中心議題：

• PCB排版與布局技巧
• 元件的定位與安放

電子產(chǎn)品設(shè)計師尤其是線路板設(shè)計人員來說，產(chǎn)品的可制造性是一個必須要考慮的因素，如果線路板設(shè)計不符合可制造性設(shè)計要求，將大大降低產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，嚴(yán)重的情況下甚至?xí)?dǎo)致所設(shè)計的產(chǎn)品根本無法制造出來。目前通孔插裝技術(shù)仍在電子工業(yè)中廣泛使用，本文將介紹一些和通孔插裝有關(guān)的可制造設(shè)計方法，以供與通孔插裝技術(shù)打交道的PCB設(shè)計人員和工程師參考。

PCB排版與布局

在設(shè)計階段排版得當(dāng)可避免很多制造過程中的麻煩，并將焊接缺陷降低到最低。在進行元器件布局時要考慮以下幾點：

1）由于翹曲和重量原因較大尺寸的PCB在生產(chǎn)中運輸會比較困難，它需要用特殊的夾具進行固定，因此應(yīng)盡量避免使用大于23 30cm的板面。最好是將所有板子的尺寸控制在兩三種之內(nèi)，這樣有助于在產(chǎn)品更換時縮短調(diào)整導(dǎo)軌、周轉(zhuǎn)箱寬度等所引致的停機時間。
2）大多數(shù)自動裝配設(shè)備要求PCB留出一定的邊緣便于設(shè)備夾持。這個夾持邊的范圍應(yīng)為5mm, 在此范圍內(nèi)不允許布放元器件和焊盤。
3）盡量在板子的頂面(元件面)進行布線，PCB底面(焊接面)容易受到損壞。不要在靠近板子邊緣的地方布線，因為生產(chǎn)過程中都是通過板邊進行抓持，邊上的線路會被波峰焊設(shè)備的卡爪或邊框傳送器損壞。
4）對于具有較高引腳數(shù)的器件如接線座或扁平電纜，應(yīng)使用橢圓形焊盤而不是圓形以防止波峰焊時出現(xiàn)錫橋(圖1)。

5）盡可能使定位孔間距及其與元件之間的距離大一些，并根據(jù)插裝設(shè)備對其尺寸進行標(biāo)準(zhǔn)化和優(yōu)化處理；
6）盡量使定位孔也作為PCB在最終產(chǎn)品中的安裝孔使用，這樣可減少制作時的鉆孔工序。
7）對于較大的PCB，應(yīng)在板中心留出一條通路以便過波峰焊時在中心位置對線路板進行支撐，防止板子下垂和焊錫濺射，有助于板面焊接一致。
8）排版設(shè)計時應(yīng)考慮針床可測性問題，可以用平面焊盤(無引線)以便在線測試時與引腳的連接更好，使所有電路節(jié)點均可測試。

元件的定位與安放

1）排列元件方向時要考慮軸向元件應(yīng)相互平行，這樣軸向插裝機在插裝時就不需要旋轉(zhuǎn)PCB，因為不必要的轉(zhuǎn)動和移動會大幅降低插裝機的速度。
2）相似的元件在板面上應(yīng)以相同的方式排放。例如使所有徑向電容的負極朝向板件的右面，使所有雙列直插封裝(DIP)的缺口標(biāo)記面向同一方向等等，這樣可以加快插裝的速度并更易于發(fā)現(xiàn)錯誤。如圖2示，由于A板采用了這種方法，所以能很容易地找到反向電容器，而B板查找則需要用較多時間。

3）將雙列直插封裝器件、連接器及其它高引腳數(shù)元件的排列方向與過波峰焊的方向垂直，這樣可以減少元件引腳之間的錫橋。
4）標(biāo)出元件參考符(CRD)以及極性指示，并在元件插入后仍然可見，這在檢查和故障排除時很有幫助，并且也是一個很好的維護性工作。
5）避免在PCB兩面均安放元件，因為這會大幅增加裝配的人工和時間。如果元件必須放在底面，則應(yīng)盡量靠近以便一次完成防焊膠帶的遮蔽與剝離操作。
6）盡量使元件均勻地分布在PCB上，以降低翹曲并有助于使其在過波峰焊時熱量分布均勻。
7）功率器件應(yīng)均勻地放置在PCB邊緣或機箱內(nèi)的通風(fēng)位置上；
8）貴重的元器件不要布放在PCB的角、邊緣，或靠近安裝孔、槽、拼板的切割、豁口和拐角等處，以上這些位置是印制板的高應(yīng)力區(qū)，容易造成焊點和元器件的開裂或裂紋。

結(jié)論

對于用通孔插裝技術(shù)進行線路板組裝的制造商來說，可制造性設(shè)計是一個極為有用的工具，它可節(jié)約大量費用并減少很多麻煩。使用可制造性設(shè)計方法能減少工程更改以及將來在設(shè)計上作出讓步，這些好處都是非常直接的。希望本文介紹的這些原則能對相關(guān)設(shè)計人員有所幫助，并促進相互之間有更好的交流。