PCBA加工，自動化生產(chǎn)要求淺析

PCBA加工生產(chǎn)過程中，難免會存在一些列的設(shè)備尺寸或其他要求，具體要求是什么呢？靖邦將會在下文中為你淺析說明。PCBA加工生產(chǎn)過程中，難免會存在一些列的設(shè)備尺寸或其他要求，具體要求是什么呢？靖邦將會在下文中為你淺析說明。

一.PCB尺寸背景說明

PCB的尺寸受限于生產(chǎn)線設(shè)備的能力，因此，在產(chǎn)品系統(tǒng)方案設(shè)計時應考慮合適的PCB尺寸。在下文中，靖邦將會針對這一系列PCBA加工問題對此做出解釋說明。

(1) SMT設(shè)備可貼裝的大PCB尺寸源于PCB板料的標準尺寸，大多數(shù)為20' x 24'，即508mm x 610mm(導軌寬度)。

(2)推薦尺寸是SMT生產(chǎn)線各設(shè)備比較匹配的尺寸，有利于發(fā)揮各設(shè)備的生產(chǎn)效率，消除設(shè)備瓶頸。

(3)對于小尺寸的PCB應該設(shè)計成拼版，以提高整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。

【PCB尺寸設(shè)計要求】

(1)一般情況下，PCB的大尺寸應限制在460mm x 610mm范圍內(nèi)。

(2)推薦尺寸范圍為(200~250 ) mm x ( 250~350 ) mm，長寬比應<2,

(3)對于尺寸<125mm x 125mm的PCB，應拼版為合適的尺寸。

二.PCB外形背景說明

SMT生產(chǎn)設(shè)備是用導軌傳送PCB的，不能傳送不規(guī)則外形的PCB，特別是角部有缺口的PCB。

【PCB外形設(shè)計要求】

(1) PCB外形應為規(guī)則的方形且四角倒圓。

(2)為保證傳送過程中的平穩(wěn)性，對不規(guī)則形狀的PCB應考慮用拼版的方式將其轉(zhuǎn)換為規(guī)范的方形，特別是角部缺口好要補齊，以免波峰焊接夾爪傳送過程中卡板。

(3)純SMT板，允許有缺口，但缺口尺寸應小于所在邊長度的三分之，對于超過此要求的，應將設(shè)計工藝邊補齊。

(4)金手指的倒邊設(shè)計要求除了插人邊按圖示要求設(shè)計倒角外，插板兩側(cè)邊也應該設(shè)計((1~1.5) x 45度的倒角，以利于插人。

三.傳送邊背景說明

傳送邊的尺寸取決于設(shè)備的傳送導軌要求，印刷機、貼片機和再流焊接爐，一般要求傳送邊在3.5mm以上。

【傳送邊設(shè)計要求】

(1)為減少焊接時PCB的變形，對非拼版PCB，一般將其長邊方向作為傳送方向;對于拼版也應將其長邊方向作為傳送方向。

(2)一般將PCB或拼版?zhèn)魉头较虻膬蓷l邊作為傳送邊，見圖8-8，傳送邊的小寬度為5.0mm，傳送邊正反面內(nèi).不能有任何元器件或焊點。

(3)非傳送邊，SMT設(shè)備方面沒有限制，最預留2.5mm的元件禁布區(qū)。

四.定位孔背景說明

拼版加工、組裝、測試等很多工序需要PCB準確定位，因此，一般都要求設(shè)計定位孔。

【定位孔設(shè)計要求】

(1)每塊PCB，至少應設(shè)計兩個定位孔，一個設(shè)計為圓形，另一個設(shè)計為長槽形，前者用于定位，后者用于導向。

①定位孔徑?jīng)]有特別要求，根據(jù)自己工廠的規(guī)范設(shè)計即可，推薦直徑為2.4mm、3.0mm。

②定位孔應為非金屬化孔。如果PCB為沖裁PCB，則定位孔應設(shè)計孔盤，以加強剛度。

③導向孔長一般取直徑的2倍即可。

④定位孔中心應離傳送邊5.0mm以上，兩個定位孔盡可能離的遠些，建議布局在PCB的對角處。

(2)對于混裝PCB(安裝有插件的PCBA)，定位孔的位置最正反一致，這樣，工裝的設(shè)計可以做到正反面公用，如裝螺釘?shù)淄幸部捎糜诓寮耐斜P。

五.定位符號背景說明

現(xiàn)代貼片機、印刷機、光學檢測設(shè)備(AOI),焊膏檢測設(shè)備(SPI)等都采用了光學定位系統(tǒng)。因此，PCB上必須設(shè)計光學定位符號。

(1)定位符號分為整體定位符號(Global Fiducial)與局部定位符號(LocalFiducial)。前者用于整板定位，后者用于拼版子板或精細間距元器件的定位。

