汕头pcb厂商详解SMT技术的常识和可制造性设计

目前，SMT技术非常成熟，广泛应用于电子产品中。因此，电子产品设计人员有必要了解SMT技术的可制造性（DFM）要求的常识和设计。对于采用SMT技术的产品，在设计之初，应综合考虑生产工艺、原材料选择、设备要求、器件布局、测试条件等因素，尽可能缩短设计时间，确保从设计到制造的一次成功。

组件布局设计

元器件布局是将元器件按照原理图的要求和元器件的封装要求，整齐美观地排列在PCB上，满足可制造性、测试性、维护性等方面的要求，满足电路功能和性能的要求。在设计元件布局时，工艺流程应该最少，可制造性应该是最好的。组件布局设计的基本原则如下：

（1)元件排列均匀，尽量将相似元件排列在同一方向，功能相同的模块排列在一起；结构相同的电路部分应尽量对称排列。

（2) 元器件的布局遵循“先难易，先大后小”的布局原则，即重要单元电路和核心元件先布局，其他元件先布局在它周围。

（3) 相互连接的元件应尽量靠近，以保证最短的布线距离，有利于增加布线密度。

（4) 缩短高频元件之间的连线，减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元件应隔离或屏蔽。

（5) 对热敏元件（温度检测元件除外），布线应远离产生大量热量的元件。一般发热元件应均匀分布，布置在通风良好的地方。散热位置pcb设计两，方便贴面和整机散热。

（6)强信号和弱信号，高压信号和弱电压信号要完全分开；模拟信号和数字信号要分开；高频信号和低频信号要分开信号；高频分量的分离应该是足够的。

（7)热容量大的元件布置不要太集中，以免局部温度低导致焊接不良。

（8)对于电位器、可调电感等可调元件的布局，要考虑整机的结构要求，如果在机内调整，应放在PCB的顶部，方便调节；如在机外调节，其位置应与底盘面板上调节旋钮的位置相适应。

（9)元器件的布置要方便调试和维护，QFP、BGA、PLCC等元器件周围要有一定的维护空间。

(10)不要将高大、昂贵的元件放置在PCB边缘或靠近插件、安装孔、插槽和V-CUT等应力集中区域，以减少裂纹或裂纹。

(11) 需要考虑插座、连接器等部件之间是否存在干扰，是否与结构设计相矛盾。

(12)同类型插件组件应在X或Y方向的一个方向放置。同类型的极化插件组件在X或Y方向尽量保持一致可以方便生产和检验，同一块板最多允许2个方向。

(13)焊接面的贴装元件采用波峰焊生产工艺时，电阻和容器部分的长轴方向应与波峰焊的传输方向垂直，电阻和SOP（引脚间距≥1.27mm ） 元件长轴方向与波峰焊传输方向平行，间距为

QFP 器件应按 45 度方向排列，并添加偷来的焊盘。SOP等器件也应增加除锡焊盘。如下图3.4b所示。较小的元件不应布置在较大的元件后面，以免较大的元件阻塞锡流并接触较小元件的焊盘，导致漏锡。

(14)回流焊和波峰焊工艺限制元件布局。不同的SMT组装工艺对元件布局有不同的要求。例如0402封装的元件可以回流焊但不适合波峰焊。详细请参考下表3-5。

PCB布局设计

布线就是按照原理图和线表布置PCB线。接线的一般原则如下：

(1) 接线优先

密度优先原则：从PCB上最复杂的器件开始布线，从PCB上最密集的区域开始布线。

核心优先原则：例如DDR、RAM等核心部分应先布线，类似的信号传输线应提供专用层、电源和接地回路。其他次要信号应作为一个整体考虑，不应与关键信号发生冲突。

关键信号线优先布线原则：电源、模拟小信号、高速信号、时钟信号、同步信号等关键信号优先布线。

布线层数的选择原则：在满足使用要求的前提下，布线的选择顺序是先单层布线，然后是双层布线，最后是多层布线。

（2) 尽量为时钟信号、高频信号、敏感信号等关键信号提供专用布线层，保证最小的环路面积。人工优先布线，屏蔽，增加安全间距，确保信号质量。

（3)电源层和地层之间的EMC环境较差，避免放置对干扰敏感的信号。

（4)有阻抗控制要求的网络应放在阻抗控制层，具有相同阻抗的差分网络应使用相同的线宽和线距。时钟线和高频信号线应根据它们的特性阻抗要求 线宽以实现阻抗匹配。

（5) 输入输出端所用的线应尽量避免，线间最好加接地线，避免反馈耦合。

（6)数字地和模拟地要分开，低频电路单点并联接地；高频电路多点串联接地。数字电路，地线应闭合形成回路，提高抗噪能力。

（7)印制线的拐角一般是圆弧形的，直角或夹角会影响高频电路中的电气性能。

（8)接线转折点一般为圆弧形，避免直角或直角，否则会影响高频电路中的电气性能。如图3.6.

