DFM培训(共43张).pptx

1、元器件的选用电气性能;占地效率(三维);成本和供应;元件可靠性和使用环境条件;和设计规范的吻合;适合厂内的工艺和设备规范;可组装性、可测试性(包括目视检查);和制造相关的资料是否完整可得(如元件完整详细外形尺寸、引脚材料、工艺温度限制等)。PCB外形和尺寸设计PCB外形：由贴装机的PCB传输方式决定。a、当PCB定位在贴装工作台上，通过工作台传输PCB时，对PCB的外形没有特殊要求；b、当直接采用导轨传输PCB时，PCB外形必须是笔直的。如果是异形PCB，必须设计工艺边使PCB的外形成直线。PCB尺寸：由贴装机的贴装范围决定。a、PCB的最大尺寸=贴装机的最大贴装尺寸；b、PCB的最小尺寸=贴

2、装机的最小贴装尺寸；c、PCB的厚度一般在0.5mm2mm；d、当PCB尺寸小于最小贴装尺寸时，必须采用拼板方式。PCB布局设计PCB上的元器件分布应尽可能均匀，大质量器件再流焊时热容量较大，过于集中容易造成局部温度低而导致虚焊；功率元器件应尽可能远离其他元器件，一般置于PCB板边角、机箱内通风位置。发热元器件应该用其引线或其他支撑插作支撑（如散热片），使发热元件与电路板表面保持一定距离，最小距离2mm；对于温度敏感的元器件要远离发热元件。例如三极管、集成电路、电解电容和有些塑料壳元件等应尽可能远离桥堆、大功率器件、散热器和大功率电阻。PCB布局设计单面混装时，应把贴装和插装元器件布放在A面；

3、采用双面再流焊的混装时，应把大的贴装和插装元器件布放在A面，采用A面再流焊，B面波峰焊时，应把大的贴装和插装元器件布放在A面（再流焊面），适合于波峰焊的矩形、圆柱形、SOT和较小的SOP（引脚数小于28，引脚间距1mm以上）布放在B面（波峰焊面）。如需在B面安放QFP元件，应按45方向放置；波峰焊接面上元器件封装必须能承受260度以上 温度并且是全密封型的；贵重元器件不要布放在PCB的角、边缘或靠近接插件、安装孔、槽、拼板的切割、豁口和拐角等处，以上这些位置是印制板的高应力区，容易造成焊点和元器件的开裂或裂纹。PCB布局设计接线端子、插拔件附近、长串端子的中央以及经常受力作用的部位设置固定孔，

4、并且固定孔周围应留有相应的空间；需要调节或经常更换的元件和零部件，应置于便于调节和更换的位置。如电位器、保险管、开关、按键、插拔器；对于一些体（面）积公差大、精度低，需二次加工的元件、零部件（如变压器、电解电容、压敏电阻、桥堆、散热器等）与其他元器件之间的间隔在原设定的基础上再增加一定的富余量，建议电解电容、压敏电阻、桥堆、涤纶电容等增加富余量不小于1mm，变压器、散热器和超过5W的电阻不小于3mm。PCB布局设计大型器件的四周要留出一定的维修空间，留出SMD返修设备加热头能够进行操作的尺寸。PCB布局设计元器件的间距设计时要考虑的因素 元器件外型尺寸的公差；元器件释放的热量；贴片机的转动精度

5、和定位精度 布线设计所需空间；焊接工艺性和焊点肉眼的可测性；自动插件机所需的间隙；测试夹具的使用；组装和返修的通道。PCB布局设计贴片元件的间距：PCB布局设计贴片元件的间距：PCB布局设计再流焊贴装元件的排布方向再流焊贴装元件的排布方向PCB布局设计 波峰焊接贴片元件的排布方向 PCB布线设计一般设计标准 项目间距孔板边缘大于板厚线板边缘0.03焊盘线Min0.075 焊盘焊盘Min0.025 焊盘板边缘0.03PCB布线设计线焊盘的间距 T=阻焊偏差PCB布线设计焊盘间的布线 T=阻焊偏差PCB布线设计对于两个焊盘安装的元件，如电阻、电容，与其焊盘对于两个焊盘安装的元件，如电阻、电容，与其

