PCB设计的可制造性
PCB设计的可制造性ppt
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 。
PCB知识与可制造性设计
PCB知识与可制造性设计主编:陈宏凡1 前言本课程是讲述现代PCB制作工艺简介,规格参数对产品,加工要求及成本的影响,如何综合合理利用这些参数达到我们的设计目标。
使学员了解PCB设计的重要参数及部分设计技巧,引导学员开拓思维,用设计的方法为产品的可靠高效生产服务。
2 目录3.1、PCB名词解释。
3.2、PCB相关概念及生产流程简介。
3.3、PCB的相关参数与讲解。
3.4、PCB生产过程的限制条件和关键管控点。
3.5、贴片,波峰焊,装配对PCB的要求和限制条件。
3.6、PCB可制造性设计之:拼板。
3.7、PCB可制造性设计之:焊盘设计。
3.8、PCB可制造性设计之:绿油防焊。
3.9、PCB可制造性设计之:白油丝印。
3.10、PCB可制造性设计之:过孔。
3.11、PCB可制造性设计之:光学点。
3.12、PCB可制造性设计之:零件选用。
3.13、PCB可制造性设计之:置件布线。
3.14、PCB可制造性设计之:其他技巧与产品优化设计。
3.15、总结3 正文3.1、PCB名词解释。
PCB:印制电路板:printed circuit board (pcb)(亚洲,美洲叫法)PWB:印制线路板:printed wiring board(pwb)(欧洲叫法)。
PCB和PWB都是同一个东西,只是全球各区域的叫法不一样。
在BYD,印制电路板我们还是叫做PCB。
3.2、PCB相关概念及生产流程简介。
3.2.1 PCB的部分概念。
FR-4:玻璃纤维板材的统称。
FR-4里面因为纤维及胶的含量不一致及厚度,厂商不同可以细分出超过1000种板材。
这些板材的特性不一,需要了解其特性,衡量自己本省的实际需求后进行合理选择。
铜箔:附着在FR-4板材上面的金属铜层被叫做铜箔。
铜箔厚度使用“盎司/OZ”作为单位。
其概念为“1OZ=28.35克/平方英尺=35微米=1.35mil”。
表面工艺:PCB表面外露铜箔使用的处理工艺方式。
常见表面工艺有无铅喷锡,有铅喷锡,电金,化金,化银,化锡,OSP。
PCB可制造性设计规范
PCB可制造性设计规范PCB (Printed Circuit Board)的制造性设计规范是指在设计和布局PCB电路板时所需考虑的一系列规范和标准,以确保电路板的制造过程顺利进行并获得可靠性和性能。
一、尺寸规范1.PCB电路板的尺寸要符合制造商的要求,包括最小尺寸、最大尺寸和板上零部件之间的间距。
2.确保电路板的边缘清晰、平整,并防止零部件或钳具与电路板边缘重叠。
二、层规范1.根据设计要求确定所需的层次和层的数量,确保原理图和布局文件的一致性。
2.定义PCB的地平面层、电源层、信号层和垫层、焊盘层等的位置和规格。
三、元件布局规范1. 合理布局元件,以最小化路径长度和EMI (Electromagnetic Interference),提高电路的可靠性和性能。
2.避免元件之间的相互干扰和干涉,确保元件之间有足够的间距,以便于焊接工序和维修。
四、接线规范1.线路走向应简洁、直接,避免交叉和环形走线。
2.确保信号和电源线路之间的隔离,并使用正确的引脚布局和接线技术。
五、电路可靠性规范1.选择适当的层次和厚度,以确保足够强度和刚度。
2.确保电路板表面和感应部件光滑,以防止划伤和损坏。
六、焊接规范1.在设计中使用标准的焊盘尺寸和间距,以方便后续的手工或自动焊接。
2.制定适当的焊盘和焊缺陷防范措施,以最小化焊接问题的发生。
七、标准规范1. 遵循IPC (Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits)标准,以确保PCB的制造符合国际标准。
2.正确标注和命名电路板上的元件和信号,以方便生产和测试。
