靖邦為您講述Pcb板的設(shè)計(jì)工作層

 

一個(gè)pcb的制造不是一次成型的，而是由很多的工序，按先后順序制造出來的，每一道工序都需要有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的圖形文件，如鉆孔、線路和絲印白字等，因此，為了方便輸出各種制造文件以及方便設(shè)計(jì)，pcb設(shè)計(jì)阮籍通常是一個(gè)pcb板抽象成由各種透明的膠片（層）疊加而成，以上面的雙面板為例，它可以看成由“正面線路”、“反面線路”、“正面綠油”、“反面綠油”、“正面白字”五層疊加而成。這些不同的“層”與其他一些輔助設(shè)計(jì)的層共同構(gòu)成了pcb軟件的工作平臺(tái)。下面靖邦來詳情介紹一下protel2004軟件中涉及到的各種層。

1、  信號(hào)層

2、  內(nèi)電層

3、  阻焊層

4、  絲印層

5、  禁止布線層

6、  機(jī)械層

7、  多層

8、  導(dǎo)孔層

9、  孔位圖層

10、 飛線連接層

11、 設(shè)計(jì)規(guī)則錯(cuò)誤指示層

12、 焊盤孔層

13、 過孔層

14、 一柵格層

15、 二柵格層

上面講述的各種“層”，有虛有實(shí)，即有的層與電路板實(shí)物對(duì)應(yīng)，叫物理層，如信號(hào)層、內(nèi)電層、阻焊層、絲印層；有些層是用來輔助電路板制作的，如機(jī)械層和孔位圖層；還有一些是用來輔助電路板設(shè)計(jì)的，如柵格層、多層、飛線連接層、設(shè)計(jì)規(guī)則錯(cuò)誤指示層、過孔層和焊盤層。

PCBA加工，自動(dòng)化生產(chǎn)要求淺析

PCBA加工生產(chǎn)過程中，難免會(huì)存在一些列的設(shè)備尺寸或其他要求，具體要求是什么呢？靖邦將會(huì)在下文中為你淺析說明。PCBA加工生產(chǎn)過程中，難免會(huì)存在一些列的設(shè)備尺寸或其他要求，具體要求是什么呢？靖邦將會(huì)在下文中為你淺析說明。

一.PCB尺寸背景說明

PCB的尺寸受限于生產(chǎn)線設(shè)備的能力，因此，在產(chǎn)品系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮合適的PCB尺寸。在下文中，靖邦將會(huì)針對(duì)這一系列PCBA加工問題對(duì)此做出解釋說明。

(1) SMT設(shè)備可貼裝的大PCB尺寸源于PCB板料的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，大多數(shù)為20' x 24'，即508mm x 610mm(導(dǎo)軌寬度)。

(2)推薦尺寸是SMT生產(chǎn)線各設(shè)備比較匹配的尺寸，有利于發(fā)揮各設(shè)備的生產(chǎn)效率，消除設(shè)備瓶頸。

(3)對(duì)于小尺寸的PCB應(yīng)該設(shè)計(jì)成拼版，以提高整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。

【PCB尺寸設(shè)計(jì)要求】

(1)一般情況下，PCB的大尺寸應(yīng)限制在460mm x 610mm范圍內(nèi)。

(2)推薦尺寸范圍為(200~250 ) mm x ( 250~350 ) mm，長(zhǎng)寬比應(yīng)<2,

(3)對(duì)于尺寸<125mm x 125mm的PCB，應(yīng)拼版為合適的尺寸。

二.PCB外形背景說明

SMT生產(chǎn)設(shè)備是用導(dǎo)軌傳送PCB的，不能傳送不規(guī)則外形的PCB，特別是角部有缺口的PCB。

【PCB外形設(shè)計(jì)要求】

(1) PCB外形應(yīng)為規(guī)則的方形且四角倒圓。

(2)為保證傳送過程中的平穩(wěn)性，對(duì)不規(guī)則形狀的PCB應(yīng)考慮用拼版的方式將其轉(zhuǎn)換為規(guī)范的方形，特別是角部缺口好要補(bǔ)齊，以免波峰焊接夾爪傳送過程中卡板。

(3)純SMT板，允許有缺口，但缺口尺寸應(yīng)小于所在邊長(zhǎng)度的三分之，對(duì)于超過此要求的，應(yīng)將設(shè)計(jì)工藝邊補(bǔ)齊。

(4)金手指的倒邊設(shè)計(jì)要求除了插人邊按圖示要求設(shè)計(jì)倒角外，插板兩側(cè)邊也應(yīng)該設(shè)計(jì)((1~1.5) x 45度的倒角，以利于插人。

