面向電子裝聯(lián)的PCB可制造性設計
另外一種拼板方式是將雙面都布置有SMD的PCB一正一反的拼成一個大板,這樣的拼板俗稱陰陽拼,一般是出于節(jié)約網(wǎng)板費用的考慮,即通過這樣的拼板,原來需要兩面網(wǎng)板,現(xiàn)在只需要開一面網(wǎng)板即可。另外技術人員在編制貼片機運行程序時,采用陰陽拼的PCB編程效率也更高。
拼板時子板之間的連接可以采用雙面對刻V型槽p長槽孔加圓孔等方式,但設計時一定要考慮盡可能使分離線在一條直線上,以利于最后的分板,同時還要考慮分離邊不可離PCB走線過近,而使分板時容易損傷PCB。
還有一種非常經(jīng)濟的拼板,并不是指的對PCB進行拼板,而是對網(wǎng)板的網(wǎng)孔圖形進行拼板。隨著全自動焊膏印刷機的應用,目前較為先進的印刷機(比如DEK265)已經(jīng)允許在尺寸為790×790mm的鋼網(wǎng)上,開設多面PCB的網(wǎng)孔圖形,可以做到一片鋼網(wǎng)用于多個產(chǎn)品的印刷,是一種非常節(jié)約成本的做法,尤其適合于產(chǎn)品特點為小批量多品種的廠家。
2.4 可測性設計的考慮
SMT的可測性設計主要是針對目前ICT裝備情況。將后期產(chǎn)品制造的測試問題在電路和表面安裝印制板SMB設計時就考慮進去。提高可測性設計要考慮工藝設計和電氣設計兩個方面的要求。
2.4.1 工藝設計的要求
定位的精度、基板制造程序、基板的大小、探針的類型都是影響探測可靠性的因素。
(1) 精確的定位孔。在基板上設定精確的定位孔,定位孔誤差應在±0.05mm以內(nèi),至少設置兩個定位孔,且距離愈遠愈好。采用非金屬化的定位孔,以減少焊錫鍍層的增厚而不能達到公差要求。如基板是整片制造后再分開測試,則定位孔就必須設在主板及各單獨的基板上。
(2) 測試點的直徑不小于0.4mm,相鄰測試點的間距最好在2.54mm以上,不要小于1.27mm。
(3) 在測試面不能放置高度超過*mm的元器件,過高的元器件將引起在線測試夾具探針對測試點的接觸不良。
(4) 最好將測試點放置在元器件周圍1.0mm以外,避免探針和元器件撞擊損傷。定位孔環(huán)狀周圍3.2mm以內(nèi),不可有元器件或測試點。
(5) 測試點不可設置在PCB邊緣5mm的范圍內(nèi),這5mm的空間用以保證夾具夾持。通常在輸送帶式的生產(chǎn)設備與SMT設備中也要求有同樣的工藝邊。
(6) 所有探測點最好鍍錫或選用質(zhì)地較軟、易貫穿、不易氧化的金屬傳導物,以保證可靠接觸,延長探針的使用壽命。
(7) 測試點不可被阻焊劑或文字油墨覆蓋,否則將會縮小測試點的接觸面積,降低測試的可靠性。
2.4.2 電氣設計的要求
(1) 要求盡量將元件面的SMC/SMD的測試點通過過孔引到焊接面,過孔直徑應大于1mm。這樣可使在線測試采用單面針床來進行測試,從而降低了在線測試成本。
(2) 每個電氣節(jié)點都必須有一個測試點,每個IC必須有POWER及GROUND的測試點,且盡可能接近此元器件,最好在距離IC 2.54mm范圍內(nèi)。
(3) 在電路的走線上設置測試點時,可將其寬度放大到40mil 寬。
(4) 將測試點均衡地分布在印制板上。如果探針集中在某一區(qū)域時,較高的壓力會使待測板或針床變形,進一步造成部分探針不能接觸到測試點。
(5) 電路板上的供電線路應分區(qū)域設置測試斷點,以便于電源去耦電容或電路板上的其它元器件出現(xiàn)對電源短路時,查找故障點更為快捷準確。設計斷點時,應考慮恢復測試斷點后的功率承載能力。
圖6所示為測試點設計的一個示例。通過延伸線在元器件引線附近設置測試焊盤或利用過孔焊盤測試節(jié)點,測試節(jié)點嚴禁選在元器件的焊點上,這種測試可能使虛焊節(jié)點在探針壓力作用下擠壓到理想位置,從而使虛焊故障被掩蓋,發(fā)生所謂的“故障遮蔽效應”。由于探針因定位誤差引起的偏晃,可能使探針直接作用于元器件的端點或引腳上而造成元器件損壞。
圖6 測試點設計示例
3、結(jié)束語
以上是一些PCB設計時應考慮的主要原則,在面向電子裝聯(lián)的PCB可制造性設計中,還有相當多的細節(jié)要求,比如合理的安排與結(jié)構(gòu)件的配合空間p合理的分布絲印的圖形和文字p恰當分布較重或發(fā)熱較大的器件的位置,在合適的位置設置測試點和測試空間p考慮在使用拉鉚p壓鉚工藝安裝聯(lián)接器等器件時,工模具與附近所分布元件的干涉等等,都是在PCB的設計階段所應該考慮的問題。一個優(yōu)秀的PCB設計者,不但要考慮如何獲得良好的電性能和美觀布局,還有同樣重要的一點那就是PCB設計中的可制造性,以求高質(zhì)量、高效率、低成本。
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