【科普】印刷(PCB)電路板加工生產(chǎn)的主要要求
一、PCB尺寸。
PCB尺寸受限電子加工生產(chǎn)線設(shè)備的能力。所以,在設(shè)計產(chǎn)品系統(tǒng)方案時,應(yīng)考慮合適的尺寸。
(1)SMT設(shè)備可安裝的最大印刷電路板尺寸來自印刷電路板的標(biāo)準(zhǔn)尺寸,大部分是20英寸×24英寸,即508毫米×610毫米(導(dǎo)軌寬度)
(2)尺寸推薦SMT生產(chǎn)線上各設(shè)備比較匹配的尺寸,可以發(fā)揮各設(shè)備的生產(chǎn)效率,消除設(shè)備瓶頸。
(3)將小型PCB設(shè)計成拼版,可以提高整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。
【設(shè)計要求】:
(1)通常情況下,印刷電路板的最大尺寸要限于460毫米×610毫米范圍內(nèi)。
(2)尺寸推薦的范圍是,(200~250)mm×(250~350)mm,長寬比為2。
(3)針對尺寸為125毫米×125毫米的印刷電路板,應(yīng)拼接成合適的尺寸。
二、PCB外形。
SMT生產(chǎn)設(shè)備是導(dǎo)軌傳輸印刷電路板,不能傳輸不規(guī)則形狀的印刷電路板,尤其是角部有缺口的印刷電路板。
【設(shè)計要求】
(1)印刷電路板的形狀應(yīng)是正方形,四角形應(yīng)倒圓。
(2)為了確保傳輸過程中的穩(wěn)定性,應(yīng)考慮將不規(guī)則形狀的印刷電路板轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的方形,尤其是角部缺口,以防止波峰焊接夾爪傳輸過程中的卡板。
(3)純SMT板允許有缺口,但缺口尺寸應(yīng)少于邊緣長度的三分之一。如果超過這個要求,設(shè)計工藝應(yīng)當(dāng)填滿。
(4)金手指的倒角設(shè)計除了要求設(shè)計倒角外,還應(yīng)設(shè)計倒角(1~1.5)×45°,以便于插入。
三、傳送邊。
傳送邊的尺寸關(guān)鍵在設(shè)備傳送導(dǎo)軌的要求,印刷機(jī)、貼片機(jī)和再流焊爐一般要求傳輸邊在3.5mm以上。
【設(shè)計要求】
(1)減少焊接時印刷電路板的變形,非拼版印刷電路板通常以其長邊方向作為傳輸方向;而拼版,也要其長邊方向作為傳輸方向。
(2)通常將PCB或拼版?zhèn)鬏敺较虻膬蛇呑鳛閭鬏敺较颍瑐鬏敺较虻淖钚挾仁?.0毫米,傳輸方向的正面和背面不得有任何零部件或焊點(diǎn)。
(3)非傳送邊,SMT設(shè)備無限制,應(yīng)預(yù)留2.5mm元件禁布區(qū)。
四、定位孔。
拼版加工、裝配、測試等許多工序都要PCB的精確定位,所以,應(yīng)要求設(shè)計定位孔。
【設(shè)計要求】
(1)每個印刷電路板最少設(shè)計兩個定位孔,一個是圓形,另一個是長槽形。前者是定位,后者是導(dǎo)向。
定位孔徑無特殊要求,可依據(jù)自己工廠的規(guī)格設(shè)計。建議直徑是2.4毫米和3.0毫米。
定位孔要非金屬孔。若印刷電路板是沖裁印刷電路板,定位孔就設(shè)計孔盤,來增強(qiáng)剛度。
導(dǎo)孔長度是直徑的兩倍。
定位孔的中心離傳輸邊緣5.0毫米以上,兩個定位孔要盡可能遠(yuǎn)。建議布置在印刷電路板的對角。
(2)針對混合PCB(安裝有插件的PCBA,定位孔的位置盡量正反一致,如此,工裝的設(shè)計就可以保證正反兩面通用,比如安裝螺絲底托也可以作為插件的托盤。
五、定位符號。
現(xiàn)代貼片機(jī)、印刷機(jī)、光學(xué)檢測設(shè)備(AOI)、焊膏檢測設(shè)備(SPI)均使用了光學(xué)定位系統(tǒng)。所以,光學(xué)定位符號必須在印刷電路板上設(shè)計。
【設(shè)計要求】
(1)定位符號分為整體定位符號(GlobalFiducial)和局部定位符號(LocalFiducial)。前一種是整板定位,后一種是拼版子板或精細(xì)間距元件定位。
(2)光學(xué)定位符號可設(shè)計為方形、菱形、十字形、井形等,高度為2.0mm。一般建議設(shè)計成1.0m圓形銅定義圖形。考慮到材料顏色與環(huán)境的對比,留出比光學(xué)定位符號大1mm的無阻焊區(qū),不允許有任何字符。同一板面上的三個符號下內(nèi)層是否有銅箔應(yīng)一致。
(3)在帶貼片元件的印刷電路板表面,建議在板的角部設(shè)置三個光學(xué)定位符號,以便立體定位印刷電路板(三點(diǎn)決定一個平面,可以檢測焊膏的厚度)。
(4)針對拼版,除了三個整板光學(xué)定位符號外,盡量在每個單元板的對角處設(shè)計兩個或三個拼版光學(xué)定位符號。
(5)針對引線中心距≤0.5mm的QFP和BGA等設(shè)備,應(yīng)在其對角設(shè)置局部光學(xué)定位符號,以便準(zhǔn)確定位。
(6)如果雙面都有安裝元件,每一面都應(yīng)有光學(xué)定位符號。
(7)如果印刷電路板上沒有定位孔,光學(xué)定位符號的中心應(yīng)離印刷電路板傳輸邊6.5毫米以上。如果印刷電路板上有定位孔,光學(xué)定位符號的中心應(yīng)設(shè)計在定位孔靠印刷電路板的中心側(cè)。
