊和漏焊；
附：IC的合理排布方向与桥连
偷锡焊盘
合理的元件排布方向
桥连
不合理的元件排布方向
较轻的THT器件如二级管和1/4W电阻等，布局时应使 其轴线和波峰焊方向垂直，以防止过波峰焊时因一端 先焊接凝固而使器件产生浮高现象；
印贴片胶
贴装元件
固化
翻转
插件
PCB组装二次加热，效率较高
波峰焊
清洗
* 如果通孔元件很少，可采用回流焊和手工焊的方式
印刷锡膏
贴装元件
回流焊
手工焊
清洗
双面混装（一）
印刷锡膏
贴装元件
回流焊
翻转
贴片胶
贴装元件
加热固化
翻转
插通孔元件
波峰焊
清洗
PCB组装三次加热，效率低
双面混装（二）
B面 印刷锡膏
贴装元件
A面
为防止过波峰时焊锡从通孔上溢到上板，导致零件对 地短路或零件脚之间短路，设计多层板时要注意，金 属外壳的元件，插件时外壳与印制板接触的，顶层的 焊盘不可开，一定要用绿油或丝印油盖住（例如两脚 的晶振、3只脚的LED）
绿油覆盖
走线要求
板面布线应疏密得当，当疏密差别太大时应以网状铜 箔填充； 为了保证PCB加工时不出现露铜的缺陷，要求所有的 走线及铜箔距离板边：V-CUT边大于0.75mm，铣槽边 大于0.3mm（铜箔离板边的距离还应满足安装要求）; 考虑到PCB加工时钻孔的误差，所有走线距非安装孔 都有最小距离要求。
波峰焊接面上的大、小SMT元器件不能排成一条直线， 要错开位置，较小的元件不应排在较大的元件之后， 这样可以防止焊接时因焊料波峰的 “阴影”效应造 成的虛焊和漏焊；
附：IC的合理排布方向与桥连
偷锡焊盘
合理的元件排布方向
桥连
不合理的元件排布方向
较轻的THT器件如二级管和1/4W电阻等，布局时应使 其轴线和波峰焊方向垂直，以防止过波峰焊时因一端 先焊接凝固而使器件产生浮高现象；
印贴片胶
贴装元件
固化
翻转
插件
PCB组装二次加热，效率较高
波峰焊
清洗
* 如果通孔元件很少，可采用回流焊和手工焊的方式
印刷锡膏
贴装元件
回流焊
手工焊
清洗
双面混装（一）
印刷锡膏
贴装元件
回流焊
翻转
贴片胶
贴装元件
加热固化
翻转
插通孔元件
波峰焊
清洗
PCB组装三次加热，效率低
双面混装（二）
B面 印刷锡膏
贴装元件
A面
印制板的可制造性设计幻灯片
<6>安装孔应以焊盘的形式给出孔位和孔径，而不能以字符层标 注按装孔。
<7>设计者在设计阻焊图形时焊盘应以PAD的形式表示，而不能 用Trace进展填充。否那么不能自动生成外表安装焊盘的阻焊图形。
<8>字符以印出后美观、容易识别为原那么，线宽一般6-12mil， 字符高度>1mm，否那么会造成丝印后的字符模糊不清楚。
•
g. 检验标准：如国标，国军标或航天部标及其它标准。
• 基准：印制板的CAD和机加工图都必须有基准点，通常是印制板 上机械安装孔的中心，CAD制作的基准点与机械加工图的基准点 应当一致。
• 导线宽度：导线宽度确实定依据是导线的载流量,既在规定的环境 温度下,允许导线升温不超过某一温度时所能通过电流大小。参看 国家标准GB4588.3-88?印制电路板的设计和使用?。在设计布线 空间允许和导线最小间距不违背设计的电气间距的前提下，应设 计较宽的导线。
〔二〕阻焊尺寸比焊盘尺寸大０.１MM～０.１５ MM。
〔三〕BGA周围导通孔在金属化孔后，必须采用介 质材料或导电胶进展堵塞，高度不能超过焊盘高度。
a.防止波峰焊时焊锡从过孔贯穿到元件面引起短路.
b.防止元件焊接后焊剂残留在孔内.
c.外表贴装后的印制板,在测试面上要求吸真空时形 成负压才可进展高度检测.
