刚性PCB可制造性设计

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面向电子组装的PCB可制造性设计

文就ＰＣＢ设计时需考虑的一些制造工艺性问题进行阐述，给ＰＣＢ设计人员提供一个参考。最后介绍了ＤＦＭ软件在ＰＣＢ设计上应用的重要性。
【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 ባይዱＦＭ的概念和作用
ＤＦＭ（ＤｅｓｉｇｎＦｏｒＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅ）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
Ａｎａｌｙｓｉｓ）、试制前分析（ＢａｓｉｃＰｒｅ — ＲｅｌｅａｓｅＡｎａｌｙｓｉｓ）和试制后分析（Ｐｏｓｔ — ＲｅｌｅａｓｅＲｅｖｉｅｗ）。不同阶段的实施
５４蔓
黧２０１３￣－－２，ＥＪ第１期
随着产品的微型化、复杂化，ＰＣＢ（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

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。

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设计的可制造性原则

PCB设计的可制造性原那么1. 引言在电子产品制造过程中，PCB〔Printed Circuit Board，印制电路板〕的设计是非常关键的一步。

一个好的PCB设计不仅可以提高产品的性能和可靠性，还可以降低制造本钱和生产周期。

为了确保PCB设计的可制造性，设计人员需要遵循一些根本原那么和最正确实践。

本文将介绍一些常用的PCB设计的可制造性原那么。

2. 原那么一：保持布局简单和紧凑在进行PCB设计时，保持布局简单和紧凑是非常重要的原那么。

简单的布局可以降低PCB的复杂性，减少错误的可能性。

紧凑的布局可以缩短信号传输路径，减少电磁干扰，提高信号完整性。

3. 原那么二：考虑耦合和信号完整性PCB上的不同电路和组件之间存在着耦合作用。

在设计PCB时，需要考虑不同信号之间的干扰和交叉耦合。

通过合理的布局和地线规划，可以减少电磁干扰的影响，并提高信号的完整性。

4. 原那么三：合理设置电源和地线电源和地线的布局在PCB设计中扮演着重要的角色。

良好的电源和地线布局可以确保良好的电源分配和地线回流，减少电源噪声和干扰。

在设计中，应尽量将电源和地线别离，并使用适宜的地引脚和电源引脚进行连接。

5. 原那么四：防止过于密集的布线在PCB设计中，过于密集的布线可能导致信号干扰和短路等问题。

因此，应尽量防止过于密集的布线，合理规划和安排信号线和电源线的路径。

同时，应留出足够的空白区域，方便焊接和维修工作。

6. 原那么五：合理选择元件和材料在PCB设计中，选择适宜的元件和材料也是非常重要的。

适宜的元件和材料可以提供更好的性能和可靠性。

应选择具有良好可焊性和耐高温的元件，并防止使用过时或质量不佳的元件和材料。

7. 原那么六：考虑制造和组装过程在PCB设计中，要考虑制造和组装过程。

例如，要确保元件的放置和布线不会影响到焊接和组装的顺利进行。

同时，要尽量减少PCB板的层数和复杂性，以降低制造和组装的本钱。

8. 原那么七：进行设计验证和测试PCB设计完成后，应进行设计验证和测试。

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%。

PCB设计可制作性规范-2

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手机及模块PCB设计可制造性设计可制造性手机及模块工艺规范DFM-2 工艺规范HP公司DFM统计调查表明: HP公司DFM统计调查表明: 公司DFM 统计调查表明产品总成本60%取决于产品的最初设计; 60%取决于产品的最初设计产品总成本60%取决于产品的最初设计; 75％的制造成本取决于设计说明和设计规范; 75％的制造成本取决于设计说明和设计规范; 70－80％的生产缺陷是由于设计原因造成的。

70－80％的生产缺陷是由于设计原因造成的。

目的和意义本文件试用范围原则内容意义和目的可制造性设计DFM（Design For Manufacture）是保证（可制造性设计） PCB设计质量的最有效的方法。

DFM就是从产品开发设计时设计质量的最有效的方法。

设计质量的最有效的方法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就考虑到可制造性和可测试性，联系，实现从设计到制造一次成功的目的。

