昆山SMT加工工藝對PCB設計的基本要求如下:
1. PCB上元器件的分布應盡可能均勻,大質量元器件回流焊時熱容量較大,過于集中容易造成局部溫度低而導致虛焊;同時布局均勻也有利于重心平衡,在振動沖擊實驗中,不容易出現元器件、金屬化孔和焊盤被破壞的現象。
2. 元器件在PCB上的排列方向,同類元器件盡可能按相同的方向排列,特征方向應一致,便于元器件的貼裝、焊接和檢測。如電解電容器正極、二極管的正極、三極管的單引腳端、集成電路的第一引腳排列方向盡量一致。所有元器件編號的印刷方位相同。
3. 大型元器件的四周要留出SMD返修設備加熱頭能夠進行操作的尺寸。
4. 發熱元器件應盡可能遠離其他元器件,一般置于邊角、機箱內通風位置。發熱元器件應用其他引線或其他支撐物進行支撐(如可加散熱片),使發熱元器件與PCB表面保持一定的距離,最小距離為2mm。發熱元器件在多層板中將發熱元器件體與PCB連接,設計時做金屬焊盤,加工時用焊錫連接,使熱量通過PCB散發。
5. 溫度敏感元器件要遠離發熱元器件。如三極管、集成電路、電解電容器及有些塑殼元器件等,應盡可能遠離橋堆、大功率元器件、散熱器和大功率電阻。
6. 需要調節或經常更換的元器件和零部件,如電位器、可調電感線圈、可變電容器微動開關、保險管、按鍵、插拔器等元器件的布局,應考慮整機的結構要求,將其置于便于調節和更換的位置。若是機內調節,應放在PCB上便于調節的地方;若是機外調節,其位置要與調節旋鈕在機箱面板上的位置相適應,防止三維空間和二維空間發生沖突。例如,鈕子開關的面板開口和PCB上開關空的位置應當相匹配。
7. 接線端子、插拔件附近、長串端子的中央及經常受力作用的部位應設置固定孔,并且固定孔周圍應留有相應的空間,以防止因受熱膨脹而變形。如長串端子受熱膨脹比PCB還嚴重,波峰焊時易發生翹起現象。
8. 一些體(面)積公差大、精度低,需二次加工的元器件、零部件(如變壓器、電解電容器、壓敏電阻、橋堆、散熱器等),與其他元器件之間的間隔在原設定的基礎上再增加一定的余量。
9. 建議電解電容器、壓敏電阻、橋堆、滌綸電容器等增加裕量不小于1mm,變壓器、散熱器和超過5W(含5W)的電阻不小于3mm。
10. 電解電容器不可觸及發熱元器件,如大功率電阻熱敏電阻、變壓器、散熱器等。電解電容器與散熱器的間隔最小為10mm,其他元器件到散熱器的間隔最小為20mm。
11. 應力敏感元器件不要布放在PCB的角、邊緣或靠近接插件、安裝孔、槽、拼板的切口、豁口和拐角等處,以上這些位置是PCB的高應力區,容易造成焊點和元器件的開裂或裂紋。
12. PCB設計要滿足回流焊、波峰焊的工藝要求和間距要求。減少波峰焊時產生的陰影效應。
13. 應留出PCB定位孔及固定支架需占用的位置。
14. 在面積超過500cm2的大面積PCB設計中,為防止過錫爐時PCB彎曲,應在PCB中間留一條5~10mm寬的空隙,不放元器件(可走線),以用來在過錫爐時加上防止PCB彎曲的壓條
15. 回流焊工藝的元器件排布方向。
? 元器件的布放方向要考慮PCB進入回流焊爐的方向。
? 為了使兩個端頭片式元器件的兩側焊端及SMD元器件兩側引腳同步受熱,減少由于元器件兩側焊端不能同步受熱而產生立碑、移位、焊端脫離焊盤等焊接缺陷,要求PCB上兩個端頭片式元器件的長軸應垂直于回流焊爐的傳送帶方向。
? SMD元器件長軸應平行于回流焊爐的傳送方向,兩個端頭的Chip元器件長軸與SMD元器件長軸應互相垂直。
? 一個好的PCB設計除了要考慮熱容量的均勻外,還要考慮元器件的排布方向與順序,
? 對于大尺寸PCB,為了使PCB兩側溫度盡量保持一致,PCB長邊應平行于回流焊爐的傳送帶方向。因此,當PCB尺寸大于200mm時,要求如下:
a)兩個端頭的Chip元器件長軸與PCB長邊相垂直。
b)SMD元器件長軸與PCB長邊平行。
c)雙面組裝的PCB,兩個面上的元器件取向一致。
d)元器件在PCB上的排列方向,同類元器件盡可能按相同的方向排列,特征方向應一致,便于元器件的貼裝、焊接和檢測。如電解電容器正極、二極管的正極、三極管的單引腳端、集成電路的第1引腳排列方向盡量一致。
16. 為防止PCB加工時觸及印制導線造成層間短路,內層及外層邊緣的導電圖形距離PCB邊緣應大于1.25mm。當PCB外層的邊緣已經布設了接地線時,接地線可以占據邊緣位置。對因結構要求已經占據的PCB板面位置,不能再布設元器件和印制導線在SMD/SMC的底面焊盤區不能有通孔,避免在回流焊之后的波峰焊中焊料被加熱重熔后分流。
17. 元器件的安裝間距:元器件的最小安裝間距必須滿足SMT組裝的可制造性、可測試性和可維修性等要求。