（9) 导线的最小宽度主要由导线与绝缘基板的粘合强度和流过它们的电流值决定。导线的最小间距主要由绝缘电阻和击穿电压决定在最坏的情况下，电线之间。

(10) 双面板上的公共电源和地线尽量靠近板的边缘，分布在板的两侧。多层板可以配电源和地线)内层的接地层，通过金属化孔与各层的电源线和地线相连。

(1 当1)焊盘连接到较大的导电面积时，应使用长度不小于0.5mm的细线进行隔热，细线的宽度不应小于小于 0.13mm。

(12)相邻层的信号线正交以减少耦合。避免相邻层对齐或平行走线。

PCB孔设计

PCB上常见的孔有安装孔、定位孔、元件孔、过孔、盲埋孔、测试孔等。

（1) 洞）

安装孔用于组装器件或固定印制板。安装孔应与安装装置的尺寸和公差相匹配。

（2) 洞）

定位孔是放置在电路板边缘的非金属化孔，用于电路板生产和组装。详见3.3。

(3) 洞

元件孔是用于将元件端子固定在印刷电路板上并电连接导电图案的孔。元件孔的直径应比安装的元件引线直径大0.2~0.3mm。

(4) 过孔)

过孔也称为通孔，是用于内层连接的金属化孔，但不用于插入元件引线或其他增强材料。孔径大小和间距可根据布线间距的大小进行调整，一般孔径为Φ0.3~Φ0.8mm，金属化孔的电阻值不超过300μΩ。PCB的厚度决定了板子的最小过孔

(5) 盲孔和埋孔

盲孔是连接表层和内层但不穿透的过孔，埋孔是连接内层且表面看不到的过孔。在应用盲孔和埋孔设计时，应充分了解PCB加工工艺，避免PCB加工中出现不必要的问题，必要时与PCB供应商协商。

(6)测试孔(Test)

测试孔是指用于 ICT 测试目的的通孔。它们也可以用作通孔。原则上，孔径不受限制。焊盘直径不小于25mil，测试孔中心距不小于50mil。

可测试性设计

SMT测试包括在线测试（In-、ICT）和功能测试（-、FCT）。为了保证量产产品的质量，需要用到ICT和FCT，而SMT的可测性主要针对ICT。在PCB设计阶段，必须考虑增加测试点。相关设计要求如下：

（1)测试点均匀分布在整个PCB板上。一般每个网络至少要有一个测试点可以被测试探针接触到。

（2)测试点选择优先：圆形焊盘优先；其次器件引出引脚；最后一个过孔是最多的测试点。SMD器件最好使用圆形焊盘作为测试点，PCB带有OSP加工工艺 不建议使用过孔作为测试点，当使用表面焊盘作为测试点时，测试点应尽可能放置在焊接面上。

（3)最小测试焊盘尺寸为0.6mm。当PCB空间较大时，测试焊盘设置为0.9mm以上。两个独立测试点的最小间距为1.5mm，推荐值为2.0mm，如图3.8a。

（4)测试点不能被丝印覆盖，丝印通过会出现接触不良。测试点不能被条码、胶带等遮挡。

（5)测试点与SMD的距离至少1.25mm，测试点与IC器件的距离至少2.0mm，测试点与IC器件的距离至少为2.0mm测试点与DIP插件孔1.25mm，测试点与板边的距离不小于5mm，如图3.8b。

（6)添加测试点时，附加线尽量短。如图3.8c。

（7)使用圆形焊盘作为测试点时，如果PCB表面处理工艺为OSP，建议在测试焊盘上印刷锡膏，以增强测试的可靠性。

（8)对于器件，如果引线较粗或Pitch≤1.5mm，测试点需要单独引出。如图3.8d。

（9)对于具有边界扫描（-Scan）器件的VLSI和ASIC器件，应增加实现边界扫描功能的辅助测试点，以满足测试器件本身内部功能逻辑的要求。