联系，实现从设计到制造一次成功的目的。

DFM 具有缩短开发周期、降低成本、提高产品质量等优具有缩短开发周期、降低成本、具有缩短开发周期点，是企业产品取得成功的途径。

是企业产品取得成功的途径。

本文件适用范围适用于SIMCOM所有手机及无线模块PCB设计的可制造性。

针对客户对个别机型有特殊要求与此规范存在冲突的，以客户特殊标准为准。

本文件规定了电子技术产品采用表面贴装技术（SMT）时应遵循的基本工艺要求。

本文件适用于SIMCOM以印制板（PCB）为贴装基板的表面贴装组件（SMD）的设计和制造。

原则DFM基本规范中涵盖下文提到的“PCB设计的工艺要求” 、“PCB焊盘设计的工艺要求” 、“屏蔽盖设计”三部分内容为R&D 拼板设计及Layout时必须遵守的事项，否则SMT 或割板时无法生产。

PCB DFM可制造性设计规范(A1版)

技术研究及知识产权处发布声明及版本说明1声明本文件属于公司保密信息。

本文件的所有权、相关知识产权及其他权利均由公司所享有并予以保留，此种权利受到《中华人民共和国民法通则》、《中华人民共和国刑法》、《中华人民共和国著作权法》、《中华人民共和国反不正当竞争法》及其他法律、法规、规范性法律文件及相关国际条约的保护，任何人未经许可，不得泄漏、复制、公开本文件的内容，不得以泄露、告知、公布、发布、出版、传授、转让或者其他任何方式透露于任何第三方或依赖本文件内容采取任何行动。

未经许可，任何人不得自行使用或许可第三方使用。

任何人有违反上述情形之一的均有可能导致承担民事、行政或刑事法律责任。

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2版本说明序号版本号牵头起草人/日期审核人/日期/意见批准人/日期1.011.123版本增长信息序号修订日期修订后版本修订内容修订人V1.1 11、根据我公司工艺能力和设备能力的提升，对4.1、4.3、4.4.2.2、4.4.3、4.5.2相应的设计要求作了更改；2、对标准中未指明、含糊不清、以及评估不重要的要求做了删减和再描述，以到达设计要求叙述的客观和准确。

目次前言 (V)1 目的与范围 (1)2 术语与定义 (1)2.1DFM (1)2.1 PCB (1)2.2覆铜箔层压板 (1)2.3波峰焊 (1)2.4再流焊 (1)2.5 SMD (1)2.6 THC (1)2.7导通孔 (1)2.8盲孔 (1)2.9埋孔 (1)2.10过孔 (1)2.11元件孔 (1)2.12 Stand off (1)2.13 Pitch (2)3 可制造性基础知识 (2)3.1开展可制造性的设计的意义 (2)3.2工艺可制造性设计主要考虑方面 (2)4 设计要求 (2)4.1 PCB设计总则★★★ (2)4.2拼板及辅助边设计 (3)4.2.1 V-CUT连接★★★ (3)4.2.2邮票孔连接 (4)4.2.3拼板方式 (4)4.3基准点设计★★★ (5)4.4器件布局要求 (6)4.4.1器件布局通用要求 (6)4.4.2回流焊 (7)4.4.2.1 SMD器件的通用要求★★ (7)4.4.2.2 SMD器件布局要求★★★ (7)4.4.3波峰焊 (9)4.4.3.1波峰焊SMD器件布局要求★★★ (9)4.4.3.2 THD器件波峰焊通用要求 (10)4.4.3.3 THD器件局部波峰焊要求 (11)4.4.4压接★★★ (12)4.5孔设计 (12)4.5.1过孔 (12)4.5.1.1总体要求 (12)4.5.1.2孔间距 (12)4.5.1.3过孔禁布设计★★★ (13)4.5.2安装孔 (13)4.5.2.1类型选择 (13)4.5.2.2禁布区要求★★★ (13)4.6板材选择及叠层设计 (14)4.7走线设计 (15)4.7.1线宽/线距及走线安全性要求★★★ (15)4.7.2出线方式 (15)4.8覆铜设计要求 (16)4.9阻焊设计★★★ (16)4.9.1导线的阻焊设计 (16)4.9.2孔的阻焊设计 (16)4.9.3过孔塞孔设计 (16)4.9.4焊盘的阻焊设计 (16)4.9.5金手指的阻焊设计 (17)4.9.6板边阻焊设计 (17)4.10表面处理方式★ (17)4.11丝印设计★★★ (17)4.11.1通用要求 (17)4.11.2丝印内容 (18)4.12尺寸和公差标注★★★ (18)4.13输出文件的工艺要求★★★ (19)4.13.1装配图要求 (19)4.13.2钢网图要求 (19)4.13.3钻孔图、表内容要求 (19)5 工厂PCBA生产主要工艺路线★ (19)前言。

