PCB设计的可制造性(34)
面向电子组装的PCB可制造性设计
【 关键词 】印 制板； 可制 造性 设计； 电子 组装； 焊 盘
■ 鲜 飞 武 汉华 中数 控 股份 有限公 司
１ 。 前言
２ ． Ｄቤተ መጻሕፍቲ ባይዱＦ Ｍ的概念和作用
Ｄ Ｆ Ｍ （ Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｆ ｏ ｒ Ｍ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ）技术 ，即可 制造 性 技术 ，主要研 究产 品本 身的物 理设计与制 造系统各部分 之间的相 互关 系，并把 它用于产品设计 中 以便将 整个制
Ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ） 、试制 前分析 （ Ｂ ａ ｓ ｉ ｃ Ｐ ｒ ｅ — Ｒ ｅ ｌ ｅ ａ ｓ ｅ Ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ） 和试制后分析 （ Ｐ ｏ ｓ ｔ — Ｒ ｅ ｌ ｅ ａ ｓ ｅ Ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ ） 。不同阶段的实施
５ ４ 蔓
黧 ２ ０ １ ３ ￣ － － ２ ， Ｅ Ｊ 第 １ 期
随着 产 品 的微 型化 、复 杂 化 ，Ｐ Ｃ Ｂ（ 印制 板 ）的组 装
以解决 。这种设计概念及设计方法可缩短产 品投放 市场 的时 间、降低成本 、提 高产量 。以往 ，公司通 常的做法 是 ：新产 品从 设计 到生产 乃至 交付用 户使用的过程总是 从 一个部 门提 交到下一个部门，这种 过程是一个顺序工 程 。出于 各环节 串行，生产准 备只能在设计完全结束后 起动 ，延长 了产品开发时间 ，丧失 了占领市场 的机会 。 更严重的是设计与制造的严重分离 ，产 品设计和开发 部 门没有及时吸收制造和工程部 门对新产 品的改进 意见 ，
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 。
PCBA可制造性设计
PCBA可制造性设计目录1.目的 (3)2.名词定义 (3)3.PCB设计要求 (3)4.元器件选用 (8)5.器件布局设计要求 (9)6.阻焊、丝印 (17)7.焊盘、焊孔及阻焊层的设计 (19)8.布线、焊盘与印制导线连接 (23)9.测试点的相关规定 (24)10.基准点(Fiducial Mark点） (24)11.拼板设计 (26)12.可装配性设计 (29)1. 目的从可制造性角度对PCB 的设计提出要求，供PCB layout 参考，同时用于指导新产品DFM （Design for manufacturability ）评审。
设计无法满足此文档要求时，需经过生产工艺相关同事评估确认。
2. 名词定义Pcb layout ：pcb 布局Solder mask ：防焊膜面、防焊漆、防焊绿漆 Fiducial Mark ：光学定位点或基准点 Via hole ：导通孔 SMD ：表面贴装器件 THC/THD ：通孔插装器件 Mil ：长度单位，1mil=0.0254mm3. PCB 设计要求3.1 PCB 外形PCB 外形(含工艺边)为矩形，单板或拼板的工艺边的四角须按半径R=2mm 圆形倒角。
应尽可能使板形长与宽之比为3:2或4:3，以便夹具夹持印制板。
3.2 印制板的可加工尺寸范围适用于全自动生产线的PCB 尺寸为最小长×宽:50mm ×50mm 、最大长×宽:610mm ×460mm 。
设计单板或拼板时，SMT 阶段允许使用最大拼板尺寸为610mm ×460mm ，PCB 单板尺寸较小时，建议拼板尺寸不大于210mm×210mm 。
3.3 传送方向的选择R=2mmPCB 传送方向工艺边为减少焊接时PCB 的变形，对不作拼板的PCB ，一般将其长边方向作为传送方向；对于拼板也应将拼板的长边方向作为传送方向。
但是对于短边与长边之比大于80%的PCB ，可以用短边传送。
PCB可制造性设计工艺规范
PCB可制造性设计工艺规范PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）是电子产品中非常常见的一部分。
它是由一种基层材料（通常是玻璃纤维增强复合材料）和通过印刷或压合技术固定在基层上的导电层构成的。
PCB可制造性设计工艺规范是一系列准则和要求，用于确保PCB的设计在生产制造过程中能够达到高质量和可重复性。
首先，对于PCB可制造性设计工艺规范来说，一个重要的方面是布局和布线。
布局指的是元件在PCB上的位置和排列方式，而布线则是指通过导线将元件连接在一起。
在布局方面，应该根据电路的需求和元件的特性进行合理的布局，避免不必要的干扰和噪音。
在布线方面，应该注意导线的长度、走线的宽度和间距，以及阻抗匹配和传输速率等因素。
其次，PCB可制造性设计工艺规范还包括了对于孔的规定。
在PCB制造过程中，通常需要在板上打孔以安装元件。
对于孔的规定，包括孔的类型（如贴片孔、通孔等）、孔的直径和位置等。
这些规定需要考虑到元件的尺寸和安装的要求，以及后续的焊接和连接等操作。
此外，在PCB可制造性设计工艺规范中还包括了对于焊盘和焊接的要求。
焊盘是指用于连接元件和导线的金属圆盘。
对于焊盘的规定，包括焊盘的形状、尺寸和间距等。
而对于焊接的要求，包括焊接的方法、焊点的形状和强度等。
这些规定需要考虑到焊接工艺的可行性和可靠性，以及后续的维修和升级等操作。