三.傳送邊背景說明

傳送邊的尺寸取決于設(shè)備的傳送導(dǎo)軌要求，印刷機(jī)、貼片機(jī)和再流焊接爐，一般要求傳送邊在3.5mm以上。

【傳送邊設(shè)計(jì)要求】

(1)為減少焊接時(shí)PCB的變形，對(duì)非拼版PCB，一般將其長(zhǎng)邊方向作為傳送方向;對(duì)于拼版也應(yīng)將其長(zhǎng)邊方向作為傳送方向。

(2)一般將PCB或拼版?zhèn)魉头较虻膬蓷l邊作為傳送邊，見圖8-8，傳送邊的小寬度為5.0mm，傳送邊正反面內(nèi).不能有任何元器件或焊點(diǎn)。

(3)非傳送邊，SMT設(shè)備方面沒有限制，最預(yù)留2.5mm的元件禁布區(qū)。

四.定位孔背景說明

拼版加工、組裝、測(cè)試等很多工序需要PCB準(zhǔn)確定位，因此，一般都要求設(shè)計(jì)定位孔。

【定位孔設(shè)計(jì)要求】

(1)每塊PCB，至少應(yīng)設(shè)計(jì)兩個(gè)定位孔，一個(gè)設(shè)計(jì)為圓形，另一個(gè)設(shè)計(jì)為長(zhǎng)槽形，前者用于定位，后者用于導(dǎo)向。

①定位孔徑?jīng)]有特別要求，根據(jù)自己工廠的規(guī)范設(shè)計(jì)即可，推薦直徑為2.4mm、3.0mm。

②定位孔應(yīng)為非金屬化孔。如果PCB為沖裁PCB，則定位孔應(yīng)設(shè)計(jì)孔盤，以加強(qiáng)剛度。

③導(dǎo)向孔長(zhǎng)一般取直徑的2倍即可。

④定位孔中心應(yīng)離傳送邊5.0mm以上，兩個(gè)定位孔盡可能離的遠(yuǎn)些，建議布局在PCB的對(duì)角處。

(2)對(duì)于混裝PCB(安裝有插件的PCBA)，定位孔的位置最正反一致，這樣，工裝的設(shè)計(jì)可以做到正反面公用，如裝螺釘?shù)淄幸部捎糜诓寮耐斜P。

五.定位符號(hào)背景說明

現(xiàn)代貼片機(jī)、印刷機(jī)、光學(xué)檢測(cè)設(shè)備(AOI),焊膏檢測(cè)設(shè)備(SPI)等都采用了光學(xué)定位系統(tǒng)。因此，PCB上必須設(shè)計(jì)光學(xué)定位符號(hào)。

(1)定位符號(hào)分為整體定位符號(hào)(Global Fiducial)與局部定位符號(hào)(LocalFiducial)。前者用于整板定位，后者用于拼版子板或精細(xì)間距元器件的定位。

(2)光學(xué)定位符號(hào)可以設(shè)計(jì)成正方形、菱形、圓形、十字形、井字形等，高度為2.Omm。一般推薦設(shè)計(jì)成擬Omm的圓形銅定義圖形，慮到材料顏色與環(huán)境的反差，留出比光學(xué)定位符號(hào)大1mm的無阻焊區(qū)，內(nèi)不允許有任何字符。同一板面上的三個(gè)符號(hào)下內(nèi)層有無銅箔應(yīng)一致。

(3)在有貼片元器件的PCB面上.建議在板的角部布設(shè)三個(gè)整板光學(xué)定位符號(hào)，以便對(duì)PCB進(jìn)行立體定位(三點(diǎn)決定一個(gè)平面，可以檢測(cè)焊膏的厚度)。

(4)對(duì)于拼版，除了要有三個(gè)整板光學(xué)定位符號(hào)外，每塊單元板上對(duì)角處最也設(shè)計(jì)兩個(gè)或三個(gè)拼版光學(xué)定位符號(hào)。

(5 )對(duì)引線中心距小于等于0.5mm的QFP以及中心距小于等于0.8 mm的BGA等器件，應(yīng)在其對(duì)角設(shè)置局部光學(xué)定位符號(hào)，以便對(duì)其確定位。

(6)如果是雙面都有貼裝元器件，則每一面都應(yīng)該有光學(xué)定位符號(hào)。

(7)如果PCB上沒有定位孔，光學(xué)定位符號(hào)的中心應(yīng)距離PCB傳送邊6.5mm以上。如果PCB上有定位孔，光學(xué)定位符號(hào)的中心應(yīng)設(shè)計(jì)在定位孔靠PCB中心側(cè)。

以上就是PCBA加工自動(dòng)化生產(chǎn)要求的全部?jī)?nèi)容，更多相關(guān)訊息歡迎通過靖邦網(wǎng)首頁聯(lián)系方式聯(lián)系我們。

