原创 良好的设计才能产出精品-3元器件布局之布局原则

2011-7-19 14:01 2826 12 16 分类: 消费电子

前面两部分内容提到的工艺边和MARK点都是直接跟生产相关的内容,与PCB的功能一点关系都没有,正因如此,才会有不少人忽略这些问题。但是,正是这些问题,在生产中造成了很大的麻烦,可能会增加生产工序(无法自动化生产改手工),加大成本,质量水平下降等等。

 

因此,我希望看到这篇文件的设计师都能将工艺边和MARK点做为基本规范,在以后的设计中首先考虑。

 

接下来,说下具体的元器件布局。我不是学电子设计的,不懂电路,所提的这些内容都是从生产工艺的角度出发,如果有不合适的地方,请大家指出,互相学习。

 

首先,元器件的布局要考虑整体PCB的生产工艺要求。如果是单面板,元件都在一面的,这是比较简单的一种;双面板,又分为几种:双面贴装板(两面都是贴片器件),双面混装板-1(两面都有贴片器件,其中正面还有插装器件),双面混装板-2(两面都有贴片器件,两面都有插装器件)。

 

双面混装板-1是最常见的类型,我们就以这种类型的PCB板简单介绍一下生产流程:首先是背面的贴片元件进行SMT贴装和焊接,然后是正面的贴片元件进行SMT贴装和焊接,最后是进行插装元件的焊接(可以采用波峰焊接或手工焊接)。

双面混装.jpg
双面贴装流程.jpg

 

由于要进行两次SMT贴装和焊接,所以在元件布局的时候就要考虑两面的元件要分类,基本原则就是小的器件放在背面,大的器件和重的器件放在正面。这主要是考虑到二次贴装和焊接时,第一次焊接的元器件要再次经受加热,如果太大太重可能会掉下来。当然现在的生产设备越来越先进,可以控制回流焊炉上下温区采用不同的温度,但是毕竟是在一块PCB上焊接,还是要尽量避免这些问题。一般情况下,背面主要放置一些电阻、电容、小尺寸的SOP等IC,我的建议是超过48PIN的IC 就不要放在背面,QFP和BGA基本上要放在正面。

这里提一下BGA,由于BGA焊接对于温度的要求更高一些,所以尽量避免双面焊接BGA,当然有时候是必须这样设计(例如内存芯片),那就要工艺上采取精确的控制。

 

提到BGA,就多说点,BGA贴装和焊接其实没什么难题(会者不难),关键是之后的检验和维修比较麻烦,因为焊点在封装下面,从外面看不到,所以无法用目视方法检查焊点,目前生产中有条件的工厂都是X光进行测试,但是如果有不良品,维修就更麻烦,只能拆下来。这里就提出了一个问题,设计PCB时要给BGA留出一定的维修空间,因为维修都是用专用的维修工作站进行,拆焊BGA有专用的热风嘴,需要BGA器件周围有一个空间,这个空间一般4-5mm,也就是说,在BGA周围4-5mm的空间里不能放器件。

 

补充一个:

前面提到的BGA需要有维修空间。还有一类器件,也有类似要求,就是压接件。在压接件周围5mm不允许有插件及高于3mm的贴片元件,3mm范围内不允许有任何器件。

 

 

 
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文章评论4条评论)

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用户1442022 2014-1-7 20:26

有点不明白。

用户1695484 2013-6-20 11:51

不错,可以学习下

用户1320192 2011-7-6 14:17

还有就是有人喜欢在附加的工艺边上设置MARK点,而PCB板上没有。这一点有时让人挺无耐,在工艺边上设置的MARK点经常会因边离板太近,被机器的压板遮挡了而无法识别,造成生产困难。

你好,好像很多小板都只是在板边上加MARK点的呢,听人说,贴片压板是只顶在下边的,不会覆盖MARK点的?如果不好对的话,我想我们工厂会提出吧.笑脸

用户1208570 2011-7-5 15:28

BGA周边如果不留出足够的空间以备维修之用。你就只有两种选择,一是保证100%的生产合格率,二是如果有不良直接丢掉。第一点比较难做到,第二点不符合低碳环保要求。

用户1602457 2011-7-5 10:41

4-5mm clearance to BGA ? It's terriable.say, a COM-E structure,which is 95x95 mm size.5 mm is a significant space for the whole design.So I think this suggestion is unacceptable.

用户1602177 2011-7-4 14:55

好长篇幅啊,辛苦博主!

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