表面貼裝印制板的設計技巧
- 印制板外形必須經過數控銑削加工。如按貼片機精度±0.02mm來計算,則印制板四周垂直平行精度即形位公差應達到±0.02mm。
- 對于外形尺寸小于50mm*50mm的印制板,宜采用拼板形式,具體拼成多大尺寸合適,需根據貼片機、絲印機規(guī)格及具體要求而定。
- 印制板漏印過程中需要定位,必須設置定位孔。以英國產DEK絲印機為例,該機器配有一對D3mm的定位銷,相應地在PCB上相對兩邊或對角線上應設置至少兩個D3mm的定位孔,依靠機器的視覺系統(tǒng)(Vision)和定位孔保證印制板的定位精度。
- 印制板的四周應設計寬度一般為(5±0.1)mm的工藝夾持邊,在工藝夾持邊內不應有任何焊盤圖形和器件。如若確實因板面尺寸受限制,不能滿足以上要求,或采用的是拼板組裝方式,可采取四周加邊框的制作方法,留出工藝夾持邊,待焊接完成后,手工掰開去除邊框。
2 印制板的布線方式
- 盡量走短線,特別是對小信號電路來講,線越短電阻越小,干擾越小,同時藕合線長度盡量減短。
- 同一層上的信號線改變方向時應該避免直角拐彎,盡可能走斜線,且曲率半徑大些的好。
- 走線寬度和中心距
印制板線條的寬度要求盡量一致,這樣有利于阻抗匹配。從印制板制作工藝來講,寬度可以做到0.3mm、0.2mm甚至0.1mm,中心距也可以做到0.3mm、0.2mm、0.1mm,但是,隨著線條變細,間距變小,在生產過程中質量將更加難以控制,廢品率將上升,制造成本將提高。除非用戶有特殊要求,選用0.3mm線寬和0.3mm線間距的布線原則是比較適宜的,它能有效控制質量。 - 電源線、地線的設計
對于電源線和地線而言,走線面積越大越好,以利于減少干擾,對于高頻信號線最好是用地線屏蔽。 - 多層板走線方向
多層板走線要按電源層、地線層和信號層分開,減少電源、地、信號之間的干擾。多層板走線要求相鄰兩層印制板的線條應盡量相互垂直或走斜線、曲線,不能平行走線,以利于減少基板層間藕合和干擾。大面積的電源層和大面積的地線層要相鄰,其作用是在電源和地之間形成了一個電容,起到濾波作用。
3 焊盤設計控制
因目前表面貼裝元器件還沒有統(tǒng)一標準,不同的國家,不同的廠商所生產的元器件外形封裝都有差異,所以在選擇焊盤尺寸時,應與自己所選用的元器件的封裝外形、引腳等與焊接相關的尺寸進行比較,確定焊盤長度、寬度。
- 焊盤長度
焊盤長度在焊點可靠性中所起的作用比焊盤寬度更為重要,焊點可靠性主要取決于長度而不是寬度。如圖1所示。
圖1 焊點
其中L1、L2尺寸的選擇,要有利于焊料熔融時能形成良好的彎月形輪廓,還要避免焊料產生橋接現象,以及兼顧元器件的貼片偏差(偏差在允許范圍內),以利于增加焊點的附著力,提高焊接可靠性。一般L1取0.5mm、L2取0.5-1.5mm. - 焊盤寬度
對于0805以上的阻容元器件,或腳間距在1.27mm以上的SD、SOJ等IC芯片而言,焊盤寬度一般是在元器件引腳寬度的基礎上加一個數值,數值的范圍在0.1-0.25mm之間。而對于0.65mm包括0.65mm引腳間距以下的IC芯片,焊盤寬度應等于引腳的寬度。對于細間距的QFP,有的時候焊盤寬度相對引腳來說還要適當減小,如在兩焊盤之間有引線穿過時。 - 焊盤間線條的要求
應盡可能避免在細間距元器件焊盤之間穿越連線,確需在焊盤之間穿越連線的,應用阻焊膜對其加以可靠的遮蔽。
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