DFM培训(共43张).pptx
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1、元器件的选用电气性能;占地效率(三维); 成本和供应; 元件可靠性和使用环境条件; 和设计规范的吻合; 适合厂内的工艺和设备规范; 可组装性、可测试性(包括目视检查);和制造相关的资料是否完整可得(如元件完整详细外形尺寸、引脚材料、工艺温度限制等)。 PCB外形和尺寸设计PCB外形:由贴装机的PCB传输方式决定。 a、当PCB定位在贴装工作台上,通过工作台传输PCB时,对PCB的外形没有特殊要求; b、当直接采用导轨传输PCB时,PCB外形必须是笔直的。如果是异形PCB,必须设计工艺边使PCB的外形成直线。PCB尺寸:由贴装机的贴装范围决定。 a、PCB的最大尺寸=贴装机的最大贴装尺寸; b、
2、PCB的最小尺寸=贴装机的最小贴装尺寸; c、PCB的厚度一般在0.5mm2mm; d、当PCB尺寸小于最小贴装尺寸时,必须采用拼板方式。PCB布局设计PCB上的元器件分布应尽可能均匀,大质量器件再流焊时热容量较大,过于集中容易造成局部温度低而导致虚焊;功率元器件应尽可能远离其他元器件,一般置于PCB板边角、机箱内通风位置。发热元器件应该用其引线或其他支撑插作支撑(如散热片),使发热元件与电路板表面保持一定距离,最小距离2mm;对于温度敏感的元器件要远离发热元件。例如三极管、集成电路、电解电容和有些塑料壳元件等应尽可能远离桥堆、大功率器件、散热器和大功率电阻。PCB布局设计单面混装时,应把贴装
3、和插装元器件布放在A面;采用双面再流焊的混装时,应把大的贴装和插装元器件布放在A面,采用A面再流焊,B面波峰焊时,应把大的贴装和插装元器件布放在A面(再流焊面),适合于波峰焊的矩形、圆柱形、SOT和较小的SOP(引脚数小于28,引脚间距1mm以上)布放在B面(波峰焊面)。如需在B面安放QFP元件,应按45方向放置;波峰焊接面上元器件封装必须能承受260度以上 温度并且是全密封型的;贵重元器件不要布放在PCB的角、边缘或靠近接插件、安装孔、槽、拼板的切割、豁口和拐角等处,以上这些位置是印制板的高应力区,容易造成焊点和元器件的开裂或裂纹。PCB布局设计接线端子、插拔件附近、长串端子的中央以及经常受
4、力作用的部位设置固定孔,并且固定孔周围应留有相应的空间;需要调节或经常更换的元件和零部件,应置于便于调节和更换的位置。如电位器、保险管、开关、按键、插拔器;对于一些体(面)积公差大、精度低,需二次加工的元件、零部件(如变压器、电解电容、压敏电阻、桥堆、散热器等)与其他元器件之间的间隔在原设定的基础上再增加一定的富余量,建议电解电容、压敏电阻、桥堆、涤纶电容等增加富余量不小于1mm,变压器、散热器和超过5W的电阻不小于3mm。PCB布局设计大型器件的四周要留出一定的维修空间,留出SMD返修设备加热头能够进行操作的尺寸。PCB布局设计元器件的间距设计时要考虑的因素 元器件外型尺寸的公差; 元器件释
5、放的热量; 贴片机的转动精度和定位精度 布线设计所需空间; 焊接工艺性和焊点肉眼的可测性; 自动插件机所需的间隙; 测试夹具的使用; 组装和返修的通道。 PCB布局设计贴片元件的间距: PCB布局设计贴片元件的间距: PCB布局设计再流焊贴装元件的排布方向再流焊贴装元件的排布方向PCB布局设计 波峰焊接贴片元件的排布方向 PCB布线设计一般设计标准 项目间距孔板边缘大于板厚线板边缘0.03焊盘线Min0.075 焊盘焊盘Min0.025 焊盘板边缘0.03PCB布线设计线焊盘的间距 T=阻焊偏差PCB布线设计焊盘间的布线 T=阻焊偏差PCB布线设计对于两个焊盘安装的元件,如电阻、电容,与其焊盘
6、对于两个焊盘安装的元件,如电阻、电容,与其焊盘连接的印制线最好从焊盘中心位置对称引出,且与焊连接的印制线最好从焊盘中心位置对称引出,且与焊盘连接的印制线必须具有一样宽度。盘连接的印制线必须具有一样宽度。PCB布线设计与较宽的印制线连接的焊盘,中间最好通过一段窄的与较宽的印制线连接的焊盘,中间最好通过一段窄的印制线过渡,这一段窄的印制线通常称为印制线过渡,这一段窄的印制线通常称为“隔热路隔热路径径”,否则对于,否则对于0805及其以下及其以下CHIP元件,焊接时容元件,焊接时容易出现易出现“立片立片”现象。现象。PCB布线设计线路与QFP、PLCC、SOT等器件的焊盘连接时,一般建议从焊盘的两端
7、引出,不要直接中间相连。PCB焊盘设计 焊盘的尺寸,对SMT产品的可制造性和寿命有着很大的影响。所以它是SMT应用中一个必须做得好的关键工作。常用的元件焊盘可以参考一些标准进行设计,也可以从元件供应商提供的手册里查找。 对于同一个元件,凡是对称使用的焊盘(如片状电阻、电容、SOIC、QFP等),设计时应严格保持其全面的对称性,即焊盘图形的形状与尺寸应完全一致。以保证焊料熔融时,作用于元器件上所有焊点的表面张力能保持平衡(即其合力为零),以利于形成理想的焊点。PCB焊盘设计SMC/SMD(贴装元器件)焊盘设计 标准尺寸元器件的焊盘图形可以直接从CAD软件的元件库中调用,但实际设计时还必须根据具体
8、产品的组装密度、不同的工艺、不同的设备以及特殊元器件的要求进行设计。下面主要介绍以下几类元器件的焊盘设计:矩形片式元器件焊盘设计晶体管(SOT)焊盘设计翼形小外形封装器件(SOP)和四边扁平封装器件(QFP)的焊盘设计J形小外形封装器件(SOJ)和塑封有引线封装器件(PLCC)的焊盘设计球栅阵列器件(BGA)的焊盘设计 PCB焊盘设计矩形片式元器件焊盘的设计 焊盘宽度:A=WmaxK 焊盘长度(电阻):B=HmaxTmaxK 焊盘长度(电容):B=HmaxTmaxK 焊盘间距:G=Lmax 2TmaxK L :元件长度,mm W:元件宽度,mm T : 元件焊端宽度,mm H: 焊端高度,mm
9、 K: 常数,一般取0.25mmLWTGBAHPCB焊盘设计几种常见阻容元件的焊盘设计英制公制A(mil)B(mil)G(mil)18124532120701201210322510070801206321660707008052012506030060315082530250402100520252002010603121012PCB焊盘设计钽电容元件的焊盘设计代码英制公制A(mil) B(mil) G(mil)A12063216506040B14113528906050C231260329090120D28177243100100160PCB焊盘设计晶体管(SOT)焊盘设计 对于小外形晶体
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