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

测试：对线路通断的检查成型：将板铣成客户最终要求的形状。成品检验
入库
可制造性设计概念
PCB的可制造性从字面意思理解是指PCB的可加工、可生产性。实际上是PCB能被批量生产并具备一定的直通率的工艺能力，我们称之为PCB的可制造性能力。
可制造性设计概念
PCB的可制造性设计主要包括两个方面：
阻焊：阻焊也叫防焊漆（Solder mask）。阻焊制作的目的：防焊：留出板上待焊的通孔及其pad，将所有线路及铜面都覆盖住，防
止波焊时造成的短路,并节省焊锡用量。护板：防止湿气及各种电解质的侵害使线路氧化而危害电气性质并防
止外来的机械伤害以维持板面良好的绝缘性。绝缘：由于板子愈来愈薄,线宽线距愈来愈细,导体间的绝缘问题日渐
PCB工艺流程
3.内层贴干膜
4.根据工具孔对位贴菲林
PCB工艺流程
5.曝光
6.显影
PCB工艺流程
蚀刻：采用蚀刻溶液腐蚀裸露的铜面，而被抗蚀层保护的线路保留下来，形成客户所需要的线路图形。
7.蚀刻
褪膜：采用氢氧化钠溶液褪除板面的抗蚀或抗电镀膜，露出铜面。
8.褪膜
PCB工艺流程
黑化：实质是氧化反应。作用：粗化铜面，增加与树脂接触的表面积，增加铜面润湿性,使树脂
△T=最大温升，单位为：℃，一般取10℃ A=导线截面积，单位为：mil2 (导线截面积=导线宽度X铜皮厚度）
线宽公差
阻抗板：线宽按+/-10%控制
可制造性设计
导线间距与电压
印制导线间的允许工作电压（QJ3103-99)
阻焊阻焊桥阻焊开窗
可制造性设计
阻焊桥设计
可制造性设计
可制造性设计

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。

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

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。

PCB可制造性设计规范

1. 概况1.1 SMT 是英文Surface Mount Technology 表面贴装技术的缩写，它与传统的通孔插装技术有着本质的区别，主要表现在组装方式的不同、元器件外形的差异及尺寸更小、集成度更高、可靠性更高等许多方面。

SMT 主要由SMB （表贴印制板）、SMC/SMD （表贴元器件）、表贴设备、工艺及材料几部分组成。

本规范的内容是对SMB 设计过程中与SMT 制程及质量有直接影响的一些具体要求。

1.2 SMT 主要生产设备有:锡膏印刷机、贴片机、回流焊炉。

1.3 SMT 的工艺流程有很多种，我们采用的主要有以下几种：2. PCB 外形、尺寸及其他要求：2.1 PCB 外形应为长方形或正方形，如PCB 外形不规则，可通过拼板方式或在PCB 的长方向加宽度不小于8mm 的工艺边。

PCB 的长宽比以避免超过2.5为宜。

2.2 SMT 生产线可正常加工的PCB （拼板）外形尺寸最小为120mm ×80mm （长×宽）。

最大尺寸因受现有设备的如下表限制，因此，PCB （拼板）外形尺寸（长×宽）正常不宜超过350mm ×245mm 。

超过此尺寸就有部分设备不能使用，如果由于设计确实需要超过此尺寸，制板时请通知工艺人员协商确定排板方案。

从目前的厂内产品情况看，板的长度150mm 或宽度小于100mm 范围内，由于拼板数量少/点数少，主设备稼动率低下，因此我们也就无法把设备利用提升到最佳状态。

元件面或焊接面：焊接面：元件面拼焊接面：2.3 拼板及工艺边：2.3.1 何种情况下PCB 需要采用拼板：当PCB 外形尺寸有如下的特征之一时需考虑采用拼板：（1）SMT 板长<120mm 或直插件板长<80mm ；（2）SMT 板宽<50mm 或直插件板宽<80mm ；（3）基标点的最大距离<100mm ；（4）板上元件点数较少（少于180个元件）拼板后板的长宽不要超出长350mm ×宽245mm 时。