八、生产文件和图纸规范1.提供准确和详细的生产文件和图纸,包括层叠图、金属化孔、引线表和拼图图等。
2.确保文件和图纸的易读性和可修改性。
九、封装规范1.选择适当的封装类型和尺寸,以满足电路板的要求。
2.避免使用不常见或过于复杂的封装,以确保可靠的元件焊接和连接。
PCB---可制造性
PCB可制造性一、PCB可制造性概念1、PCB可制造性设计:从广义上讲,包括了产品的制造、测试、返工、维修等产品形成全过程的可行性;狭义上讲是指产品制造的可行性。
2、针对PCB可制造性设计包括两方面:(1)PCB的可制造性 ( DFM:Design for Manufacture );(2)PCB贴装、组装的可制造性( DFA:Design for Assembly ) ;在设计时需要考虑周全,比如:BGA周围3MM内不要放置元器件,其目的就是为了利于返修BGA。
3、可制造性设计的目的:可制造性设计DFM(Design For Manufacture)就是从产品开发设计时起,就考虑到可制造性和可测试性,使设计和制造之间紧密联系,实现从设计到制造一次成功的目的。
DFM是保证PCB设计质量的最有效的方法。
DFM具有缩短开发周期、降低成本、提高产品质量等优点,是企业产品取得成功的途径。
4、PCB可制造性设计包括以下几个方面:(1)板材的选择;(2)多层板的叠层结构设计;(3)电路图形设计:孔和焊盘的设计要求、线路设计、阻焊设计、字符设计;(4)表面处理工艺的选择。
下面将对PCB可制造性设计的以上四个方面逐一讲解:5、板材的种类:(a)覆铜箔基板(Copper-clad Laminate)简称CCL,由铜箔(皮)、树脂(肉)、增强材料(骨)、功能性添加物(组织)组成,是PCB加工的主要基础物料。
上图所示即经常讲到的芯板,也就是Core。
其上下是有铜箔,中间层是介质材料。
生益FR-4,其中间层是介质材料也是PP片。
(b)树脂类板材:环氧树脂( epoxy )、聚亚酰胺树脂( Polyimide )、聚四氟乙烯(Polytetrafluorethylene,简称PTFE 或TEFLON)、B一三氮树脂(Bismaleimide Triazine 简称BT、二亚苯基醚树脂(PPO)等6、板材的主要性能指标:(i)Er --- 介电常数:介电常数会随温度变化,在0-70度的温度范围内,其最大变化范围可以达到20%。
可制造性需求规范AQ2A-05-R002
< 0.8mm
< 0.8mm
缩短贴片周期、减少短 路,提高直通率
BGA旁边加MARK 标识点
φ1.0mm,圆或方形
依照IPC-7351设 计
依照IPC-7351设计
缩短贴片周期、减少短 路,提高直通率 缩短贴片周期、减少短 路,提高直通率
依照IPC-7351设 计
缩短贴片周期、减少短 路,提高直通率
1.2mm
器件的重量
表贴器件最大重量≤
35g,元件重量与顶部可
吸附面积比小于0.600g/ ㎡.A=器件重量/引脚与 焊盘接触面积,片式器 件A≤0.075g/㎡,翼形引 脚器件A≤0.300g/㎡,J
器件重量符合要求, 利于自动贴片机的生 产,且保证焊接质量, 器件不易脱落。
形引脚器件A≤0.200g/
38
电容及信号接口接 地PAD
39
插件管脚过孔
40
功放IC
41
管脚PAD间距
42
单板可 制造性
43
单板可 制造性
Φ30-50mi
Φ30-50mi
≧ 0.1mm
≧ 0.1mm
缩短装配周期、减少装 配出错率。
缩短装配周期、减少装 配出错率。
按原理图标识重 要的测试点
缩短装配周期、减少装 配出错率。
≧ 5mm
≧ 5mm
≧ 2.0mm 清晰、不得印在 焊盘上 ≧ 5mm
缩短装配周期、减少装 配出错率。 缩短装配周期、减少装 配出错率。 缩短装配周期、减少装 配出错率。 缩短装配周期、减少装 配出错率。 缩短装配周期、减少装 配出错率。
