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众所周知,SMT贴片加工对PCB设计是有要求的,只有通过合理的规范设计出的PCB板,才能充分发挥SMT贴片设备的加工能力,实现高效的PCBA加工。
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- }0 R7 A7 W% t' A8 \3 N SMT贴片加工对PCB设计的要求包括:外形、尺寸、厚度、定位孔、工艺边、基准识别点(Fiducial Mark)、拼板等。6 P0 o5 W9 D h0 U7 A
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1. PCB外/ r- U+ a; l/ x* q8 x
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PCB一般为矩形,最佳长宽比为3:2或4:3,长宽比例较大时容易产生翘曲变形。建议尽量使PCB尺寸标准化,可以简化加工流程,降低加工成本。
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2. PCB尺寸, P, d- q+ V( |% Z
5 [+ l: S) Q) v 不同的SMT设备对PCB尺寸要求不同,在PCB设计时一定要考虑SMT设备的PCB最大和最小贴装尺寸,一般尺寸在50×50~350×250mm(最新的SMT设备PCB尺寸方面有了较大的提高,例如Universal的Genesis GX最大PCB尺寸达到813×610mm)。 $ |2 J$ C& x3 z* q% N6 W' J: ?. P
3. PCB厚度
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! H6 Q0 L6 j% h2 j9 Y! ` PCB厚度应考虑对PCB板的机械强度要求以及PCB单位面积上元件的重量,一般在0.3~6mm.。常用的PCB厚度是1.6mm,特大型板可用2mm,射频用微带板等一般在0.8~1mm。
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, G/ }7 M( E5 j0 i( I' Z 4. PCB定位孔8 v& J, C4 m b* ~
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有些SMT设备(如贴片机)采用孔定位的方式,为保证PCB能精确的固定在设备夹具上,就要求PCB预留出定位孔。不同的设备对定位孔的要求不同,一般需要在PCB的左下角和右下角设置一对定位孔,孔径为Φ4mm(也有Φ3mm或Φ5mm的),孔壁不允许金属化,其中一个定位孔也可以设计成椭圆孔,以便于定位迅速。一般要求主定位孔与PCB两边的距离为5mm×5mm,调整孔距PCB下边距离为5mm。定位孔周围5mm范围内不允许有贴片元件。" u" B& w9 C4 ]0 ~) B; C
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5. PCB工艺边$ L0 i3 c* z6 ]9 l# A z: q; n
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PCB在SMT生产过程中,是通过轨道传输来完成的,为保证PCB被可靠固定,一般在传输轨道边(长边)预留5mm的尺寸以便于设备夹持,在此范围内不允许贴装器件。无法预留时,必须增加工艺边。对于某些插件过波峰焊的产品,一般侧边(短边)需要预留3mm的尺寸以便加挡锡条。
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+ n: a: o' ]* K: y1 T# ` 6. PCB基准识别点(Fiducial Mark)
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+ Z/ b% q7 u# P& l S 基准识别点也称Mark,为SMT组装工艺中的所有步骤提供共同的可测量点,保证了组装使用的每个设备能精确地定位电路图案。因此,Mark点对SMT生产至关重要。Mark点一般分为整板Mark、拼板Mark、局部识别Mark(脚间距≤0.5mm),一般规定Mark点中心的标记点为金属铜箔,直径1.0mm,周围空旷对比区直径3mm,金属铜箔和周围空旷区域的颜色对比要明显。在Φ3mm范围内不允许有丝印、焊盘或V-Cut等。
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7. PCB拼板设计: F- B* D$ z9 c
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一般原则:当PCB单板的尺寸<50mm×50mm时,必须做拼板。建议当PCB的尺寸<160mm×120mm时,采用拼板设计,使之转换为符合生产要求的理想尺寸,以便插件和焊接,提高生产效率和设备利用率。但注意拼板尺寸不要太大,而且要符合设备的要求。拼板之间可以采用V形槽、邮票孔或冲槽等, 建议同一板只用一种分板方式。
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" u+ q/ K. x# c ~9 Q" I) e% I 对部分全表面组装的双面贴片板,可以采用阴阳拼版设计,这样可以使用同一张网板、节省编程换线时间,提高生产效率。但对体积较大、质量较重的器件,限制如下:A=器件重量/引脚与焊盘接触面积。 2 Y6 f( c' _- S# o2 D
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