6、焊盘连接的印制线最好从焊盘中心位置对称引出，且与焊连接的印制线最好从焊盘中心位置对称引出，且与焊盘连接的印制线必须具有一样宽度。盘连接的印制线必须具有一样宽度。PCB布线设计与较宽的印制线连接的焊盘，中间最好通过一段窄的与较宽的印制线连接的焊盘，中间最好通过一段窄的印制线过渡，这一段窄的印制线通常称为印制线过渡，这一段窄的印制线通常称为“隔热路隔热路径径”，否则对于，否则对于0805及其以下及其以下CHIP元件，焊接时容元件，焊接时容易出现易出现“立片立片”现象。现象。PCB布线设计线路与QFP、PLCC、SOT等器件的焊盘连接时，一般建议从焊盘的两端引出，不要直接中间相连。PCB焊盘设计 焊

7、盘的尺寸，对SMT产品的可制造性和寿命有着很大的影响。所以它是SMT应用中一个必须做得好的关键工作。常用的元件焊盘可以参考一些标准进行设计，也可以从元件供应商提供的手册里查找。对于同一个元件，凡是对称使用的焊盘（如片状电阻、电容、SOIC、QFP等），设计时应严格保持其全面的对称性，即焊盘图形的形状与尺寸应完全一致。以保证焊料熔融时，作用于元器件上所有焊点的表面张力能保持平衡（即其合力为零），以利于形成理想的焊点。PCB焊盘设计SMC/SMD（贴装元器件）焊盘设计 标准尺寸元器件的焊盘图形可以直接从CAD软件的元件库中调用，但实际设计时还必须根据具体产品的组装密度、不同的工艺、不同的设备以及特

8、殊元器件的要求进行设计。下面主要介绍以下几类元器件的焊盘设计：矩形片式元器件焊盘设计晶体管（SOT）焊盘设计翼形小外形封装器件（SOP）和四边扁平封装器件（QFP）的焊盘设计J形小外形封装器件（SOJ）和塑封有引线封装器件（PLCC）的焊盘设计球栅阵列器件（BGA）的焊盘设计 PCB焊盘设计矩形片式元器件焊盘的设计 焊盘宽度：A=WmaxK 焊盘长度（电阻）：B=HmaxTmaxK 焊盘长度（电容）：B=HmaxTmaxK 焊盘间距：G=Lmax 2TmaxK L：元件长度，mm W：元件宽度，mm T：元件焊端宽度，mm H：焊端高度，mm K：常数，一般取0.25mmLWTGBAHPCB焊

9、盘设计几种常见阻容元件的焊盘设计英制公制A（mil）B（mil）G（mil）18124532120701201210322510070801206321660707008052012506030060315082530250402100520252002010603121012PCB焊盘设计钽电容元件的焊盘设计代码英制公制A（mil）B（mil）G（mil）A12063216506040B14113528906050C231260329090120D28177243100100160PCB焊盘设计晶体管（SOT）焊盘设计 对于小外形晶体管，应在保持焊盘间中心距等于引线间中心距的基础上，再将每个

10、焊盘四膨的尺寸分别向外延伸至少0.35mm。PCB焊盘设计SOP、QFP的焊盘设计 一般情况下，焊盘的宽度W2等于引脚宽度W，焊盘长度取2.0mm0.5mm。焊盘中心距等于引脚中心距；单个引脚焊盘宽度设计的一般原则：器件引脚间距1.0mm时，W2W，器件引脚间距1.27mm时，W2 1.2 W 器件引脚长度L2=引脚长度L+b1+b2，b1=b2=0.3mm0.5mm。相对两排焊盘的距离（焊盘图形内廓）按下式计算（单位：mm）G=F-K G：两焊盘之间距离；F：元器件壳体封装尺寸；K：系数，一般取0.25mm。PCB焊盘设计SOJ和PLCC的焊盘设计 SOJ和PLCC的引脚均为J形，典型引脚中