≧ 5mm
缩短装配周期、减少装 配出错率。
椭圆形
椭圆形、泪滴型
PCBA工艺可制造性的基本概念介绍
pcba工艺可制造性的基本概念介绍汇报人:日期:•pcba工艺可制造性概述•pcba设计对工艺可制造性的影响•pcba材料对工艺可制造性的影响•制造过程中可能遇到的问题及解决方案•提高pcba工艺可制造性的建议和策略目录01pcba工艺可制造性概述定义PCBA(Printed Circuit Board Assembly)工艺可制造性是指在设计阶段,评估PCB板及其组件在制造过程中实现可靠、高效及低成本的制造工艺的能力。
重要性工艺可制造性评估对于PCB板及组件的批量生产至关重要,可确保制造过程中的质量和成本控制,提高生产效率和降低废品率。
定义与重要性包括布局、走线、过孔等设计因素,影响信号完整性、生产效率及成本。
PCB板设计组件的类型、大小及布局影响生产流程和成本。
组件选型与布局原材料、人工成本及供应链管理等影响总成本和交货期。
制造成本与供应链管理制造过程中使用的流程和工艺技术对生产效率和产品质量有直接影响。
制造流程与工艺技术工艺可制造性的影响因素工艺可制造性的评估方法评估PCB板和组件的设计是否符合制造要求,检查布局、走线等设计因素。
设计审查仿真与建模试制与验证数据分析与持续改进利用仿真软件和建模工具预测制造过程中可能出现的问题。
在小批量生产中测试和验证PCB板和组件的制造工艺及质量。
收集生产过程中的数据,分析瓶颈和问题,持续改进制造工艺和流程。
02pcba设计对工艺可制造性的影响PCB板的尺寸和形状应符合制造工艺的要求,例如最大和最小板尺寸、板厚度等。
电路板尺寸和形状元件间距和布局层数和材料元件的间距和布局应考虑制造过程中焊点的质量和可靠性,以及布线的能力。
PCB板的层数和材料应考虑制造过程的复杂性和成本,以及电路板的功能需求。
03设计规则与限制0201元件选择元件的选择应考虑其规格、性能、可靠性以及制造能力,例如封装类型、引脚间距等。
元件布局元件的布局应考虑电路板的整体结构、散热性能以及信号质量,同时也要符合制造工艺的要求。
CAM350是PCB设计的可制造性分析和优化工具
CAM350是PCB设计的可制造性分析和优化工具今天的 pcb 设计和制造人员始终处于一种强大的压力之下,他们需要面对业界不断缩短将产品推向市场的时间、品质和成本开销的问题。
在 48 小时,甚至在 24 小时内完成工作更是很平常的事,而产品的复杂程度却在日益增加,产品的生命周期也越来越短,因此,设计人员和制造人员之间协同有效工作的压力也随之越来越大!随着电子设备的越来越小、越来越复杂,使得致力于电子产品开发每一个人员都需要解决批量生产的问题。
如果到了完成制造之后发现设计失败了,则你将错过推向市场的大好时间。
所有的责任并不在于制造加工人员,而是这个项目的全体人员。
多年的实践已经证明了,你需要清楚地了解到有关制造加工方面的需求是什么,有什么方面的限制,在pcb设计阶段或之后的处理过程是什么。
为了在制造加工阶段能够协同工作,你需要在设计和制造之间建立一个有机的联系桥梁。
你应该始终保持清醒的头脑,记住从一开始,你的设计就应该是容易制造并能够取得成功的。
cam350 在设计领域是一个物有所值的制造分析工具。
cam350 能够满足你在制造加工方面的需求,如果你是一个设计人员,你能够建立你的设计,将任务完成后提交给产品开发过程中的下一步工序。
现在采用 cam350,你能够处理面向制造方面的一些问题,进行一些简单地处理,但是对于pcb设计来说是非常有效的,这就被成为 "可制造性(manufacturable)"。
可制造性设计(designing for fabrication)使用dff audit,你能够确保你的设计中不会包含任何制造规则方面的冲突(ma nufacturing rule violations)。