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。

SMT工艺中常见元器件的焊盘与钢网开孔可制造性设计

正面焊端焊点上锡最小高度：
最小焊点高度（F）为焊锡厚度（G）加可焊端高度（H）的25%或 0.5mm，其中较小者。（决定因素钢网厚度，元件焊端尺寸，焊盘大小）
正面焊端焊点上锡高度：
最大焊点高度为焊锡厚度加元件可焊端高度。（决定因素钢网厚度，元件焊端尺寸，焊盘大小
正面焊端最大高度：
最大高度可以超出焊盘或爬升至可焊端顶部，但不可接触元件体。（此类现象多发生在 0201，0402类元件上）
SMT工艺中常见元器件的焊盘与钢网开孔可制造性设计工艺中常见元器件的焊盘与钢网开孔可制造性设计
珠海伟创力尹纪兵 SMT 工艺中的可制造性设计（DFM）越来越受到工艺中的可制造性设计（）越来越受到OEM，ODM及EMS厂，及厂商的关注。一个被优化的可制造性设计能使产品更好的制造出来，减少制造难度系数，商的关注。一个被优化的可制造性设计能使产品更好的制造出来，减少制造难度系数，避免了被返修的可能。不仅能更快更好的交货，更能在某种程度上节约成本，避免了被返修的可能。不仅能更快更好的交货，更能在某种程度上节约成本，创造利润。本文将以IPC标准为基础，结合实际生产中的要求对标准为基础，创造利润。本文将以标准为基础结合实际生产中的要求对PCB 焊盘及钢网的设计进行阐述。网的设计进行阐述。 SMT工艺中关键的一点是焊接，可以这样说，SMT就是如何将元件放到预工艺中关键的一点是焊接，工艺中关键的一点是焊接可以这样说，就是如何将元件放到预定位置，通过焊接达到一定的电气性能的过程。定位置，通过焊接达到一定的电气性能的过程。如何根据元件尺寸与特性设计出合理的焊盘，如何根据元件尺寸与特性设计出合理的焊盘，如何根据元件与焊盘及焊点要求设计出钢网，并且设计出来的焊盘与钢网是可制造性，这将是一个工艺工程师面临的问题。钢网，并且设计出来的焊盘与钢网是可制造性，这将是一个工艺工程师面临的问题。本文将从如上几方面进行论述。本文将从如上几方面进行论述。

电路板(PCB)设计与可制造性(DFM)

能超过0.15mm. 缺点数量小于3点不超过金手指数量的
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工艺流程和可制造性设计

前言：可制造性设计DFM（Design ForManufacture）是保证质量的最有效的方法。

DFM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。

HP公司DFM统计调查表明：产品总成本60％取决于产品的最初设计，75％的制造成本取决于设计说明和设计规范，70－80％的生产缺陷是由于设计原因造成的。

一、PCB简介及工艺流程二、可制造性设计2．1．多层板叠层设计可靠性通常PP介质厚度的设计不要低于80um，介质太薄耐压性相应减弱，可能会出现电击穿的现象。

不同材料的PCB产品，其介质层耐电压能力情况如下表：序号介质层材料类型耐电压能力／（V／mil）1环氧树脂材料5002陶瓷材料7003BT材料10004PI材料1000对称性多层板叠层设计不论从叠层材料厚度（板材、PP、铜箔）还是布线设计（信号层、电源层、地层）、钻孔设计均需保证对称性，以避免PCB翘曲钻带设计对称：盲孔设计时，避免不对称结构设计线路图形分布的对称：处于对称结构位置的线路层，图形面积不能差距太大，如6层板，1层和6层，2层和5层分别处于对称结构的位置，同张芯板两面图形面积不能差距太大，否则很容易导致板弯曲超标，影响贴片（如遇到如下图所示的情况，可在图2空旷区域铺上铜，减少图形面积的差异）。

其他（多层板叠层厚度设计）普通多层板叠层厚度应该比成品厚度小0．1mm（如下图示），因层压后还需要电镀、印刷绿油等，会增加板厚。

2．2．钻孔设计最小钻咀及孔径公差（孔直径小于6．3mm的孔）机械钻孔的最小钻咀：0．15mmPTH孔公差：插件孔：常规＋／－4mil（非常规可做到＋／－3mil ）压接孔：＋／－2milNPTH孔公差：＋／－2mil孔径纵横比纵横比（如下图示）：纵横比过大，在沉铜工序或电镀工序药水在孔内交换困难，会产生薄铜或局部缺铜，影响产品可靠性。