印制板PCB设计质量的审核(一)

　　在保证SMT印制板生产质量的过程中，PCB设计质量是质量保证的前提和条件，如果疏忽了对PCB设计质量的控制或缺乏有效的控制手段，往往造成批量生产中的很大损失和浪费。根据这一情况本文结合组装过程的实际情况和有关资料，总结出SMT印制板PCB设计过程中PCB设计员的自审和专业工艺工程人员的复审内容和项目，供产品PCB设计师和工艺师参考。

　　一、SMT设计程序

　　新产品在开发过程中往往分为方案PCB设计阶段、初步PCB设计阶段、工程PCB设计阶段、样板和试生产阶段、批量生产阶段等几个环节。

　　1. 方案PCB设计阶段

　　在新产品调研、分析与立项过程中，产品PCB设计师和工艺师应根据标准和技术要求分别规划产品功能、外观造型PCB设计和应该采用的工艺方法和建议。

　　2. 初步PCB设计阶段

　　在完成造形PCB设计和结构PCB设计的基础上，规划出SMT印制板外形图，该图主要规划出印制板的长宽和厚度要求，与结构件装配孔大小位置、应预留边缘尺寸等，使电路PCB设计师能在有效范围内进行布线PCB设计。

　　3. 工程PCB设计阶段

　　在电路PCB设计师PCB设计过程中，依据各种标准和手册进行详细布线，实现功能。

　　4. 样机与试生产阶段

　　根据PCB设计资料加工SMT、印制板，验证PCB设计功能是否达到和满足工序要求。

　　5. 批量生产阶段

　　在SMT印制板PCB设计的各个阶段PCB设计师应经常对自己的PCB设计进行自我审查，工艺师也应经常进行复审，提出建议和解决办法。而在上述各阶段中以工程PCB设计阶段完成后的PCB设计师的自我审查与工艺师的复审员为重要和关键，下面详细介绍此阶段自审与复审项目和内容及一些基本PCB设计原则。

　　二、PCB设计完成后PCB设计质量的审核

　　SMT印制板详细阶段PCB设计完成后，PCB设计者按以下条目进行一次全面的自我审查非常必要，有助于减少一些显而易见的问题，工艺员或专业工程人员进行复审将尽可能地提高PCB设计质量。

　　1. 审核PCB设计后的组装形式

　　从加工工艺的过程考虑，优化工序环节不但可以降低生产成本、而且提高了产品的质量。因此PCB设计者应考虑SMT板形PCB设计是否最大限度地减少组装流程的问题，即多层板或双面板的PCB设计能否用单面板代替？PCB每一面是否能用一种组装流程完成？能否最大限度地不用手工焊？使用的插装元件能否用贴片元件代替？推荐使用SMT印制板组装形式见表l。

　　表1 SMT印制板组装形式

　　组装形式 PCBPCB设计特征

　　单面全SMD 单面装有SMD

　　双面全SMD 双面装有SMD

　　单面混装 单面既有SMD，又有THC

　　A面混装B面仅贴简单SMD 一面既装SMD，又装有THC另一面仅装有Chip类元件和SOP

　　A面THCB面仅贴简单SMD 一面装THC另一面仅装有Chip类元件SOP

　　2.审核PCB工艺夹持边和定位孔PCB设计

　　因在PCB组装过程中，PCB应留出一定的边缘便于设备的夹持。一般沿PCB焊接传送方向两条边留出4mm夹持边（不同的设备可能不同），在这个范围内不允许布放元器件和焊盘，遇有高密度板无法留出夹持边的，可PCB设计工艺边或采用拼板形式焊后切去。有些型号贴片机还需设置定位孔，那么在定位孔周围lmm范围内也不允许贴片。

　　3. 审核PCBPCB设计定位基准符号和尺寸

　　3.1对于采用光学基准符号定位的贴片设备（如丝印机、贴片机）必须PCB设计出光学定位基准符号。

　　3.2基准符号的应用有三种情况，一是用于PCB的整板定位：二是用于细间距器件的定位，对于这种情况原则上间距小于0.65mm的QFP应应在其对角位置设置定位基准符号：三是用于拼版PCB子板的定位。基准符号成对使用。布置于定位要素的对角处。

　　3.3基准符号种类和尺寸。基准符号采用图l所示的各种形状及尺寸，一般优选●形。

　　3.4基准符号材料为覆铜箔或镀锡铅合金覆铜箔。考虑到材料颜色与环境的反差，通常留出比基准符号大1.5mm的无阻焊区。

　　4. 审核SMT印制板的布线PCB设计

　　SMT印制板的布线密度PCB设计原则：在组装密度许可情况下，尽量选用低密度布线PCB设计，以提高无缺陷和可靠性的制造能力。

　　4.1在元器件尺寸较大，而布线密度较低时，可适当加宽印制导线及其间距，走线间距一般定为0.3MM，并尽量把不用的地方合理地作为接地和电源用，对于高频信号最好用地线屏蔽，提高高频电路的屏蔽效果。在大面积使用地线布置时，地线应PCB设计成网格形式，避免在高温焊接产生应力，增加印制板变形度。

　　4.2在双面或多层印制电路板中，相邻两层印制导线，宜相互垂直走线或斜交、弯曲走线，力求避免相互平行走线。

　　4.3印制导线布线图尽可能短，过孔尽可能少，待别是电子管栅极，晶体管的基极和高频回路更应注意布线要短，线路越短电阻越小，于扰也越小。

　　4.4印制电路板上同时安装模拟电路和数字电路时，宜将两种电路的地线系统完全分开，它们的供电系统同样也宜完全分开，防止它们之间的相互串扰。

　　4.5作为高速数字电路的输入端和输出端用的印制导线，应避免相邻平行布线。必要时，在这些导线之间要加接地线。

　　4.6印制板信号走线，尽量粗细一致，有利于阻抗的匹配，一般为0.2、0.3mm，对于电源线和地线应尽可能的加大，地线排在印制板的四周对电路防护有利（如静电防护）。