(3)在有貼片元器件的PCB面上.建議在板的角部布設(shè)三個整板光學定位符號，以便對PCB進行立體定位(三點決定一個平面，可以檢測焊膏的厚度)。

(4)對于拼版，除了要有三個整板光學定位符號外，每塊單元板上對角處最也設(shè)計兩個或三個拼版光學定位符號。

(5 )對引線中心距小于等于0.5mm的QFP以及中心距小于等于0.8 mm的BGA等器件，應在其對角設(shè)置局部光學定位符號，以便對其確定位。

(6)如果是雙面都有貼裝元器件，則每一面都應該有光學定位符號。

(7)如果PCB上沒有定位孔，光學定位符號的中心應距離PCB傳送邊6.5mm以上。如果PCB上有定位孔，光學定位符號的中心應設(shè)計在定位孔靠PCB中心側(cè)。

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PCBA組裝可靠性設(shè)計

組裝可靠性，也稱工藝可靠性，通常是指PCBA裝焊時不被正常操作破壞的能力。如果設(shè)計不當，很容易使焊接好的焊點或元器件遭到損壞或損傷。

BGA、片式電容、晶振等應力敏感器件，容易因機械或熱應力破壞，因此，設(shè)計時應該布局在PCB不容易變形的地方，或進行加固設(shè)計，或采用適當?shù)拇胧┮?guī)避。

(1）應力敏感元器件應盡可能布放在遠離PCB裝配時易發(fā)生彎曲的地方。如為了消除子板裝配時的彎曲變形，應盡可能將子板上與母板進行連接的連接器布放在子板邊緣，距離螺釘?shù)木嚯x不要超過10mm。

再比如，為了避免BGA焊點應力斷裂，應避免將BGA布局在PCB裝配時容易發(fā)生彎曲的地方。BGA的不良設(shè)計，在單手拿板時很容易造成其焊點開裂。

(2)對大尺寸BGA的四角進行加固。

PCB彎曲時，BGA四角部位的焊點受力大，容易發(fā)生開裂或斷裂。因此，對BGA四角進行加固，對預防角部焊點的開裂是十分有效的，應采用專門的膠進行加固，也可以采用貼片膠進行加固。這就要求元件布局時留出空間，在工藝文件上注明加固要求與方法。

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PCBA加工當中什么是通孔再流焊接？

通孔再流焊接是一種插裝元件的再流焊接工藝方法，主要用于含有少數(shù) 插件的表面貼裝板的制造，技術(shù)的核心是焊膏的施加方法。

根據(jù)焊膏的施加方法，通孔再流焊接可以分為三種：

(1)管狀印刷通孔再流焊接工藝。

(2)焊膏印刷通孔再流焊接工藝。

(3 )成型錫片通孔再流焊接工藝。

1.管式印刷通孔再流焊接工藝

管式印刷通孔再流焊接工藝是最早應用的通孔元件再流焊接工藝，主要 應用于彩色電視調(diào)諧器的制造。工藝的核心是采用管式印刷機進行焊膏印刷。

2.焊膏印刷通孔再流焊接工藝

焊膏印刷通孔再流焊接工藝是目前應用多的通孔再流焊接工藝，主要 用于含有少量插件的混裝PCBA,工藝與常規(guī)再流焊接工藝完全兼容，不需 要特殊工藝設(shè)備，唯的要求就是被焊接的插裝元件必須適合于通孔再流焊接。

3.成型錫片通孔再流焊接工藝

成型錫片通孔再流焊接工藝主要用于多腳的連接器，焊料不是焊膏而是 成型錫片，一般由連接器廠家直接加好，組裝時僅加熱即可。

1.設(shè)計要求

(1 )適合于PCB厚度小于等于1.6mm的板；

(2)焊盤小環(huán)寬0.25mm，以便“拉”住熔融焊膏，不形成錫珠; (3 )元件 Stand-off 應大于等于0.3mm，見下圖;

(4)引線伸出焊盤合適的長度為0.25?0.75mm ;

(5 ) 0603等精細間距元件離焊盤小距離為2mm ;

(6 )鋼網(wǎng)開孔大可外擴1.5mm ;

(7 )孔徑為引線直徑加0.1?0.2mm。

2.鋼網(wǎng)開窗要求

一般而言，為了達到50%的孔填充，鋼網(wǎng)開窗必須外擴，具體外擴多少， 應根據(jù)PCB厚度、鋼網(wǎng)的厚度、孔與引線的間隙等因素決定。

一般來說，外擴只要不超過2mm，一般焊膏都會拉回來，填充到孔中。 要注意的是，外擴的地方不能被元件封裝壓住，或者說必須避開元件的封裝 體，以免形成錫珠。

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