最后，PCB可制造性设计工艺规范还应该包括对于阻焊和丝印的要求。
阻焊是一种覆盖在PCB表面的绝缘材料，用于保护导线和焊盘不受外界环境的影响。
对于阻焊的规定，包括阻焊的类型、颜色和厚度等。
丝印则是一种印刷在PCB表面的文字和标记，用于标识元件和线路的位置和功能。
对于丝印的规定，包括丝印的颜色、位置和字体等。
总的来说，PCB可制造性设计工艺规范是为了确保PCB在生产制造过程中能够达到高质量和可重复性而制定的一系列准则和要求。
这些准则和要求涵盖了PCB布局和布线、孔的规定、焊盘和焊接的要求，以及阻焊和丝印等方面。
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%。
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。
可制造性的PCB设计规范
可制造性的PCB设计规范作者：韩志刚来源：《电子技术与软件工程》2017年第09期摘要PCB设计是指电路版图的设计，通常是借助EDA软件来完成，是电子产品开发流程中非常重要的一个环节。
目前，消费类电子产品的PCB元件组装绝大部分是由大型自动化设备完成，如何在高效生产中实现PCB元件装配的高品质易操作控制，每一位PCB设计工程师都应该在设计中考虑PCB的可制造性。
【关键词】PCB设计可制造性目的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。
PCB（Printed Circuit Board，印刷线路板）是电子产品中重要的电子部件，是电子元器件实现电气连接的载体，而PCBA（Printed Circuit Board Assembly，PCB组件，即把电子元器件装配到PCB板上形成的半成品）是实现电子产品电路系统功能的硬件主体。
本文针对电子产品中的PCB组件制造，从多个方面浅谈PCB设计的一些规范，达到实现PCB组件的可制造性的目的。
1 PCB DFM设计基本原则（1）减少PCB组装的制程工序及成本，尽量使零件置于PCB的主焊接面。
（2）相同或相似的元件应置于同一列或一排并且极性应指向同一方向。
（3）在PCB上按尺寸及数量均匀的分配元件以避免PCBA在回流过程及波峰焊接过程中变形。
（4）连接器和插座应置于PCBA的主要焊接面。
（5）不要在PCB的两面都设计通孔设备。
（6）设计中应尽量考虑自动装配，尽量减少人工操作。
（7）避免使用跳线及任何额外的人工操作。
（8）设计中考虑设备调试的要求。
（9）设计中考虑各种变量的误差。
2 PCBA主流工艺方式介绍PCBA两面为顶面和底面，简单的PCBA只有顶面有元件（贴装或者插装），复杂的PCBA双面均有混装元件。
图1简单介绍了几种PCBA主流工艺方式。
图2为PCBA SMT生产设备（用于贴装SMD贴片元器件的设备）图例。
3 PCB外形及尺寸设计PCB外形和尺寸是由贴装机的PCB传输方式、贴装范围决定的。
面向电子装联的PCB可制造性设计
ＳＴ Ｍ 技术中的关键 ， 也是 ＳＴ Ｍ 工艺质量 的保证 ， 并有助 于提 高生产效率 。本文就表 面安装 Ｐ Ｂ Ｃ 设计时
需考虑的一些制造工艺性问题进行 了阐述， ＰＢ 给 Ｃ 设计人员提供一个参考。
维普资讯
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面向电子装联的 Ｐ ＣＢ可制造 司
摘要 ： 当前电子产品 日 月异 ， 求电路板 高密度 组装， 新 要 安装方式 由表 面安装 （Ｍ ） Ｓ Ｔ 取代通孔插装
关键 词 ：印制板 ； 制造 性设 计 ； 可 电子装 联
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越关键的作用。 而在制造环节 ， 如何在生产中用更短
的导人 时 间获得 更 高可制造 性 和制造 质 量 的新 产 品 越来越 成 为有识 之 士所 追求 的核心竞 争力 。 在 电子产 品的制造 中 ， 随着 产 品的微 型化 、 复杂
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。
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。
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
PCB印制电路板的设计与制造
PCB印制电路板的设计与制造PCB（Printed Circuit Board）印制电路板是现代电子产品中不可或缺的组成部分。
它通过印刷或电镀技术，将导电线路和电子元件连接在一起，实现电子设备的功能。
PCB的设计与制造过程需要经过多个关键步骤，本文将详细介绍。
一、PCB设计PCB设计是制造一个可靠和高效的PCB的关键步骤。
以下是PCB设计的主要步骤：1.需求分析：明确产品的功能需求和性能指标，并将其转化为电路设计的要求。
2.元件选择：根据需求分析，选择合适的电子元件，并确保其可获得性和可靠性。
3.线路布局：根据元件和功能的要求，在电路板上规划线路的布局。
布局需要考虑信号传输的最佳路径、EMI（电磁干扰）抑制和热量分散等因素。
4.线路连线：根据布局，将电子元件通过导线连接起来。
连线需要遵循一定的规则，如最短路径、相邻线路之间的足够间距等。
5.绘制设计图：使用专业的PCB设计软件，将线路布局和连线图绘制出来。
设计图应包括元件位置、连线图、焊盘等信息。
6.电路仿真：使用仿真工具，对设计的电路进行性能模拟和测试。
这样可以在制造前发现和解决潜在的问题，提高产品的可靠性和性能。
