PCB优化设计-PCB外形尺寸及工艺设计

　　（1） PCB外形

　　PCB一般为矩形，最佳长宽比为3:2或4:3，长宽比例较大时容易产生翘曲变形。建议尽量使PCB尺寸标准化，可以简化加工流程，降低加工成本。

　　（2） PCB尺寸

　　不同的SMT设备对PCB尺寸要求不同，在PCB设计时一定要考虑SMT设备的PCB最大和最小贴装尺寸，一般尺寸在50×50~350×250mm（最新的SMT设备PCB尺寸方面有了较大的提高，例如Universal的Genesis GX最大PCB尺寸达到813×610mm）。

　　（3） PCB厚度

　　PCB厚度应考虑对PCB板的机械强度要求以及PCB单位面积上元件的重量，一般在0.3~6mm.。常用的PCB厚度是1.6mm，特大型板可用2mm，射频用微带板等一般在0.8~1mm。

　　（4） PCB工艺边

　　PCB在SMT生产过程中，是通过轨道传输来完成的，为保证PCB被可靠固定，一般在传输轨道边（长边）预留5mm的尺寸以便于设备夹持，在此范围内不允许贴装器件。无法预留时，必须增加工艺边。对于某些插件过波峰焊的产品，一般侧边（短边）需要预留3mm的尺寸以便加挡锡条。

　　（5） PCB定位孔

　　有些SMT设备（如贴片机）采用孔定位的方式，为保证PCB能精确的固定在设备夹具上，就要求PCB预留出定位孔。不同的设备对定位孔的要求不同，一般需要在PCB的左下角和右下角设置一对定位孔，孔径为Φ4mm（也有Φ3mm或Φ5mm的），孔壁不允许金属化，其中一个定位孔也可以设计成椭圆孔，以便于定位迅速。一般要求主定位孔与PCB两边的距离为5mm×5mm，调整孔距PCB下边距离为5mm。定位孔周围5mm范围内不允许有贴片元件。

　　（6） PCB基准识别点（Fiducial Mark）

　　基准识别点也称Mark，为SMT组装工艺中的所有步骤提供共同的可测量点，保证了组装使用的每个设备能精确地定位电路图案。因此，Mark点对SMT生产至关重要。Mark点一般分为整板Mark、拼板Mark、局部识别Mark（脚间距≤0.5mm），一般规定Mark点中心的标记点为金属铜箔，直径1.0mm，周围空旷对比区直径3mm，金属铜箔和周围空旷区域的颜色对比要明显。在Φ3mm范围内不允许有丝印、焊盘或V-Cut等。如图3.3b和3.3c所示。Mark一般位于PCB、元件、拼板的对角位置，一般整板基准MARK点放置3个，分别放在左右下角和一个上角，呈“L”形分布。Mark点边缘与PCB板边距离至少5mm。

　　（7） PCB拼板设计

　　一般原则：当PCB单板的尺寸<50mm×50mm时，必须做拼板。建议当PCB的尺寸<160mm×120mm时，采用拼板设计，使之转换为符合生产要求的理想尺寸，以便插件和焊接，提高生产效率和设备利用率。但注意拼板尺寸不要太大，而且要符合设备的要求。拼板之间可以采用V形槽、邮票孔或冲槽等， 建议同一板只用一种分板方式。

　　对部分全表面组装的双面贴片板，可以采用阴阳拼版设计，这样可以使用同一张网板、节省编程换线时间，提高生产效率。但对体积较大、质量较重的器件，限制如下：

　　A=器件重量/引脚与焊盘接触面积

　　片式器件：A≤0.075g/mm2

　　翼形引脚器件：A≤0.300g/mm2

　　J形引脚器件：A≤0.200g/mm2

　　面阵列器件：A≤0.100g/mm2

　　若有超重的器件必须布在BOTTOM面，则应通过试验验证可行性。

　　（8） 导圆角

　　直角的PCB在传输时容易产生卡板，为了便于加工，建议PCB板角采用导圆角设计，而且PCB圆角有利于真空包装、运输，避免包装袋刺破、磨损。圆角的半径R一般为2mm~4mm。有特殊要求按结构图表示方法明确标出R大小，以便厂家加工。导圆角设计见图3.3a。

　　（9） PCB可焊性

　　按照IPC-6012的要求，条件：245±5℃、时间3~5S，接收标准：上锡面积大于95%。

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