SMT貼片加工對PCB設計的要求包括:外形、尺寸、厚度、定位孔、工藝邊、基準識別點(Fiducial Mark)、拼板等。
1. PCB外形
PCB一般為矩形,最佳長寬比為3:2或4:3,長寬比例較大時容易產(chǎn)生翹曲變形。建議盡量使PCB尺寸標準化,可以簡化加工流程,降低加工成本。
2. PCB尺寸
不同的SMT設備對PCB尺寸要求不同,在PCB設計時一定要考慮SMT設備的PCB最大和最小貼裝尺寸,一般尺寸在50×50~350×250mm(最新的SMT設備PCB尺寸方面有了較大的提高,例如Universal的Genesis GX最大PCB尺寸達到813×610mm)。
3. PCB厚度
PCB厚度應考慮對PCB板的機械強度要求以及PCB單位面積上元件的重量,一般在0.3~6mm.。常用的PCB厚度是1.6mm,特大型板可用2mm,射頻用微帶板等一般在0.8~1mm。
4. PCB定位孔
有些SMT設備(如貼片機)采用孔定位的方式,為保證PCB能精確的固定在設備夾具上,就要求PCB預留出定位孔。不同的設備對定位孔的要求不同,一般需要在PCB的左下角和右下角設置一對定位孔,孔徑為Φ4mm(也有Φ3mm或Φ5mm的),孔壁不允許金屬化,其中一個定位孔也可以設計成橢圓孔,以便于定位迅速。一般要求主定位孔與PCB兩邊的距離為5mm×5mm,調(diào)整孔距PCB下邊距離為5mm。定位孔周圍5mm范圍內(nèi)不允許有貼片元件。
5. PCB工藝邊
PCB在SMT生產(chǎn)過程中,是通過軌道傳輸來完成的,為保證PCB被可靠固定,一般在傳輸軌道邊(長邊)預留5mm的尺寸以便于設備夾持,在此范圍內(nèi)不允許貼裝器件。無法預留時,必須增加工藝邊。對于某些插件過波峰焊的產(chǎn)品,一般側(cè)邊(短邊)需要預留3mm的尺寸以便加擋錫條。
6. PCB基準識別點(Fiducial Mark)
基準識別點也稱Mark,為SMT組裝工藝中的所有步驟提供共同的可測量點,保證了組裝使用的每個設備能精確地定位電路圖案。因此,Mark點對SMT生產(chǎn)至關重要。Mark點一般分為整板Mark、拼板Mark、局部識別Mark(腳間距≤0.5mm),一般規(guī)定Mark點中心的標記點為金屬銅箔,直徑1.0mm,周圍空曠對比區(qū)直徑3mm,金屬銅箔和周圍空曠區(qū)域的顏色對比要明顯。在Φ3mm范圍內(nèi)不允許有絲印、焊盤或V-Cut等。
7. PCB拼板設計
一般原則:當PCB單板的尺寸<50mm×50mm時,必須做拼板。建議當PCB的尺寸<160mm×120mm時,采用拼板設計,使之轉(zhuǎn)換為符合生產(chǎn)要求的理想尺寸,以便插件和焊接,提高生產(chǎn)效率和設備利用率。但注意拼板尺寸不要太大,而且要符合設備的要求。拼板之間可以采用V形槽、郵票孔或沖槽等, 建議同一板只用一種分板方式。
對部分全表面組裝的雙面貼片板,可以采用陰陽拼版設計,這樣可以使用同一張網(wǎng)板、節(jié)省編程換線時間,提高生產(chǎn)效率。但對體積較大、質(zhì)量較重的器件,限制如下:A=器件重量/引腳與焊盤接觸面積。
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