dff audit 将执行超过 80 种裸板分析检查,包括制造、丝印、电源和地、信号层、钻孔、阻焊等等。
建立一种全新的具有艺术特征的 latium 结构,运行 dff audit 仅仅需要几分钟的时间,并具有很高的精度。
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可制造性设计
第13页
1 材料
1.5.1 介电常数的范围及应用
PTFE 3.0 3.8 PTFE + Ceramic 4.8 FR-4 Ceramic 10.2 介电常数范围:2.2 选用板材类型: 应用范围:
微带、高频 300MHz~40GHz
正常 高压、高频 1MHz~1GHz 800MHz~12GHz
Rt5880
体积 电阻 MΩ*cm 2×107 2×107 抗剥 强度 lbs/in 22.8 20.8
厂 商 罗 杰 斯
型号
Rt5880 Rt5870
>260 >260
0.015 0.015
第9页
1 材料
1.3 热塑陶瓷 基材特性 • 耐热性好 • 机械加工性能好 • 介电常数随温度变化较小、介质损耗低 应用范围 • 高速、射频、微波电路 • 军事、航天航空
第2页
大纲
印 制 板 各 项 要 素 的 含 义 我 司 工 艺 能 力 及 设 计 实 例
分 类 及 相 关 参 数
标 准 要 求
第3页
印制电路板设计原则
电气连接准确性
印制板上布设的印制导线的电气连接关系必须符合电原 理图。 设计印制板时,应考虑印制板的制造工艺要求和装联工 艺要求,尽可能有利于制造和装配。 印制板的可靠性,是影响电子设备和仪器可靠性的重要 因素。 印制板的经济性与印制板的类型、基材选择和制造工艺 方法、技术要求的内容密切相关。 印制板的结构决定了印制板在各种环境下使用的性能和 寿命。
第17页
1 材料
2.1 粘结片介绍 粘结片是由树脂和增强材料构成的一种预浸材料。在高温和压力的作用 下,具有流动性并能很快地固化和完成粘结过程。它与增强材料一起构成绝 缘层,是多层印制板制造中不可缺少的层压材料。
浅谈PCB设计的可制造性
01 7 . 2
() 5
B 面 主 要 放 置 10 (6 3 封 装 尺 寸 以上 贴 片 电 阻 、 片 电容 68 00 ) 贴
( 不含 立 式铝 电解 电容 ) 高度 小 于 6 u , Ⅱ n的 S T S P 为 防止 拉 尖 O 、O 。
02 .5
( 0 1)
02 .
采用 拼 板 方式 。传 送 边 的两 边应 分 别 留 出不 小于 3 II18 d .II(3 5TT mi
2
布 线
在组装 密度许 可 的情 况下 , 尽量选 用较 低密度 布线 设计 , 以提高
元器 件 要尽 可 能 均匀 、 则地 分 布排 列 。均匀 分 布有 利 于 散热 规 . mm( mi / . 7 / ( m d 2 5 l 01 I 5 i 。常用布 线密度 设计如表 1 ) 2 i a r 所示 。 和 焊 接 工 艺 的 优 化 ; 规 则 地排 列 方 便 检 查 , 于 提 高 贴片 / 件 01 7 有 利 插 表 1 布线 密度说明 mm( d mi 速度 。考 虑到 焊 接 、 查 、 试 、 装 的需 要 , 检 测 安 A面 元 件 之 间 的 问隔 不 能太 近 , 体根 据 公 司的 工艺 生产 能 力而 定 。 具
测 试 点 。 2 对 于 A / A 器件 、 隔离 器件 等 注意 数字 信号 和模 拟 () DD 光 信 号 、 入输 出信 号 的 隔离 , 输 使其 能划 分 出隔 离 区域 。() 于 测试 3对 板和 背 板等 有 连接 两 板 的连 接器 时 ,注 意 端 子位 置 的正 确 摆放 和 焊 盘 序 号的 对应 关 系 。( ) 4 从减 少 工序 、 高效 率角 度 考虑 , 一面 提 能 放 完 的器 件尽 量 放在 同 一面 , 免 B面 仅 有几 个 表贴 器件 的情 况 。 避 () 电路 板 布 局 时各 去 耦 , 路 电容 靠近 芯片 的管 脚 放 置 , 5在 旁 以达
