最新PCB设计的可制造性(PPT34)教学讲义ppt
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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～0.70wenku.baidu.comm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；
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
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；
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？
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；
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
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；
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；
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；
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
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；
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；
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
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；
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～0.70wenku.baidu.comm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；
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
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；
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？
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；
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
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；
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；
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；
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
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；
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；
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
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；