目前，SMT技術(shù)非常成熟，廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品中。因此，電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員有必要了解SMT技術(shù)的可制造性（DFM）要求的常識(shí)和設(shè)計(jì)。對(duì)于采用SMT技術(shù)的產(chǎn)品，在設(shè)計(jì)之初，應(yīng)綜合考慮生產(chǎn)工藝、原材料選擇、設(shè)備要求、器件布局、測(cè)試條件等因素，盡可能縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，確保從設(shè)計(jì)到制造的一次成功。

組件布局設(shè)計(jì)

元器件布局是將元器件按照原理圖的要求和元器件的封裝要求，整齊美觀地排列在PCB上，滿足可制造性、測(cè)試性、維護(hù)性等方面的要求，滿足電路功能和性能的要求。在設(shè)計(jì)元件布局時(shí)，工藝流程應(yīng)該最少，可制造性應(yīng)該是最好的。組件布局設(shè)計(jì)的基本原則如下：

（1)元件排列均勻，盡量將相似元件排列在同一方向，功能相同的模塊排列在一起；結(jié)構(gòu)相同的電路部分應(yīng)盡量對(duì)稱(chēng)排列。

（2) 元器件的布局遵循“先難易，先大后小”的布局原則，即重要單元電路和核心元件先布局，其他元件先布局在它周?chē)?/p>

（3) 相互連接的元件應(yīng)盡量靠近，以保證最短的布線距離，有利于增加布線密度。

（4) 縮短高頻元件之間的連線，減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾。易受干擾的元件應(yīng)隔離或屏蔽。

（5) 對(duì)熱敏元件（溫度檢測(cè)元件除外），布線應(yīng)遠(yuǎn)離產(chǎn)生大量熱量的元件。一般發(fā)熱元件應(yīng)均勻分布，布置在通風(fēng)良好的地方。散熱位置pcb設(shè)計(jì)兩，方便貼面和整機(jī)散熱。

（6)強(qiáng)信號(hào)和弱信號(hào)，高壓信號(hào)和弱電壓信號(hào)要完全分開(kāi)；模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)要分開(kāi)；高頻信號(hào)和低頻信號(hào)要分開(kāi)信號(hào)；高頻分量的分離應(yīng)該是足夠的。

（7)熱容量大的元件布置不要太集中，以免局部溫度低導(dǎo)致焊接不良。

（8)對(duì)于電位器、可調(diào)電感等可調(diào)元件的布局，要考慮整機(jī)的結(jié)構(gòu)要求，如果在機(jī)內(nèi)調(diào)整，應(yīng)放在PCB的頂部，方便調(diào)節(jié)；如在機(jī)外調(diào)節(jié)，其位置應(yīng)與底盤(pán)面板上調(diào)節(jié)旋鈕的位置相適應(yīng)。

（9)元器件的布置要方便調(diào)試和維護(hù)，QFP、BGA、PLCC等元器件周?chē)幸欢ǖ木S護(hù)空間。

(10)不要將高大、昂貴的元件放置在PCB邊緣或靠近插件、安裝孔、插槽和V-CUT等應(yīng)力集中區(qū)域，以減少裂紋或裂紋。

(11) 需要考慮插座、連接器等部件之間是否存在干擾，是否與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相矛盾。

(12)同類(lèi)型插件組件應(yīng)在X或Y方向的一個(gè)方向放置。同類(lèi)型的極化插件組件在X或Y方向盡量保持一致可以方便生產(chǎn)和檢驗(yàn)，同一塊板最多允許2個(gè)方向。

(13)焊接面的貼裝元件采用波峰焊生產(chǎn)工藝時(shí)，電阻和容器部分的長(zhǎng)軸方向應(yīng)與波峰焊的傳輸方向垂直，電阻和SOP（引腳間距≥1.27mm ） 元件長(zhǎng)軸方向與波峰焊?jìng)鬏敺较蚱叫?，間距為

QFP 器件應(yīng)按 45 度方向排列，并添加偷來(lái)的焊盤(pán)。SOP等器件也應(yīng)增加除錫焊盤(pán)。如下圖3.4b所示。較小的元件不應(yīng)布置在較大的元件后面，以免較大的元件阻塞錫流并接觸較小元件的焊盤(pán)，導(dǎo)致漏錫。