PCBA可制造性设计规范pptx
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。
自动化组装的PCB可制造性设计要求
自动化组装的PCB可制造性设计要求PCB的可制造性设计主要解决电路板设计和工艺制造之间的接口问题,本文从PCB的组装、元器件的选用、PCB板面布局、元器件相互间距、可测试性设计等方面分析,提出诸多可制造性设计要求。
标签:可制造性PCB 表面组装封装1 前言目前在武器装备制造领域,随着电子产品的微型化﹑复杂化的发展,电路板的组装密度越来越高,表面贴装技术(SMT)的应用越来越广。
面向自动化组装的工艺,如回流焊接工艺、波峰焊接工艺、微组装工艺等已成为现代电子组装的主流组装技术。
这就要求设计者在设计之初就必须考虑到可制造性。
如果在设计之初考虑不周导致可制造性差,那么生产装配过程中就必须要修改设计和图样,这样以来必然会延长产品的生产交周期和增加生产成本,同时延误了产品交付周期,可能使企业在市场上错失良机,在战略上处于非常不利的位置。
因此,对武器装备生产单位来说,产品的可制造性设计是其在进行新产品设计时必须考虑的因素,越早考虑产品的可制造性设计问题,就越有利于其产品的开发和质量的控制。
2 PCB组装方式和可制造性设计的主要内容2.1 PCB组装方式电路板在设计前首先要考虑的问题是:要采用什么样的焊接方式完成电路板装联,电路板组装方式直接影响到其装配效率、成本和质量。
常见组装方式有单面全SMD、双面全SMD、单面混合组装、T面混装B面贴简单SMD、T面插装B面贴简单SMD等方式。
2.2 PCB可制造性设计的主要内容PCB可制造性设计的主要内容涵盖PCB制作、PCB组装及电路板测试等三个主要部分。
PCB制作是指生产印制板的加工工艺性。
PCB组装是指电路及结构上的元器件和PCB组装的工艺性,它还包括PCB与系统的组装。
电路板测试,包含通断测试及功能测试。
3 PCB可制造性设计分析3.1 元器件的选择元器件的选择包括下述三个方面:元器件和封装类型的选择,元器件管脚有铅、无铅的选择,元器件的封装尺寸和包装形式的选择。
ipc pcb设计标准
ipc pcb设计标准一、概述IPC-PBCB设计标准是工业电子委员会(IPC)为印刷电路板(PCB)设计制定的标准规范。
该标准旨在提供一套适用于各种电子设备制造商的通用设计原则和指导,以确保PCB设计的可靠性和可制造性。
二、设计原则1. 功能性原则:PCB设计应符合设备的功能需求,确保电路正常工作。
2. 可靠性原则:应采取适当的防护措施,防止电气干扰和机械应力对电路的影响,确保电路的稳定性和使用寿命。
3. 可维护性原则:设计应考虑维修和调试的方便性,便于故障诊断和修复。
4. 可制造性原则:PCB制造应易于实现,减少不必要的加工步骤和材料浪费,降低生产成本。
三、设计要求1. 布局要求:a. 按照功能模块进行布局,确保电路间的信号传输顺畅。
b. 避免布线之间的电磁干扰,减少电路间的串扰。
c. 遵循电源线和地线的规则,确保电气隔离。
2. 尺寸要求:a. 使用的导线宽度和间距应符合IPC标准,确保电路的电气性能。
b. PCB尺寸应符合设备制造商的要求,以适应设备的尺寸和结构。
3. 元器件选择:a. 应选择具有可靠性能和低成本的元器件,以降低生产成本。
b. 应考虑元器件的可制造性和可维护性,选择易于采购和更换的型号。
4. 焊接要求:a. 应采用适当的焊接方法,如波峰焊或回流焊,以确保焊接质量。
b. 应考虑焊接后的热应力对PCB的影响,采取适当的散热措施。
四、设计流程1. 需求分析:明确设备的功能和性能要求,确定PCB的功能和结构。
2. 布局设计:根据功能模块进行布局规划,确定元器件的位置。