11、心间距为1.27mm。单个引脚焊盘设计（0.50.8mm)（1.852.15mm）；引脚中心应在焊盘图形内侧1/3至焊盘中心之间；SOJ相对两排焊盘之间的距离（焊盘图形内廓）一般为4.9mm；PLCC相对两排焊盘外廓之间的中离为元件外形尺寸+30mil。PCB焊盘设计球栅阵列器件（BGA）的焊盘设计 BGA器件的焊盘形状为圆形，通常焊盘直径应比焊球直径小20%。焊盘旁边的通孔，在制板时须做好阻焊，以防引起焊料流失造成短路或虚焊。BGA焊盘间距应按公制设计，由于元件手册会给出公制和英制两种尺寸标注，实际上元件是按公制生产的，按英制设计焊盘会造成安装偏差。PCB焊盘设计插装元器件焊盘设计 采用波峰

12、焊接工艺时，元件插孔孔径，一般比其引脚线径大0.05 mm-0.3mm为宜，其焊盘的直径应大于孔径的3倍。电阻、二极管的安装孔距应设计为标准系列7.5mm、10mm、12.5mm、15mm，电解电容的安装孔距应与元件引脚距一致，三极管的安装孔距应为2.54mm。PCB焊盘设计 采用波峰焊焊接片式元件时，应注意“阴影效应(缺焊)、桥接(短路)”的发生，对于CHIP元件，应将元件的引线方向垂直于PCB的传送方向，小的元件应在大的元件前面，间距应大于2.5mm；对于SOT、钽电容，焊盘在长度方向应比正常设计的焊盘向外扩展0.3mm；对于SOP，为防止桥接，应加工艺焊盘。导通孔的设计再流焊工艺导通孔的

13、设置 一般导通孔直径不小于0.75mm；除SOIC、QFP、PLCC 等器件外，不能在其它元器件下面打导通孔；导通孔不能设计在焊接面上片式元件的两个焊盘中间的位置；更不允许直接将导通孔作为BGA器件的焊盘来用；导通孔和焊盘之间应有一段涂有阻焊膜的细连线相连，细连线的长度应大于0.5mm；宽度大于0.4mm。导通孔的设计 导通孔的设计再流焊工艺导通孔的设置 避免在表面安装焊盘以内，或在距表面安装焊盘0.635mm以内设置导通孔，应该通过一小段导线连接，否则容易引起“立片”或“焊料不足”等缺陷。如无法避免，须用阻焊剂将焊料流失通道阻断。导通孔的设计波峰焊工艺导通孔的设置 采用波峰焊工艺时，导通孔应

14、设置在焊盘中或靠近焊盘的位置，有利于排出气体。测试点的设计 PCB上设置的若干测试点可以是过孔或焊盘；测试孔设置与再流焊导通孔要求相同；探针测试支撑导通孔和测试点的要求：采有在线测试时，PCB上要设置若干个探针测试支撑导通孔和测试点，这些孔或点和焊盘相连时，可从有关布线的任意处引出，但应注意以下几点：a、要注意不同直径的探针进行自动在线测试时的最小间距；b、导能孔不能先在焊盘的延长部分；c、测试点不先择在元器件的焊点上。丝印字符的设计有极性的元器件，应按照实际安装位置标出极性以及安装方向；对两边或四周引出脚的集成电路，要用符号（如：小方块、小圆圈、小圆点）标出第1号管脚的位置，符号大小要和实物