(14)回流焊和波峰焊工藝限制元件布局。不同的SMT組裝工藝對(duì)元件布局有不同的要求。例如0402封裝的元件可以回流焊但不適合波峰焊。詳細(xì)請(qǐng)參考下表3-5。

PCB布局設(shè)計(jì)

布線就是按照原理圖和線表布置PCB線。接線的一般原則如下：

(1) 接線優(yōu)先

密度優(yōu)先原則：從PCB上最復(fù)雜的器件開(kāi)始布線，從PCB上最密集的區(qū)域開(kāi)始布線。

核心優(yōu)先原則：例如DDR、RAM等核心部分應(yīng)先布線，類(lèi)似的信號(hào)傳輸線應(yīng)提供專(zhuān)用層、電源和接地回路。其他次要信號(hào)應(yīng)作為一個(gè)整體考慮，不應(yīng)與關(guān)鍵信號(hào)發(fā)生沖突。

關(guān)鍵信號(hào)線優(yōu)先布線原則：電源、模擬小信號(hào)、高速信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)、同步信號(hào)等關(guān)鍵信號(hào)優(yōu)先布線。

布線層數(shù)的選擇原則：在滿足使用要求的前提下，布線的選擇順序是先單層布線，然后是雙層布線，最后是多層布線。

（2) 盡量為時(shí)鐘信號(hào)、高頻信號(hào)、敏感信號(hào)等關(guān)鍵信號(hào)提供專(zhuān)用布線層，保證最小的環(huán)路面積。人工優(yōu)先布線，屏蔽，增加安全間距，確保信號(hào)質(zhì)量。

（3)電源層和地層之間的EMC環(huán)境較差，避免放置對(duì)干擾敏感的信號(hào)。

（4)有阻抗控制要求的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)放在阻抗控制層，具有相同阻抗的差分網(wǎng)絡(luò)應(yīng)使用相同的線寬和線距。時(shí)鐘線和高頻信號(hào)線應(yīng)根據(jù)它們的特性阻抗要求 線寬以實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。

（5) 輸入輸出端所用的線應(yīng)盡量避免，線間最好加接地線，避免反饋耦合。

（6)數(shù)字地和模擬地要分開(kāi)，低頻電路單點(diǎn)并聯(lián)接地；高頻電路多點(diǎn)串聯(lián)接地。數(shù)字電路，地線應(yīng)閉合形成回路，提高抗噪能力。

（7)印制線的拐角一般是圓弧形的，直角或夾角會(huì)影響高頻電路中的電氣性能。

（8)接線轉(zhuǎn)折點(diǎn)一般為圓弧形，避免直角或直角，否則會(huì)影響高頻電路中的電氣性能。如圖3.6.

（9) 導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基板的粘合強(qiáng)度和流過(guò)它們的電流值決定。導(dǎo)線的最小間距主要由絕緣電阻和擊穿電壓決定在最壞的情況下，電線之間。

(10) 雙面板上的公共電源和地線盡量靠近板的邊緣，分布在板的兩側(cè)。多層板可以配電源和地線)內(nèi)層的接地層，通過(guò)金屬化孔與各層的電源線和地線相連。

(1 當(dāng)1)焊盤(pán)連接到較大的導(dǎo)電面積時(shí)，應(yīng)使用長(zhǎng)度不小于0.5mm的細(xì)線進(jìn)行隔熱，細(xì)線的寬度不應(yīng)小于小于 0.13mm。

(12)相鄰層的信號(hào)線正交以減少耦合。避免相鄰層對(duì)齊或平行走線。

PCB孔設(shè)計(jì)

PCB上常見(jiàn)的孔有安裝孔、定位孔、元件孔、過(guò)孔、盲埋孔、測(cè)試孔等。

（1) 洞）

安裝孔用于組裝器件或固定印制板。安裝孔應(yīng)與安裝裝置的尺寸和公差相匹配。

（2) 洞）

定位孔是放置在電路板邊緣的非金屬化孔，用于電路板生產(chǎn)和組裝。詳見(jiàn)3.3。

(3) 洞

元件孔是用于將元件端子固定在印刷電路板上并電連接導(dǎo)電圖案的孔。元件孔的直徑應(yīng)比安裝的元件引線直徑大0.2~0.3mm。

(4) 過(guò)孔)