3. 布线设计:根据信号传输要求进行布线设计,确保电路间的信号传输顺畅。
4. 验证与测试:对设计进行验证和测试,确保电路的正确性和稳定性。
5. 可制造性优化:根据可制造性原则,对设计进行优化,减少制造难度。
6. 出图与生产:将设计结果输出为生产所需的文件,交付给制造部门进行生产。
五、注意事项1. 应遵循IPC-PBCB设计标准的所有规定,确保设计的合规性。
印制电路板可制造性设计技术要求
科成公司印制板可制造性设计技术要求本要求涉及了单双面、多层印制电路板可制造性设计的通用技术要求,包括材料、尺寸和公差叠层、印制导线和焊盘、金属化孔、导通孔、安装孔、镀层、涂敷层、字符和标记等。
作为印制板设计人员设计单双、多层面板时参考:1 一般要求1.1 本标准作为PCB设计的通用要求,规范PCB设计和制造,实现CAD与CAM的有效沟通。
1.2 我公司在文件处理时优先以设计图纸和文件作为生产依据。
1.3 可接收文件格式为:PROTEL系类(优先)、PADS系列、autocad系列、gerber文件。
2 PCB材料2.1 基材PCB的基材一般采用环氧玻璃布覆铜板,即FR4。
2.2 铜箔双层板成品表面铜箔厚度≥18µm(0.5OZ);有特殊要求时,在图样或文件中指明。
3 PCB结构、尺寸、公差和叠层3.1 结构a)构成PCB的各有关设计要素应在设计图样中描述。
外型应统一用Mechanical 1 layer (优先)或Keep out layer 表示。
若在设计文件中同时使用,一般keep out layer 用来屏蔽,不开孔,而用mechanical 1表示成形。
b)在设计图样中表示开不金属化槽的,用Mechanical 1 layer 画出相应的形状即可。
3.3 外形尺寸公差PCB外形尺寸应符合设计图样的规定。
当图样没有规定时,外形尺寸公差为±0.2mm。
(V-CUT产品除外)3.4 平面度(翘曲度)公差3.5多层叠层多层板应在附件中标注明叠层方式,不标注的我公司按PCB设计叠层加工。
用户提供GERBER制版的必须标明叠层,否则无法加工。
4 印制导线和焊盘4.1 布局a)印制导线和焊盘的布局、线宽和线距等原则上按设计图样的规定。
但我公司会有以下处理:适当根据工艺要求对线宽、PAD环宽进行补偿,单面板一般我公司将尽量加大PAD,以加强客户焊接的可靠性。
b)当设计线间距达不到工艺要求时(太密可能影响到性能、可制造性时),我公司根据制前设计规范适当调整。
电路板(PCB)设计与可制造性(DFM)
30%
理想状态
功能无缺点,达设计 要求
3..3板边缘设计要求
图形到板边 缘的距离最 小0.4.冲切 加工的板最 好与板厚尺 寸一样
3.4板面线路布局隐忧
PCB
两面的线路
尽量不要平 行,否则,图形 腐蚀后,因两 面铜箔应力 释放,易产生 板翘
3.8整板厚度结构
流程
沉电 铜
电路电 镀
防焊制 作
文字
合计
板料最大上 偏差
加成 0.005 0.05 0.02 0.03 0.105 0.13
总厚度 0.235
成品厚度:板厚T+加成总厚度 结论:成品板厚易超规格
3.9孔到板边的距离
可靠性疑问:
1)板边的机械强度降低
2)孔环一旦受到损伤,锡垫不 完整
显影后的结果,图 形转移时,网格未 形成
3.PCB设计的一般要求
• 3.1导体外观 • 3.2金手指外观 • 3.3板边缘设计要求 • 3.4板面线路布局隐忧 • 3.5V槽板外形尺寸结构 • 3.6冲切板外形尺寸结
构
• 3.7板厚标准 • 3.8整板厚度结构
3.9孔到板边的距离 3.10孔尺寸结构 3.11图形尺寸 3.12-15导体断面积,铜厚, 电压与电流等之间关系
槽深度偏差
B 板厚度方向中心到板面 ±0.08
的距离
C 上下V槽刀的偏移距离 ±0.08
D V槽线的宽度偏差
±0.08
E V槽刀角度偏差
±2°
F V槽位置偏差
D/2+累积
G 板厚
H 连片V槽线中心距
±0.08加
