影响 PCB 可制造性的关键因素

作为电子产品的必备部件，印刷电路板（PCB）在实现电子产品功能方面发挥着关键作用，这导致PCB设计的重要性突显，因为PCB设计性能直接决定电子产品的功能和成本。优秀的PCB设计，能够让电子产品远离诸多问题，保证产品顺利生产，满足实际应用的所有需求。

在PCB设计的所有要素中，可制造性设计（DFM）绝对是必不可少的，因为它将PCB设计和PCB制造联系在一起，以便在电子产品的整个生命周期中及早发现并及时解决问题。在 PCB 设计阶段考虑到电子产品的可制造性会增加 PCB 设计的复杂性一直是一个神话。在电子产品设计的生命周期方面，DFM不仅可以使电子产品顺利进入自动化制造过程，节省制造过程中的人工成本，而且可以有效缩短制造生产时间，保证最终电子产品的及时完成。

PCB可制造性

由于可制造性和 PCB 设计相结合，面向制造的设计是实现高效制造、高质量和低成本的关键要素。 PCB可制造性研究范围广泛，一般可分为PCB制造和PCB组装。

• PCB 制造

就PCB制造而言，应考虑以下几个方面：PCB尺寸、PCB形状、技术轨和基准标记。一旦在PCB设计阶段未能充分考虑这些方面，除非采取额外的加工措施，否则自动贴片机可能无法接受制造的PCB板。更糟糕的是，有些板子无法通过手动焊接参与自动化制造。因此，制造周期会延长，人工成本也会上升。

一个。电路板尺寸

每个贴片机都有自己所需的 PCB 尺寸，根据每个贴片机的参数而有所不同。例如，PCBCart中贴片机接受的最大PCB尺寸为500mm*450mm，而最小PCB尺寸为30mm*30mm。这并不意味着我们不能处理小于 30mm*30mm 的 PCB 板组装，当需要更小的尺寸时，可以依赖面板。贴片机从不接受尺寸太大或太小的PCB板，只能依靠人工安装，人工成本上升，生产周期失控。因此，在PCB设计阶段，必须充分考虑自动贴装制造所设定的PCB尺寸要求，并将其控制在有效范围内。

下图展示了由 EDA 软件完成的 PCB 面板设计文件。作为一个 5x2 的面板，每个正方形单元是一个单板，其尺寸为 50mm*20mm。每个单元之间的连接是通过 V-cut/V-scoring 技术实现的。在此图像中，整个正方形显示面板的最终尺寸为 100mm*100mm。根据上述面板尺寸要求，可以得出面板尺寸在可接受范围内的结论。

注意：如果您有兴趣订购面板类型的 PCB，请参阅本指南以获取 PCB 面板价格。

湾。 PCB形状

除了 PCB 尺寸外，所有贴片机对 PCB 形状也有要求。普通的PCB形状应该是长宽比最好的4:3或5:4的长方形。当PCB具有不规则形状时，必须在SMT组装之前采取额外措施，导致成本增加。为了阻止这种情况的发生，必须在 PCB 设计阶段将 PCB 设计为普通形状，以满足 SMT 要求。然而，在实际情况下很难实现。当一些电子产品的形状需要不规则时，必须使用印章孔加桥接，使最终PCB的形状具有普通的形状。组装完成后，PCB上可以省去多余的零件，既满足自动贴装的要求，又满足空间的要求。

下图为通过 EDA 软件添加加工边缘的不规则形状 PCB。整板尺寸为80mm*52mm，正方形面积为实际PCB的尺寸。右上角区域尺寸为40mm*20mm，为印章孔加过桥的加工边缘。

C。技术铁路

为了满足自动化制造的需求，必须在PCB上放置技术导轨来固定PCB。

在PCB设计阶段，应提前留出5mm宽的技术导轨，不留元器件和走线。通常在PCB短边放置技术导轨，但当长宽比超过80%时可以选择短边。技术导轨将在组装后作为辅助生产的角色被淘汰。

d。基准标记

对于安装了元件的PCB，应添加基准标记作为公共参考点，以确保每个组装设备都能准确确定元件位置。因此，基准标记是SMT制造的基准，是自动化制造所必需的。

元件要求2个基准标记，而PCB要求3个基准标记，应放置在PCB板边缘并覆盖所有SMT元件。基准标记与板边之间的中心距离应至少为 5mm。对于双面承载 SMT 元件的 PCB，应在两面提供基准标记。如果元件放置过于密集而无法在板上放置基准标记，则可以将它们放置在技术导轨上。

• PCB组装

PCB组装，简称PCBA，实际上是在裸PCB板上焊接元器件的过程。为了满足自动化制造的要求，PCB组装对元件封装和元件布局提出了一些要求。

一个。组件包

在PCBA设计过程中，如果元件封装不符合合适的标准，元件之间的距离太近，将不会进行自动贴装。

为获得组件的最佳封装，应使用专业的EDA设计软件，以兼容国际组件封装标准。在PCB设计过程中，鸟瞰区域不能与其他区域重叠，自动IC贴片机将能够准确识别并进行表面贴装。

湾。组件布局

元件布局是 PCB 设计中的一项重要任务，因为它的性能直接关系到 PCB 的外观和制造过程的复杂程度。

在元件布局过程中，应确定 SMD 元件和 THD 元件的组装面。在这里，我们将 PCB 的正面设置为组件 A 侧，而将背面设置为组件 B 侧。元器件布局应考虑组装形式，包括单层单封装组装、双层单封装组装、单层混合封装组装、A侧混合封装和B侧单封装组装以及A侧THD和B 面 SMD 组件。不同的装配需要不同的制造工艺和技术。因此，就元器件布局而言，应选择最优的元器件布局，使制造变得简单易行，提高整个工艺的制造效率。

此外，还需要考虑元件布局方向、元件间距、散热和元件高度等因​​素。

一般来说，组件方向应该保持一致。元件布局符合最短走线距离原则，有极性标记的元件极性方向应一致，无极性标记的元件应在X轴或Y轴上整齐排列。元件高度不超过4mm，元件与PCB传输方向保持90°。

为了提高元件焊接速度，方便后期检查，元件之间的间距要保持一致。同一网络内的元器件应靠近，不同网络之间应根据电压降保持安全距离。丝印和焊盘不能重叠，否则无法贴装元件。

由于 PCB 实际工作温度和电气元件热特性，应考虑散热问题。组件布局应侧重于散热，必要时应使用风扇或散热器。功率元件应选择合适的散热片，热敏元件应远离发热元件。高组件应放在低组件后面。

PCB DFM还有很多细节需要重点关注，需要在实践中积累经验。例如，高速信号PCB设计对阻抗有特殊要求，在实际制造之前应与电路板制造商讨论以确定阻抗和分层信息。对于一些小尺寸和密集走线的PCB板的制造准备，应与PCB制造商讨论最小走线宽度和过孔直径的制造能力，以保证这些PCB的顺利制造。

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