印制板的可制造性设计幻 灯片
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内容大纲
• DFX标准简介 • 印制板DFM • 印制板DFA • 印制板制造过程中常
见的设计缺陷
一.DFX标准简介
• 制造企业制定DFX标准的目的 在于使公司内外部的设计、制 造、焊接及其它外包商之间能 有效的沟通，以开发可制造性 强、本钱低廉的产品，同时能 满足电器及机械性能要求
<7>设计者在设计阻焊图形时焊盘应以PAD的形式表示，而不能 用Trace进展填充。否那么不能自动生成外表安装焊盘的阻焊图形。
<8>字符以印出后美观、容易识别为原那么，线宽一般6-12mil， 字符高度>1mm，否那么会造成丝印后的字符模糊不清楚。
•
g. 检验标准：如国标，国军标或航天部标及其它标准。
• 基准：印制板的CAD和机加工图都必须有基准点，通常是印制板 上机械安装孔的中心，CAD制作的基准点与机械加工图的基准点 应当一致。
• 导线宽度：导线宽度确实定依据是导线的载流量,既在规定的环境 温度下,允许导线升温不超过某一温度时所能通过电流大小。参看 国家标准GB4588.3-88?印制电路板的设计和使用?。在设计布线 空间允许和导线最小间距不违背设计的电气间距的前提下，应设 计较宽的导线。
〔二〕阻焊尺寸比焊盘尺寸大０.１MM～０.１５ MM。
〔三〕BGA周围导通孔在金属化孔后，必须采用介 质材料或导电胶进展堵塞，高度不能超过焊盘高度。
a.防止波峰焊时焊锡从过孔贯穿到元件面引起短路.
b.防止元件焊接后焊剂残留在孔内.
c.外表贴装后的印制板,在测试面上要求吸真空时形 成负压才可进展高度检测.
印制板的可制造性设计幻 灯片
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内容大纲
• DFX标准简介 • 印制板DFM • 印制板DFA • 印制板制造过程中常
见的设计缺陷
一.DFX标准简介
• 制造企业制定DFX标准的目的 在于使公司内外部的设计、制 造、焊接及其它外包商之间能 有效的沟通，以开发可制造性 强、本钱低廉的产品，同时能 满足电器及机械性能要求
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0603以下、SOJ、PLCC、BGA、0.6mm Pitch以下的SOP、 本体托起高度（Standoff）＞0.15mm的器件不能放在 波峰面；QFP器件在波峰面要成45°布局；
安装在波峰焊接面上的SMT大器件（含SOT23器件）﹐ 其长轴要和焊锡波峰流动的方向（即工艺边方向）平 行﹐这样可以减少引脚间的焊锡桥接；
件的限高要求，元器件布局不应导致装配干涉； PCB外形以及定位孔、安装孔等的设计应考虑PCB制造 PCB外形和尺寸应与结构设计一致，器件选型应满足 结构的加工误差以及结构件的加工误差 PCB布局选用的组装流程应使生产效率最高；
设计者应考虑板形设计是否最大限度地减少组装流程的问题， 即多层板或双面板的设计能否用单面板代替？PCB每一面是否能用 一种组装流程完成?能否最大限度地不用手工焊？使用的插装元件 能否用贴片元件代替？
A面
回流焊
翻转
印刷锡膏
贴装元件
回流焊
翻转
A面布有大型IC器件，B面以片式元件为主
清洗
充分利用 PCB空间，实现安装面积最小化，效率高
双面混装（二）
B面 印刷锡膏
贴装元件
A面
回流焊
翻转
印刷锡膏
贴装元件
回流焊
手工焊接
清洗
适用于双面SMD元件较多，THT元件很少的情况，效率低
DFM设计（PCB）一般原则
可调器件周围留有足够的空间供调试和维修；
应根据系统或模块的PCBA安装布局以及可调器 件的调测方式来综合考虑可调器件的排布方向、调测 空间。
SMD元件间距（相同封装）
SMD元件间距（不同封装）
SMD元件布局图例
过板方向 BD/SMT QFP
XXX-XX-XX-XXX Vx.xx.xx
Q
发热大的元件尽量靠边
偷锡焊盘
未做特别要求时，元件孔形状、焊盘与元件脚形状必 须匹配，并保证焊盘相对于孔中心的对称性（方形元 件脚配方形元件孔、方形焊盘；圆形元件脚配圆形元 件孔、圆形焊盘），以保证焊点吃锡饱满；