PCBA加工，可制造性設(shè)計(jì)與制造的關(guān)系是什么？

這次的文章靖邦技術(shù)繼續(xù)為您講解PCBA及SMT相關(guān)知識(shí)，下文是關(guān)于可制造性設(shè)計(jì)與制造的關(guān)系可以歸納為以下兩點(diǎn)。這次的文章靖邦技術(shù)繼續(xù)為您講解PCBA及SMT相關(guān)知識(shí)，下文是關(guān)于可制造性設(shè)計(jì)與制造的關(guān)系可以歸納為以下兩點(diǎn)。

(1)PCBA的可制造性設(shè)計(jì)決定PCBA的焊接直通率水平，它對(duì)焊接良率的影響是性的，較難通過現(xiàn)場(chǎng)工藝的優(yōu)化進(jìn)行補(bǔ)償。

(2)可制造性設(shè)計(jì)決定生產(chǎn)效率與生產(chǎn)成本。如果PCBA的工藝設(shè)計(jì)不合理，

可能就需要額外的試制時(shí)間和工裝，如果還不能解決，就必須通過返修來完成。這些都降低了生產(chǎn)效率.提高了成本。

下面以一個(gè)0.4mmQFP的例子予以說明。

0.4mmQFP是廣泛使用的一類封裝，但它也是焊接不良排行前十的封裝。主要的焊接不良表現(xiàn)為橋連和開焊，見圖2-4。

0.4mmQFP之所以容易發(fā)生橋連，是由于引線之間的間隔比較小，一般只有0.15~ 0.20mm，它對(duì)焊膏量的變動(dòng)比較敏感。如果焊膏印刷稍微偏厚就可能引發(fā)橋連，因此，通常采取的改進(jìn)舉措是減少焊膏印刷的鋼網(wǎng)厚度，但這樣做的結(jié)果可能帶來更多的開焊。如果能夠提供一個(gè)比較大的焊膏量工藝窗口，那么就可以有效地提高焊接的良率。

從工藝設(shè)計(jì)角度考慮，需要解決兩個(gè)問題:一是如何控制焊膏量的變化;二是如何降低焊膏量對(duì)橋連的影響。如果能夠解決這兩個(gè)問題就能夠很好地管控0.4mmQFP的焊接質(zhì)量。

下面介紹一下0.4mmQFP的焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)與焊膏印刷的原理，見圖2-5和,圖2-6。

從圖2-5可以看到，熔融的焊錫鋪展在焊盤和引腳表面，焊盤的寬度決定吸附熔融焊錫的量。從圖2-6可以了解到阻焊厚度對(duì)鋼網(wǎng)與焊盤之間密封性的影響—如果阻焊層比較厚就會(huì)增加焊膏的量。

了解了這兩點(diǎn)，就可以進(jìn)行0.4mmQFP的工藝設(shè)計(jì)，具體講就是通過對(duì)焊盤、阻焊和鋼網(wǎng)的一體化設(shè)計(jì)，有效控制焊膏量的波動(dòng)并降低焊膏量對(duì)橋連的敏感度。

如果把焊盤設(shè)計(jì)得比較寬一點(diǎn)，鋼網(wǎng)開窗設(shè)計(jì)窄點(diǎn)，去掉焊盤之間的阻焊，見圖2-7，那么，就可以獲得穩(wěn)定的焊膏量(去掉了阻焊對(duì)焊膏印刷厚度的影響)，可以適應(yīng)焊膏量變化的焊縫結(jié)構(gòu)(寬焊盤窄的鋼網(wǎng)開窗)，從而實(shí)現(xiàn)了少橋連甚至不橋連的工藝目標(biāo)。實(shí)踐證明，這樣的設(shè)計(jì)完全可以解決。

0.4mmQFP的橋連問題。

當(dāng)然，圖2-7所示設(shè)計(jì)只是一種思路，還可以根據(jù)PCB廠的能力進(jìn)行其它的設(shè)計(jì)，圖2-8為兩個(gè)案例，都是比較好的設(shè)計(jì)。圖2-8(a)為日本京瓷公司的焊盤設(shè)計(jì)，采用了0.25mm寬焊盤并在焊盤間加阻焊的設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)建立在PCB廠工藝能力上，要具有精密阻焊開窗能力。圖2-8( b)為日本公司的焊盤設(shè)計(jì)，采用了引腳根部窄焊盤的設(shè)計(jì)。

通過以上案例，說明要重視工藝設(shè)計(jì)，賦予工藝設(shè)計(jì)與硬件設(shè)計(jì)同樣的地位，所創(chuàng)造的是產(chǎn)品的高質(zhì)量。