累积偏差
按上表和图说明 测量: V槽板的测量以V 槽线中心为基准 建议:外形公差±0.25mm
PCB可制造性设计工艺规范
PCB可制造性设计工艺规范1.1布局1.1.1一般原则✧采用回流焊工艺时,尽量使元器件的长轴与工艺边方向(即板传送方向)垂直,这样可以✧咪头如需手工焊接,其引脚周围应留出可以用电烙铁手工焊接的空间,一般引脚一侧应至少留出2mm的空白区域,同时旁边不能有较高的元器件✧要求5级以上的MSD器件必须布置在第二次过炉面(只过一次炉)。
1.1.2片式(CHIP)元件✧当此类元件采用回流工艺加工时,应注意陶瓷电容等脆性材料片式元件的布局。
由于陶瓷电容等元件的抗拉能力差,而PCBA在过高温回流时,都易受热产生变形,在冷却时便对元件产生应力,严重时可导致元件崩裂。
因此在布局时,尽量将此种大(1206及以上)的元件布在板边且平行于进板方向,以减少所受的应力。
✧片式CHIP元件的布局主要需要考虑器件之间焊盘距离,一般要求相邻两个器件的焊盘之间的距离不得少于0.3mm.1.1.3BGA类元件✧BGA的布局需要考虑可点胶性CPU/ memory 一般要求采用“L”型或直线型的点胶方式,当采用“L”型的点胶方式时,两边的器件与BGA本体的距离必须在1.0mm以上。
另外两边距离在0.25MM以上✧BGA焊盘必须采用隔热焊盘设计,不能直接在同定义焊盘上采用全连接方式。
✧不点胶BGA 与周围器件距离大于0.25MM1.1.4QFN(四周扁平内引脚)/DFN(两侧扁平内引脚)类元件✧此类元件由于器件引脚没有外延引脚,焊接后不方便检查焊点的焊接效果,所有需要在器件布局设计时尽量考虑其焊点附件或周围不能有高于本器件1.5倍的器件,(出问题后分析)1.1.5连接器✧连接器类器件属于结构电子类器件,其焊点的焊接可靠性要求较高。
✧结构定制的器件连接器的引脚焊盘与周边器件的焊盘边缘距离一般要不少于0.5mm,以便于钢网扩孔。
1.1.6屏蔽框器件✧屏蔽框焊盘的宽度一般不少于0.4mm+屏蔽框材料厚度,建议按0.8mm的焊盘宽度设计。
✧相邻屏蔽框焊盘边缘之间的距离不少于0.4mm✧屏蔽框焊盘边缘距离BGA丝印边缘至少应有0.5mm。
PCB设计工艺指南培训资料
实例1
8.普通贴片元件的元件体之间的距离应保持在0.8mm以上. 元件体越厚,距离越要适当拉远. ( 适用于波峰焊)
PCB设计的可制造性要求
贴片(SMT)方面
走线的要求
1.贴片元件的焊盘与大面积的铜皮相连时,应采用花孔连接方式. (大功率的接地点除外)
PCB设计的可制造性要求
贴片(SMT)方面
元件放置的要求(续) 6.双面回流的PCB板,小于下列尺寸的元件放置在同一面,大于的放置在另一面. (≤84pin的PLCC, ≤44pin的SOJ , 脚距1.27 ≤42pin的SO,宽度≤16 长度≤30的SSOP,≤24pin的 SOJ,≤32×32的QFP,≤32×32的BGA) 7. IC贴装方向与外侧焊盘宽度(适用于波峰焊)
实例1 实例2
开关的元件体超 出板边,要查看是 拼板后是否与按 键有冲突
PCB设计的可制造性要求
拼板方面
拼板的要求(续)
3.拼板时各小板的方向尽可能一致,元件数量应适当,以提高设备的使用效率。 (卧式自插件不得少于20个,立式自插件不得少于40个)实例1
4.拼板时要考虑拼板的数量及V割后的PCB板的受力程度能否满足生产的要求。 5. 拼板时尽量采用V割方式分板,减少邮票孔的拼板方式。如采用邮票孔的方式,大小距
2.焊盘方向:卧式自插元件的泪滴形朝内,立式自插元件的泪滴形 朝外.
3.卧式自插元件最长跨距为19.5mm (跳线的最长跨距为20mm),立 式自插元件跨距为5mm .
4.在设计中元器件尽可能整齐排列(X,Y坐标),减少机器上下 左右的行程频率,提高生产效率。
5.为提高生产效率,一块PCB板(包括拼板)上卧式自插件不得少于20 个,立式自插件不得少于40个.