需要过锡炉后才焊的元件,焊盘要开走锡位,方向与过 锡方向相反,宽度视孔的大小为0.5～1.0mm，以防止 过波峰后堵孔；
装、焊接和检测；
丝印清晰可辨，极性、方向指示明确，且不被组装好 后的器件遮挡住。
元件分布
均匀，方向尽量统一； 采用回流焊工艺时，元器件的长轴应与工艺边方向 （即板传送方向）垂直﹐这样可以防止在焊接过程中 出现元器件在板上漂移或 “立碑”的现象； 采用波峰焊工艺时，无源元件的长轴应垂直于工艺边 方向，这样可以防止PCB受热产生变形时导致元件破 裂，尤其片式陶瓷电容的抗拉能力比较差； 双面贴装的元器件﹐两面上体积较大的器件要错开安 裝位置﹐否則在焊接过程中会因为局部热容量增大而 影响焊接效果； 小、低元件不要埋在大、高元件群中，影响检、修；
选用元件的封装应与实物统一，焊盘间距、大小满足 设计要求；
元器件均匀分布﹐特别要把大功率的器件分散开﹐避 免电路工作时PCB上局部过热产生应力﹐影响焊点的
可靠性；
考虑大功率器件的散热设计；
在设计许可的条件下，元器件的布局尽可能做到同类 元器件按相同的方向排列，相同功能的模块集中在一 起布置；相同封装的元器件等距离放置，以便元件贴
增大铜皮，增大边引脚的引力，便于回流焊自对中；
增大铜皮
焊盘太近， 容易引起连锡
增大铜皮
解决连锡
插件元件每排引脚较多时，以焊盘排列方向平行于进 板方向布置器件时，当相邻焊盘边缘间距为0.6mm～ 1.0mm 时，推荐采用椭圆形焊盘或加偷锡焊盘，受 PCB LAYOUT限制无法设置窃锡焊盘时，应将DIP后方 与焊盘邻近或相连的线路绿漆开放为裸铜，作为窃锡 焊盘用；
SMT元件的焊盘上或其附近不能有通孔，否則在回流 焊过程中，焊盘上的焊锡熔化后会沿着通孔流走，会 产生虚焊﹐少錫﹐还可能流到板的另一面造成短路；
轴向器件和跳线的引脚间距（即焊盘间距）的种类应 尽量减少，以减少器件成型的调整次数，提高插件效 率；
需波峰焊的贴片IC各脚焊盘之间要加阻焊漆，在最后 一脚要设计偷锡焊盘；
PCB设计的可制造性(PPT34)
工艺流程
单面贴装
印刷锡膏
贴装元件
回流焊
锡膏——回流焊工艺
简单，快捷
清洗
单面插装
成型、堵孔
插件
波峰焊
波峰焊工艺
清洗
简单，快捷
波峰焊中的成型工作，是生产过程中效率最低的部分之一，相应 带来了静电损坏风险并使交货期延长，还增加了出错的机会。
双面贴装
B面 印刷锡膏
贴装元件
好处：便于目视管理，方便操作，减少出错几率 !!
焊盘设计
SMT焊盘设计遵循相关标准，如IPC782标准； 波峰面上的SMT元器件，其较大元件的焊盘(如三极管 ﹑插座等)要适当加大，如SOT23之焊盘可加長0.81mm，这样可以避免因元件的 “阴影效应”而产生的 空焊； 焊盘大小要根据元器件的尺寸确定，焊盘的宽度等于 或略大于元器件引脚的宽度，焊接效果最好； 对于通孔来说，为了保证焊接效果最佳，引脚与孔径 的缝隙应在0.25mm～0.70mm之间。较大的孔径对插装 有利，而想要得到好的毛细效果则要求有较小的孔径， 因此需要在这两者之间取得一个平衡；
波峰焊接面上的大、小SMT元器件不能排成一条直线， 要错开位置，较小的元件不应排在较大的元件之后， 这样可以防止焊接时因焊料波峰的 “阴影”效应造 成的虛焊和漏焊；
附：IC的合理排布方向与桥连
偷锡焊盘
合理的元件排布Байду номын сангаас向
桥连
不合理的元件排布方向
较轻的THT器件如二级管和1/4W电阻等，布局时应使 其轴线和波峰焊方向垂直，以防止过波峰焊时因一端 先焊接凝固而使器件产生浮高现象；
SMD元件间隔应满足设计标准，THT元件间隔应利于操 作和替换；
经常插拔器件或板边连接器周围3mm 范围内尽量不布 置SMD，以防止连接器插拔时产生的应力损坏器件；
为了保证可维修性，BGA 器件周围需留有3mm 禁布区， 最佳为5mm 禁布区。一般情况下BGA 不允许放置在背 面；当背面有BGA 器件时，不能在正面BGA 5mm 禁布 区的投影范围内布器件；
附：阴影效应
封装太高，影响焊锡流动
引起空焊
增加焊盘长度，通过焊盘引力给引脚上锡
在两个互相连接的SMD元件之间﹐要避免采用单个的 大焊盘﹐因为大焊盘上的焊锡将把两元器件拉向中间 ﹐正确的做法是把两元器件的焊盘分开﹐在两个焊盘 中间用较细的导线连接﹐如果要求导线通过较大的电 流可并联几根导线﹐导线上覆盖绿油；