捷多邦PCB专家浅谈表面安装PCB设计工艺

导读：对于一个初次设计电子产品的工程师，采用表面安装技术的PCB设计在工艺要求上要注意那些问题，往往心里没有底。对于这个问题，多年从事PCB快速打样的深圳捷多邦科技有限公司总经理王耀先生从多年来自己的工作中体会到，表面安装PCB设计工艺其实也不难掌握，一个刚入门的电子产品开发工程师，你只要认真做好以下8个方面的工作，也可以设计出一款高质量的电路板产品。

随着信息电子技术的快速发展，如手机、平板电脑等越来越多的电子产品体积正在日益变小、变薄。和我们以前常见的电视机、录音机等产品内部电路板机芯不一样的是，这些小型化和微型化的高新电子产品内部大量使用的是无引线的SMD贴片元器件，这些SMD贴片元器件需要采用新型的表面安装技术把它们安装在PCB线路板上。

对于一个初次设计电子产品的工程师，采用表面安装技术的PCB设计在工艺要求上要注意那些问题，往往心里没有底。对于这个问题，多年从事PCB快速打样的深圳捷多邦科技有限公司总经理王耀先生从多年来自己的工作中体会到，表面安装PCB设计工艺其实也不难掌握，一个刚入门的电子产品开发工程师，你只要认真做好以下8个方面的工作，也可以设计出一款高质量的电路板产品。这8个方面的工作具体内容是：

1、PCB板选择

1.1 最大面积：X×Y=330mm×250mm（对应于小工作台贴片设备）

X×Y=460mm×460mm（对应于大工作台贴片设备）

1.2 最小面积：X×Y=80mm×50mm

1.3 PCB四周倒角R 1.5mm

1.4 PCB厚度：0.8~2.5mm

1.5 若PCB板太小，需设计拼板，倘若拼板，建议采用邮票版或双面对刻V型槽的分离技术。

注意：具体设备每种参数可能略有差别。

2、元器件布局规则

2.1 元件布置的有效范围：PCB板X,Y方向均要留出传送边，每边3.5mm,如不可避免，需另加工艺传送边。

2.2 PCB板上元件需均匀排放，避免轻重不均。2.3 元器件在PCB板上的排向，原则上就随元器件类型的改变而变化，即同类元器件尽可能按相同的方向排列，以便元器件的贴装、焊接和检测。2.4 当采用波峰焊时，尽量保证元器件的两端焊点同时接触焊料波峰（SOIC必须保证，片状、柱状元件尽量保证）。

2.5 当尺寸相差较大的片状元器件相邻排列，且间距很小时，较小的元器件在波峰焊时应排列在前面，先进入焊料波，避免尺寸较大的元器件遮蔽其后尺寸较小的元器件，造成漏焊。

2.6 板上不同组件相邻焊盘图形之间的最小间距应在1mm以上。

3、基准标志

3.1 为了精密地贴装元器件，可根据需要设计用于整块PCB的光学定位的一组图形（基准标志），用于引脚数多，引脚间距小的单个器件的光学定位图形（局部基准标志）。

3.2 基准标志常用图形有：■ ● ▲ +,大小在0.5~2.0mm范围内，置于PCB或单个器件的对角线对称方向位置。

3.3 基准标志要考虑PCB材料颜色与环境的反差，通常设置成焊盘样，即覆铜或镀铅锡合金。

3.4 对于拼板，由于模具冲压偏差，可能形成板对板之间间距不一致，最好在每块拼板上都设基准标志，让机器将每块拼板当作单板看待。

4、焊盘图形设计

焊盘设计一般按所用元件外形在CAD标准库中选取相应标准焊

尺寸，不可以大代小或以小代大。

5、焊盘与印制导线

5.1 减小印制导线连通焊盘处的宽度，除非受电荷容量、印制板加工极限等因素的限制，最大宽度应为0.4mm,或焊盘宽度的一半（以较小焊盘为准）。

5.2 焊盘与较大面积的导电区如地、电源等平面相连时，应通过一长度较短细的导电线路进行热隔离。

5.3 印制导线应避免呈一定角度与焊盘相连，只要可能，印制导线应从焊盘的长边的中心处与之相连。

6、焊盘与阻焊膜

6.1 印制板上相应于各焊盘的阻焊膜的开口尺寸，其宽度和长度分别应比焊盘尺寸大0.05~0.25mm,具体情况视焊盘间距而定，目的是既要防止阻焊剂污染焊盘，又要避免焊膏印刷、焊接时的连印和连焊。

6.2 阻焊膜的厚度不得大于焊盘的厚度

7、导通孔布局

7.1 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。如无法避免，须用阻焊剂将焊料流失通道阻断。

7.2 作为测试支撑导通孔，在设计布局时，需充分考虑不同直径的探针，进行自动在线测试（ATE）时的最小间距。

8、焊接方式与PCB整体设计

8.1 再流焊几乎适用于所有贴片元件的焊接，波峰焊则只适用于焊接矩形片状元件、圆柱形元器件、SOT等和较小的SOP（管脚数少于28、脚间距1mm以上）。当采用波峰焊接SOP等多脚元件时，应于锡流方向最后两个（每边各1）焊脚处设置窃锡焊盘，防止连焊。

8.2 鉴于生产的可操作性，PCB整体设计尽可能按以下顺序优化：

A.单面贴装或混装，即在PCB单面布放贴片元件或插装元件；

B.双面贴装，PCB A面布放贴片元件和插装元件，B面布放适合于波峰焊的贴片元件；

C.双面混装，PCB A面布放贴片元件和插装元件，B面布放有需流焊的贴片元件。

王总认为，“世上无难事，只要肯登攀”,只要你虚心学习，认真做好上面8个方面的功课，不断在设计中总结经验，就一定可以迅速掌握表面安装PCB设计的工艺窍门，成为业内的一个设计高手。