二、PCB制造PCB制造是将设计好的电路板制造成实际可用的产品的过程。
以下是PCB制造的主要步骤：1.材料准备：根据设计要求，准备好所需的电路板材料，包括基板、铜箔和表面覆盖层等。
2.制板工艺：将电路图转移到基板上。
这个步骤涉及到光刻、蚀刻、局部镀铜等工艺，以形成所需的线路和焊盘。
3.焊盘制备：在PCB上的连接点上加工出焊盘，以便后续焊接元件。
4.元件安装：将电子元件安装到焊盘上。
这一步可以通过手工焊接或者自动化设备来完成。
5.焊接：将元件与焊盘焊接在一起，以确保电子元件和电路板之间的连接牢固可靠。
6.确认和测试：对制造好的PCB进行外观检查和功能测试，确保产品符合设计要求。
7.包装和交付：将制造好的PCB进行适当的包装，以便运输和交付给客户。
PCB设计的可制造性知识
PCB设计的可制造性知识PCB（Printed Circuit Board）是现代电子设备中不可或缺的一部分，其设计的好坏直接影响着整个产品的性能和可靠性。
在进行PCB设计时，了解和掌握可制造性知识是非常重要的，可以提高设计的效率和减少制造过程中的问题。
本文将介绍一些与PCB设计相关的可制造性知识和建议。
1. PCB板材选择在PCB设计中，选择合适的板材对于保证电路板的性能和可制造性非常重要。
常见的PCB板材有FR-4、高频板材、金属基板等。
1.1 FR-4板材FR-4是一种常见的玻璃纤维增强热固性树脂，具有良好的电气性能和机械性能。
由于其价格适中，成型工艺相对简单，所以在大多数普通应用中广泛使用。
在选择FR-4板材时，应根据电路的特性和要求来确定板材的层数、厚度和铜箔厚度等参数，以达到最佳的电气性能和机械强度。
1.2 高频板材高频板材主要应用于高频电路设计，如无线通信、雷达、卫星通信等领域。
与FR-4板材相比，高频板材具有更低的介电常数和介质损耗，以及更好的高频特性。
在使用高频板材进行设计时，应注意板材的层数和铜箔厚度，以确保电路的传输特性和匹配性能。
1.3 金属基板金属基板通常用于高功率、高散热的电路设计，如功放、LED照明等。
金属基板具有良好的散热性能和机械强度，可以有效地降低电路温度，提高整体可靠性。
在选择金属基板时，应根据电路功率和散热要求来确定基板的厚度和金属材料，以确保良好的散热效果。
2. 元件布局与走线规则良好的元件布局和走线规则对于保证电路的稳定性和可制造性至关重要。
以下是一些常见的布局和走线规则：2.1 元件布局•尽量将相互关联的元件放置在靠近一起的位置，以缩短连线长度，减小电磁干扰。
•避免元件之间的相互遮挡，以便进行后续的组装和维修。
•根据信号的传输特性和敏感性，合理地进行电路分区，以降低噪声和串扰。
2.2 走线规则•充分利用电路板的空间，合理布局走线，减小走线长度和阻抗。
PCB板设计与制作的可靠性
PCB板设计与制作的可靠性PCB（Printed Circuit Board）板是电子产品中不可或缺的组成部分，它承载着各种电子元器件，并通过导线连接它们，使得电子产品可以正常工作。
在PCB设计与制作过程中，可靠性是一个至关重要的指标，它直接影响着电子产品的性能、稳定性和寿命。
在本文中，我们将探讨PCB板设计与制作的可靠性问题，并介绍如何提高PCB板的可靠性。
一、PCB设计的可靠性1.PCB布局设计PCB布局设计是PCB设计中至关重要的一环，它直接决定了PCB板的可靠性。
在进行PCB布局设计时，需要注意以下几点：（1）避免信号干扰：不同信号线之间需要保持足够的距离，避免信号干扰，影响电路性能。
（2）避免电磁干扰：布局时需要考虑电磁兼容性，避免电磁干扰对电路造成影响。
（3）合理布置电源线：电源线需要布置合理，避免因电源线设计不当而导致电路不稳定或无法正常工作。
2.PCB层叠设计在PCB板设计中，层叠结构的设计也是一个影响可靠性的重要因素。
在PCB层叠设计中，需要考虑以下几点：（1）地平面设计：合理的地平面设计可以提高PCB板的电磁兼容性，减少信号干扰。
（2）电源平面设计：电源平面设计不合理会导致电源线不稳定，影响电路性能。
3.选择合适的PCB材料PCB板的可靠性还与所选择的PCB材料密切相关。
在选择PCB材料时，需要考虑以下几点：（1）热膨胀系数：PCB板上元器件工作时会产生热量，因此PCB材料的热膨胀系数需要与元器件相匹配，以防止因热胀冷缩而导致PCB板出现变形或开裂。
（2）电气性能：PCB材料的电气性能直接影响电路的可靠性，选择合适的材料可以提高电路的稳定性和可靠性。
1.制造工艺PCB板的制造工艺对于其可靠性至关重要。
在PCB板的制作过程中，需要注意以下几点：（1）印制技术：印制技术是PCB板制作的关键步骤，需要确保印制技术的准确性和精度，以防止PCB板上元器件焊接偏差，导致电路出现问题。
（2）钻孔技术：在PCB板制作过程中，需要进行钻孔操作，确保孔径和位置的准确性，以保证元器件安装的正确性。
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。
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作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2020年10月20日星期 二12时59分41秒12:59:4120 October 2020
双面贴装
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
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
单面混装
印刷锡膏
贴装元件