過(guò)孔也稱(chēng)為通孔，是用于內(nèi)層連接的金屬化孔，但不用于插入元件引線或其他增強(qiáng)材料?？讖酱笮『烷g距可根據(jù)布線間距的大小進(jìn)行調(diào)整，一般孔徑為Φ0.3~Φ0.8mm，金屬化孔的電阻值不超過(guò)300μΩ。PCB的厚度決定了板子的最小過(guò)孔

(5) 盲孔和埋孔

盲孔是連接表層和內(nèi)層但不穿透的過(guò)孔，埋孔是連接內(nèi)層且表面看不到的過(guò)孔。在應(yīng)用盲孔和埋孔設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分了解PCB加工工藝，避免PCB加工中出現(xiàn)不必要的問(wèn)題，必要時(shí)與PCB供應(yīng)商協(xié)商。

(6)測(cè)試孔(Test)

測(cè)試孔是指用于 ICT 測(cè)試目的的通孔。它們也可以用作通孔。原則上，孔徑不受限制。焊盤(pán)直徑不小于25mil，測(cè)試孔中心距不小于50mil。

可測(cè)試性設(shè)計(jì)

SMT測(cè)試包括在線測(cè)試（In-、ICT）和功能測(cè)試（-、FCT）。為了保證量產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量，需要用到ICT和FCT，而SMT的可測(cè)性主要針對(duì)ICT。在PCB設(shè)計(jì)階段，必須考慮增加測(cè)試點(diǎn)。相關(guān)設(shè)計(jì)要求如下：

（1)測(cè)試點(diǎn)均勻分布在整個(gè)PCB板上。一般每個(gè)網(wǎng)絡(luò)至少要有一個(gè)測(cè)試點(diǎn)可以被測(cè)試探針接觸到。

（2)測(cè)試點(diǎn)選擇優(yōu)先：圓形焊盤(pán)優(yōu)先；其次器件引出引腳；最后一個(gè)過(guò)孔是最多的測(cè)試點(diǎn)。SMD器件最好使用圓形焊盤(pán)作為測(cè)試點(diǎn)，PCB帶有OSP加工工藝 不建議使用過(guò)孔作為測(cè)試點(diǎn)，當(dāng)使用表面焊盤(pán)作為測(cè)試點(diǎn)時(shí)，測(cè)試點(diǎn)應(yīng)盡可能放置在焊接面上。

（3)最小測(cè)試焊盤(pán)尺寸為0.6mm。當(dāng)PCB空間較大時(shí)，測(cè)試焊盤(pán)設(shè)置為0.9mm以上。兩個(gè)獨(dú)立測(cè)試點(diǎn)的最小間距為1.5mm，推薦值為2.0mm，如圖3.8a。

（4)測(cè)試點(diǎn)不能被絲印覆蓋，絲印通過(guò)會(huì)出現(xiàn)接觸不良。測(cè)試點(diǎn)不能被條碼、膠帶等遮擋。

（5)測(cè)試點(diǎn)與SMD的距離至少1.25mm，測(cè)試點(diǎn)與IC器件的距離至少2.0mm，測(cè)試點(diǎn)與IC器件的距離至少為2.0mm測(cè)試點(diǎn)與DIP插件孔1.25mm，測(cè)試點(diǎn)與板邊的距離不小于5mm，如圖3.8b。

（6)添加測(cè)試點(diǎn)時(shí)，附加線盡量短。如圖3.8c。

（7)使用圓形焊盤(pán)作為測(cè)試點(diǎn)時(shí)，如果PCB表面處理工藝為OSP，建議在測(cè)試焊盤(pán)上印刷錫膏，以增強(qiáng)測(cè)試的可靠性。

（8)對(duì)于器件，如果引線較粗或Pitch≤1.5mm，測(cè)試點(diǎn)需要單獨(dú)引出。如圖3.8d。

（9)對(duì)于具有邊界掃描（-Scan）器件的VLSI和ASIC器件，應(yīng)增加實(shí)現(xiàn)邊界掃描功能的輔助測(cè)試點(diǎn)，以滿足測(cè)試器件本身內(nèi)部功能邏輯的要求。