SMT环境下的PCB设计技术详细

文章摘要：（5）导通孔与焊盘不能相连，以避免因焊料流失或热隔离。如导通孔确需与焊盘相连，应尽可能用细线（小于焊盘宽度1/2的连线或0.3mm~0.4mm）加以互连，且导通孔与焊盘边缘间距离大于1mm。3.2元器件布局进行再流焊工艺时，元件排列方向应注意以下几点：(1) 板面元件分布应尽可能均匀（热均匀和空间均匀）；(2) 元器件应尽可能同一方向排列，以便减少焊接不良的现象；(3) 元器件间的最小间距应大于0.5mm，避免温度补偿不够；(4) PLCC、SOIC、QFP等大器件周围要留有一定的维修、测试空间；(5) 功率元件不宜集中，要分开排布在PCB边缘或通风、散热良好位置；(6) 贵重元件不要放在PC

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（5）导通孔与焊盘不能相连，以避免因焊料流失或热隔离。如导通孔确需与焊盘相连，应尽可能用细线（小于焊盘宽度1/2的连线或0.3mm~0.4mm）加以互连，且导通孔与焊盘边缘间距离大于1mm。

3.2元器件布局

进行再流焊工艺时，元件排列方向应注意以下几点：

(1) 板面元件分布应尽可能均匀（热均匀和空间均匀）；

(2) 元器件应尽可能同一方向排列，以便减少焊接不良的现象；

(3) 元器件间的最小间距应大于0.5mm，避免温度补偿不够；

(4) PLCC、SOIC、QFP等大器件周围要留有一定的维修、测试空间；

(5) 功率元件不宜集中，要分开排布在PCB边缘或通风、散热良好位置；

(6) 贵重元件不要放在PCB边缘、角落或靠近插件、贴装孔、槽、拼板切割、豁口等高应力集中区，减少开裂或裂纹。

3.3元器件方向

进行波峰焊工艺时，元件排列方向应注意以下几点：

(1) 所有无源元件要相互平行；

(2) SOIC与无源元件的较长轴要互相垂直；

(3) 无源元件的长轴要垂直于板沿着波峰焊接机传送带的运动方向；

(4) 有极性的表面组装元件尽可能以相同的方向放置；

(5) 在焊接SOIC等多引脚元件时，应在焊料流方向最后两个焊脚处设置窃锡焊盘或焊盘面积加位，以防止桥连；

(6) 类型相似的元件应该以相同的方向排列在板上，使得元件贴装、检查和焊接时更容易；

(7) 采用不同组装工艺时，要考虑元件引脚及重量对再流焊或波峰焊工艺的适应性，防止掉件或漏焊，比如波峰焊接面上元件需能承受260℃高温，切不能是四边有引脚器件。

4.PCB线路及焊盘设计

4.1 线路工艺设计要求

(1) 印制电路板工艺夹持边最小为5mm。

(2) 避免导线与焊盘成一定角度相连，力求导线垂直于元器件的焊盘，且导线应从焊盘的长边中心与焊盘相连。

(3) 减小导线连通焊盘处的宽度，除非受电荷容量、加工极限等因素的限制，否则最大宽度为0.4mm或焊盘宽度的一半（以小焊盘为准）。一是为了防止散热太快，二是防止阻焊层精度不够，造成焊锡流动，形成不良焊接。

(4) 印制电路板导线结构：线宽与间距为0.6mm的正常刻蚀技术制作的走线；线宽与间距为0.3mm的细线刻蚀技术制作的细走线；线宽0.3mm，间距0.15mm的超细走线。

(5) 不同的组装方式，布线要求也不同。插装方式引线宽度为0.2mm以上，贴装方式引线宽度为0.1～0.2mm，精细间距组装引线宽度为0.05～0.1mm。

(6) 应尽量避免在其焊盘之间穿越互连线（特别是细间距的引脚器件），凡穿越相邻焊盘之间的互连线，必须用阻焊膜对其加以遮隔。

(7) 对于多引脚元器件（如S0IC、QFP等），引脚焊盘之间的短接处不允许直通，应由焊盘引出互连线之后再短接（若用阻焊膜加以遮隔可以除外），以免产生位移或焊后被误认为发生了桥接。

(8) 对于有未封装的芯片（裸片）的PCB设计时，裸片的田字形焊盘应接地线而不宜悬空；另外为保证可靠键合，要求焊盘一定均匀镀金。对于有方向性的元器件，如三极管、芯片等在布线时应注意其极性。

4.2线路电气设计要求

(1) 引脚间距内过线原则：低密度要求在2.54mm引脚中心距内穿过2条线径为0.23mm的导线；中密度要求在1.27mm引脚中心距内穿过1条线径为0.15mm的导线；高密度要求在1.27mm引脚中心距内穿过2～3条更细导线。

(2) 印制板线条的宽度要求尽量一致，这样有利于阻抗匹配。从印制板制作工艺来讲，宽度可以做到0.3mm，0.2mm及0.1mm，但随着线条变细，间距变小，生产过程中质量将难以控制。除非有特殊要求，一般选用0.3mm线宽和0.3mm线间距的布线原则是比较适宜的。

(3) 尽量走短线，特别是对小信号电路来讲，线越短电阻越小，干扰越小，同时藕合线长度尽量减短。

(4) 多层板走线方向：按电源层，地线层和信号层分开，减少电源、地、信号之间的干扰。而且要求相邻两层印制板的线版权法应尽量相互垂直或走斜线、曲线，而不平行走线，以利于减少基板层间藕合和干扰。

(5) 电源线，地线设计原则：走线面积越大越好，以利于减少干扰，对于高频信号线最好是用地线屏蔽。大面积的电源层地线层要相邻，其作用是在电源和地之间形成一个电容，起到滤波作用。

4.3 焊盘设计

焊盘尺寸对SMT产品的可制造性和寿命有着很大的影响，是PCB线路设计的极其关键部分，对焊点的可靠性、焊接过程中可能出现的缺陷、可测试性和检修量等都起着显著作用。元器件制作要求不一样，焊盘设计应根据元器件规格进行制作，方能保证线路的可靠性和防止工艺缺陷（如竖碑及偏斜），显示SMT的优越性。在进行具体设计时，还必须根据具体产品的组装密度、不同工艺、不同的设备以及特殊元器件的要求进行设计。

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