回流焊
插通孔元件
波峰焊
清洗
PCB组装二次加热，效率较高
* 如果通孔元件很少，可采用回流焊和手工焊的方式
一面贴装、另一面插装
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
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；
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
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踏实肯干，努力奋斗。2020年10月20 日下午1 2时59 分20.10. 2020.1 0.20
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追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月20日星期 二下午12时59分41秒12:59:4120.10.20
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严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年10月 下午12时59分20.10.2012:59October 20, 2020
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；
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；
附：传送方式
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；
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；
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； 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；
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；
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；
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；
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。
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安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.10.2012:59:4112:59Oc t-2020- Oct-20
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加强交通建设管理，确保工程建设质 量。12:59:4112:59:4112:59Tuesday, October 20, 2020
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安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.2020.10.2012:59:4112:59:41October 20, 2020
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
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
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树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.10.2020.10.20Tuesday, October 20, 2020
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人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。12:59:4112:59:4112:5910/20/2020 12:59:41 PM
1 轨道传送
PCBA
2 带式传送
PCBA
拼板：当PCB尺寸小于50mm×50mm的PCB应进行拼板；
1、采用拼板的目的：
1）单元板面积太小，无法单独在设备上加工；
2）为了提高生产效率；
2、单元板间的连接方式主要有V-CUT槽和铣槽；
1）常用于单元板和单元板的直接直线连接，为直通
型，不能在中间停止或转弯； 2）铣槽常用于单元板间需要留有
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
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。
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
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；