SMT PCB設(shè)計(jì)基本原則
SMT的PCB設(shè)計(jì)實(shí)踐證明,即使電路原理圖設(shè)計(jì)正確,印制電路板PCB設(shè)計(jì)不當(dāng)也會(huì)對(duì)電子產(chǎn)品的可靠性產(chǎn)生不利影響。PCB設(shè)計(jì)包含的內(nèi)容下圖所示。
SMT的PCB設(shè)計(jì)實(shí)踐證明,即使電路原理圖設(shè)計(jì)正確,印制電路板PCB設(shè)計(jì)不當(dāng)也會(huì)對(duì)電子產(chǎn)品的可靠性產(chǎn)生不利影響。PCB設(shè)計(jì)包含的內(nèi)容下圖所示。?
1.布局設(shè)計(jì)
(1)均勻分布。
- PCB元器件分布盡可能均勻,特別是大質(zhì)量元件必須分散布置。
(2)平行排列。
- 一般電路盡可能使元器件平行排列,這樣做不但美觀,而且易于裝焊和批量生產(chǎn)。位于電路板邊緣的元器件,距離邊緣一定要有3~5c的距離。稍小的一些集成電路,如OP要沿軸向排列,電阻和電容組件則垂直于軸向排列,所有這些方向都相對(duì)于PCB生產(chǎn)過程的傳送方向。
(3)同類元器件。
- 盡可能按相同的方向排列,特征方向應(yīng)一致,便于元器件的貼裝、焊接和檢測,如電解電容器極性、二極管的正極、三極管的單引腳端、集成電路的第一腳等。所有元件編(位)號(hào)的印刷方位相同。
(4)對(duì)稱性。
- 對(duì)于同一個(gè)元件,凡是對(duì)稱使用的焊盤,如片狀電阻、電容、SOIC、SOP等,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格保持其完全的對(duì)稱性,即焊盤圖形的形狀與尺寸應(yīng)完全一致。
(5)檢測點(diǎn)。
- 凡用于焊接元器件的焊盤,絕不允許兼做檢測點(diǎn)用,為了避免損壞元器件必須另外設(shè)計(jì)專用的檢測焊盤,以保證焊接檢測和生產(chǎn)調(diào)試的正常進(jìn)行。
(6)多引腳的元器件
- 多引腳的元器件,如SOIC、QFP等。引腳焊盤之間的短接處不允許直通,應(yīng)由焊盤加引出互連線之后再短接,以免產(chǎn)生橋接。
(7)基準(zhǔn)標(biāo)志。
- 為了確保貼裝精度,印制板上應(yīng)設(shè)計(jì)有基準(zhǔn)標(biāo)志,基準(zhǔn)標(biāo)志位于其對(duì)角處。對(duì)于腳距在0.65mm以下的IC,在其對(duì)腳處也應(yīng)設(shè)計(jì)有一對(duì)基準(zhǔn)標(biāo)志。推薦基準(zhǔn)標(biāo)志為1mm長的方形銅焊盤,其上敷有錫鉛鍍層,厚度為2m,最好采用非永久性阻焊膜涂敷在標(biāo)志上。
(8)圖形標(biāo)記。
- 焊盤內(nèi)不允許印有字符和圖形標(biāo)記,標(biāo)志符號(hào)離焊盤邊緣距離應(yīng)大于0.5mm。
(9)元件布局要滿足回流焊、波峰焊的工藝及間距要求,如圖所示。
2.布線設(shè)計(jì)
五級(jí)布線設(shè)計(jì)如下表所示。
| 一級(jí) | 二級(jí) | 三級(jí) | 四級(jí) | 五級(jí) | |
| 通孔間距 | 2.54 | 2.54 | 2.54 | 2.54 | 2.54 |
| 鉆孔孔徑 | 1.17 | 1.17 | 1.17 | 1.17 | 0.99 |
| 金屬化后孔徑 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0.89 |
| 焊盤直徑 | 1.65 | 1.65 | 1.52(修窄) | 1.52(修窄) | 1.4(方) |
| 最小布線寬度 | 0.25 | 0.2 | 0.2 | 0.127 | 0.1 |
| 最小線距 | 0.25 | 0.2 | 0.2 | 0.127 | 0.1 |
| 插裝通孔間通過的導(dǎo)線數(shù) | 1 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 表貼焊盤1.27間距通過的導(dǎo)線數(shù) | 0 | 1 | 1 | 2 | 3 |
| 2.54網(wǎng)格上放置測試通孔/過孔 | 有/有 | 有/有 | 有/無 | 1/2間距 | 1/2間距 |
| 通孔孔徑/焊盤尺寸 | 0.45/0.89 | 0.45/0.89 | 0.45/0.89 | 0.45/0.89 | 0.45/0.89 |
| 過孔孔徑/焊盤尺寸 | 0.356/0.635 | 0.356/0.635 | 0.356/0.635 | 0.356/0.635 | 0.356/0.51 |
3.元器件的間距設(shè)計(jì)
元器件的間距設(shè)計(jì)如下圖所示。(單位:mm)
4.焊盤設(shè)計(jì)
SMT焊盤設(shè)計(jì)是印制板電路設(shè)計(jì)極其關(guān)鍵的部分,它確定了元器件在印制板上的焊接位置。標(biāo)準(zhǔn)尺寸元器件的焊盤圖形可以直接從CAD軟件的元件庫中調(diào)用,也可自行設(shè)計(jì)。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí),有時(shí)庫中焊盤尺寸不全、元件尺寸與標(biāo)準(zhǔn)有差異或有不同的工藝,還必須根據(jù)具體產(chǎn)品的組裝密度、不同的工藝、不同的設(shè)備及特殊元器件的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。
以上內(nèi)容是SMT PCB設(shè)計(jì)基本原則,從PCB布局設(shè)計(jì),布線設(shè)計(jì),元器件的間距設(shè)計(jì),焊盤設(shè)計(jì)等四個(gè)方面,詳細(xì)敘述了SMT PCB設(shè)計(jì)過程中需要注意的問題。若有敘述不詳之處歡迎來電來函交流。
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