15、成比例；对BGA器件最好用阿拉伯数字和英文字母以矩阵的方式标出第一脚的位置；对连接器类元件，要标出插入方向、1号脚的位置。且所有标记应在元件安装框外，以免焊接后遮盖，不便于检查。丝印字符应清晰，大小一致，方向尽量整齐，便于查找；字符中的线、符号等不得压住焊盘，以免造成焊接不良；同一公司，对于同一类元件的代号应建立标准，便于设计人员使用。混装及双面贴装PCB设计时应注意尽量采用再流焊方式，因为再流焊比波峰焊具有许多优越性 元器件受到的热冲击小；能控制焊料，焊接缺陷少，焊接质量好，可靠性高；焊料中一般不会混入不纯物，能正确地保证焊料的组分；有自定位效应；可在同一基板上，采用不同焊接工艺进行焊接；工

16、艺简单，返修量小，从面降低成本。混装及双面贴装PCB设计时应注意在一般密度的混合组装条件下，尽量采用A面再流焊，B面波峰焊工艺。当组装密度小，面且没有大的SMD（SOJ、PLCC、QFP、BGA）时，为了节约成本，可采用单面板，或者将THC布放在A面，SMC/SMD布放在B面，采用B面点胶、波峰焊工艺。在高密度混合组装条件下，a、当A面没有或只有少量THC时，可采用双面回流工艺，少量THC采用手工焊方法。注意，大元件尽量放在A面，如果双面都有大元件，应交叉排布，A、B两面元件排列方向尽量一致。b、当A面有较多THC时，采用A面再流焊，B面点胶波峰焊工艺。混装及双面贴装PCB设计时应注意采用波峰

17、焊工艺时，波峰焊接面不能布放PLCC、QFP、接插件以及大尺寸的SOIC。为了减少波峰焊阴影效应提高焊接质量，对各种元器件布放方向和位置有特殊要求。波峰焊的焊盘图形设计时对矩形元器件、SOT、SOP元器伯的焊盘长度应作处延长处理，对SOP最外微量的两对焊盘加宽，以通讯咐多作的焊锡，小于3.21.6mm的矩形元件可在焊盘两端作45倒角处理。通孔可加工在焊盘尾部，有得开波峰焊排气。产品设计应提交的图纸、文件产品设计人员完成设计后就向EDA绘图人员提交的图纸、文件 电原理图电子文档 非标元器件要求提供元器件设计手册 没有手册的元器件，应按照实物量尺寸，画出外形封装图，并标注实际尺寸 画出PCB外形结

18、构图。要求画出安装孔的位置，孔径的尺寸，电源、接插件、开关、电位器、LED或液晶显示器等布局，散热要求，以及需要说明的问题产品设计应提交的图纸、文件产品设计人员完成设计后自己绘图应提交的图纸、文件 PCB设计文件电子文档，必须包括：顶视图（主视图）底视图 如果是多层板，需要有内1、内2等 字符丝印图（双面板要提供两个）打孔图要提供孔径 坐标文件（双面板要提供两个）漏板文件（双面板要提供两个）元件总汇表及元件明细表外协加工需提交的文件及备料要求文件 装配图（图纸）元件明细表 包括元件位号、型号规格、封装类型等 坐标文件（纯文本文件）包括元器件的中心坐标及角度、PCB板尺寸、板角坐标、基准点坐标 GERBER文件 加工要求（加工特殊要求、是否需要清洗、完工时间要求等）异型器件、BGA的封装图模板 需要外协模板厂加工，可以自己联系加工，最好委托电装联部加工外协加工需提交的文件及备料要求备料要求 尽量定点采购 如果分散采购，要建立入厂检验制度，抽检以下项目：-电性能（涉及工装、电路、测试仪器）-外观检查（共面性、标识等）-封装尺寸及包装形式要符合贴装机供料器的配置 -可焊性 大批量生产时，SMD器件的包装尽量选用编带形式 编带元件要整盘提供，不得剪断。注意防静电措施 注意防潮保存谢 谢演讲完毕，谢谢观看！