插装线路板的一些可制造性设计考虑
插装线路板的一些可制造性设计考虑
排版与布局
在设计阶段排版得当可避免很多制造过程中的麻烦,并将焊接缺陷降低到最低。
在进行元器件布局时要考虑以下几点:
1)由于翘曲和重量原因较大尺寸的PCB 在生产中运输会比较困难,它需要用特殊的夹具进行固定,因此应尽量避免使用大于23 30cm 的板面。
最好是将所有板子的尺寸控制在两三种之内,这样有助于在产品更换时缩短调整导轨、周转箱宽度等所引致的停机时间。
2)大多数自动装配设备要求PCB 留出一定的边缘便于设备夹持。
这个夹持边的范围应为5mm, 在此范围内不允许布放元器件和焊盘。
3)尽量在板子的顶面(元件面)进行布线,PCB 底面(焊接面)容易受到损坏。
不要在靠近板子边缘的地方布线,因为生产过程中都是通过板边进行抓持,边上的线路会被波峰焊设备的卡爪或边框传送器损坏。
4)对于具有较高引脚数的器件如接线座或扁平电缆,应使用椭圆形焊盘而不是圆形以防止波峰焊时出现锡桥。
5)尽可能使定位孔间距及其与元件之间的距离大一些,并根据插装设备对其尺寸进行标准化和优化处理;
6)尽量使定位孔也作为PCB 在最终产品中的安装孔使用,这样可减少制作时的钻孔工序。
7)对于较大的PCB,应在板中心留出一条通路以便过波峰焊时在中心位置对线路板进行支撑,防止板子下垂和焊锡溅射,有助于板面焊接一致。
8)排版设计时应考虑针床可测性问题,可以用平面焊盘(无引线)以便在线测
试时与引脚的连接更好,使所有电路节点均可测试。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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; 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。
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。
1、有表贴器件的PCB 板对角至少有两个不对称基准点; 2、形状:基准点的优选形状为实心圆; 3、大小:基准点的优选尺寸为直径40mil±1mil; 4、材料:基准点的材料为裸铜或覆铜,为了增加基准点和 基板之间的对比度,可在基准点下面敷设大的铜箔; 5、为了保证印刷和贴片的识别效果,基准点范围内应无其 它走线及丝印; 6、基准点中心距板边大于5mm,并有金属圈保护,基准点中 心1.5mm(60mil)直径范围内开阻焊窗; 7、需要拼板的单板,每块单元板上尽量保证有基准点; 8、对于引线间距≤0.5mm的QFP和球间距≤0.8mm的BGA封装 的器件,为提高贴片精度,要求在IC两对角设置基准点;
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; 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;
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?
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;
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;
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反拼
规则形状采用 V-CUT拼板
不规则形状或有器件超出板 边时,可用铣槽加V-CUT
需做斜角的单板拼板
应采用铣槽加辅助边
丝印要求:清晰可辨且与BOM清单中一致,极性方向 标记易于辨认;
Thank You
1)孔径<80mil(2mm),走线距孔边缘>8mil;
2)80mil(2mm)<孔径<120mil(3mm),
走线距孔边缘>12mil; 3)孔径>120mil(3mm),走线距孔边缘>16mil
金属外壳器件下不可有过孔和表层走线; 满足各类螺丝孔的禁布区要求;
所有的走线拐弯处不允许有直角转折点;
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
XXX-XX-XX-XXX Vx.xx.xx
BD/SMT
QFP
Q
发热大的元件尽量靠边
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;
SMT焊盘引出的走线,尽量垂直引出,避免斜向拉线; 当从引脚宽度比走线细的SMT焊盘引线时,走线不能 从焊盘上覆盖,应从焊盘末端引线; 当密间距的SMT焊盘引线需要互连时,应在焊盘外部 进行连接,不允许在焊盘中间直接连接;
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;
双面混装(二)
B面 印刷锡膏 贴装元件 回流焊 翻转
A面
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
PCB外形和尺寸应与结构设计一致,器件选型应满足 结构件的限高要求,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 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;
2005年12月(中国•上海)
PCB设计的可制造性
Echoliao
xxxxxxxxxxxxxxx有限公司
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 简单,快捷
清洗
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。
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; 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;
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;
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;
2)铣槽常用于单元板间需要留有
一定距离或某一部分需要与板 分离的情况,一般和V-CUT槽
30º /-5º +
1 /3 板 厚
配合使用
V-CUT槽
3)采用V-CUT槽拼板时,若拼板后板边元器件能满足生 产设备的工艺边要求,可以不加额外的工艺边,若 不能满足生产设备的工艺边要求,必须加工艺边; 4)采用铣槽拼板时,必须加辅助边(工艺边),否则 单元板之间无法连接。 5)当较小尺寸单元板由于结构安装上的要求需要作圆 角或斜角时,拼板方式必须是铣槽加工艺边; 3、拼板方式:纵横拼板、对拼、正反拼板。对拼适合两 块不规则的电路板,正反拼适合采用双面回流焊工艺 的电路板;
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。
附:IC的合理排布方向与桥连
偷锡焊盘
桥连
合理的元件排布方向
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;