SMT技术3SMB设计.pptx

4/2/20244/2/20241 1第第第第3 3章章章章表面组装印制版的设计与制造表面组装印制版的设计与制造表面组装印制版的设计与制造表面组装印制版的设计与制造4/2/20244/2/20242 2SMB（boardboard）（1 1）表面贴装对）表面贴装对）表面贴装对）表面贴装对PCBPCBPCBPCB的要求的要求的要求的要求 比比比比THT THT THT THT 高一个数量级以上高一个数量级以上高一个数量级以上高一个数量级以上 外观要求外观要求外观要求外观要求高高高高 热膨胀系数热膨胀系数热膨胀系数热膨胀系数小，小，小，小，导热系数导热系数导热系数导热系数高高高高 耐热性耐热性耐热性耐热性要求要求要求要求 铜箔的粘合强度铜箔的粘合强度铜箔的粘合强度铜箔的粘合强度高高高高 抗抗抗抗弯曲强度：弯曲强度：弯曲强度：弯曲强度：电性能要求：介电常数，绝缘性能电性能要求：介电常数，绝缘性能电性能要求：介电常数，绝缘性能电性能要求：介电常数，绝缘性能 耐耐耐耐清洗清洗清洗清洗4/2/20244/2/20243 3对SMB性能要求高4/2/20244/2/20244 4SMB的特点的特点 1.1.1.1.高密度高密度高密度高密度 由于有些由于有些由于有些由于有些SMDSMD器件引脚数高达器件引脚数高达器件引脚数高达器件引脚数高达100100500500条之多，引脚中心距条之多，引脚中心距条之多，引脚中心距条之多，引脚中心距 已由已由已由已由1.27mm1.27mm过渡到过渡到过渡到过渡到0.5mm0.5mm，甚至，甚至，甚至，甚至0.3mm0.3mm，因此，因此，因此，因此SMBSMB要求细线、窄要求细线、窄要求细线、窄要求细线、窄间距，线宽从间距，线宽从间距，线宽从间距，线宽从0.20.20.3mm0.3mm缩小到缩小到缩小到缩小到0.15mm0.15mm、0.1mm0.1mm甚至甚至甚至甚至0.05mm0.05mm，2.54mm2.54mm网格之间已由过双线已发展到过网格之间已由过双线已发展到过网格之间已由过双线已发展到过网格之间已由过双线已发展到过3 3根导线根导线根导线根导线,最新技术已达到过最新技术已达到过最新技术已达到过最新技术已达到过6 6根导线，细线、窄间距极大地提高了根导线，细线、窄间距极大地提高了根导线，细线、窄间距极大地提高了根导线，细线、窄间距极大地提高了PCBPCB的安装密度。的安装密度。的安装密度。的安装密度。2.2.2.2.小孔径小孔径小孔径小孔径 单面单面单面单面PCBPCB中的过孔主要用来插装元器件，而在中的过孔主要用来插装元器件，而在中的过孔主要用来插装元器件，而在中的过孔主要用来插装元器件，而在SMBSMB中大多数金中大多数金中大多数金中大多数金 属化孔不再用来插装元器件，而是用来实现层与层导线之间的互连。属化孔不再用来插装元器件，而是用来实现层与层导线之间的互连。属化孔不再用来插装元器件，而是用来实现层与层导线之间的互连。属化孔不再用来插装元器件，而是用来实现层与层导线之间的互连。目前目前目前目前SMBSMB上的孔径为上的孔径为上的孔径为上的孔径为0.460.460.3mm0.3mm，并向，并向，并向，并向0.20.20.1mm0.1mm方方方方 向发展，与此同时，出现了以盲孔和埋孔技术为特征的内层中继孔。向发展，与此同时，出现了以盲孔和埋孔技术为特征的内层中继孔。向发展，与此同时，出现了以盲孔和埋孔技术为特征的内层中继孔。向发展，与此同时，出现了以盲孔和埋孔技术为特征的内层中继孔。4/2/20244/2/20245 5 3.3.3.3.热膨胀系数热膨胀系数热膨胀系数热膨胀系数(CTE)(CTE)(CTE)(CTE)低低低低 由于由于由于由于SMDSMD器件引脚多且短，器件本体与器件引脚多且短，器件本体与器件引脚多且短，器件本体与器件引脚多且短，器件本体与PCBPCB之间的之间的之间的之间的CTECTE不一不一不一不一 致。由于热应力而造成器件损坏的事情经常会发生，因此要求致。由于热应力而造成器件损坏的事情经常会发生，因此要求致。由于热应力而造成器件损坏的事情经常会发生，因此要求致。由于热应力而造成器件损坏的事情经常会发生，因此要求SMDSMD基基基基材的材的材的材的CTECTE应尽可能低，以适应与器件的匹配性，如今，应尽可能低，以适应与器件的匹配性，如今，应尽可能低，以适应与器件的匹配性，如今，应尽可能低，以适应与器件的匹配性，如今，CSPCSP、FCFC等芯等芯等芯等芯片级的器件已用来直接贴装在片级的器件已用来直接贴装在片级的器件已用来直接贴装在片级的器件已用来直接贴装在SMBSMB上，这就对上，这就对上，这就对上，这就对SMBSMB的的的的CTECTE提出了更高提出了更高提出了更高提出了更高的要求。的要求。的要求。的要求。4.4.4.4.耐高温性能好耐高温性能好耐高温性能好耐高温性能好 SMTSMT焊接过程中，经常需要双面贴装元器件，因此要求焊接过程中，经常需要双面贴装元器件，因此要求焊接过程中，经常需要双面贴装元器件，因此要求焊接过程中，经常需要双面贴装元器件，因此要求SMBSMB能能能能 耐两次再流焊温度，并要求耐两次再流焊温度，并要求耐两次再流焊温度，并要求耐两次再流焊温度，并要求SMBSMB变形小、不起泡，焊盘仍有优良的可变形小、不起泡，焊盘仍有优良的可变形小、不起泡，焊盘仍有优良的可变形小、不起泡，焊盘仍有优良的可焊性，焊性，焊性，焊性，SMBSMB表面仍有较高的光洁度。表面仍有较高的光洁度。表面仍有较高的光洁度。表面仍有较高的光洁度。5.5.5.5.平整度高平整度高平整度高平整度高 SMBSMB要求很高的平整度，以便要求很高的平整度，以便要求很高的平整度，以便要求很高的平整度，以便SMDSMD引脚与引脚与引脚与引脚与SMBSMB焊盘密切配合，焊盘密切配合，焊盘密切配合，焊盘密切配合，SMBSMB焊盘表面涂覆层不再使用焊盘表面涂覆层不再使用焊盘表面涂覆层不再使用焊盘表面涂覆层不再使用SnSnPbPb合金热风整平工艺，而是采用合金热风整平工艺，而是采用合金热风整平工艺，而是采用合金热风整平工艺，而是采用 镀金工艺或者预热助焊剂涂覆工艺。镀金工艺或者预热助焊剂涂覆工艺。镀金工艺或者预热助焊剂涂覆工艺。镀金工艺或者预热助焊剂涂覆工艺。4/2/20244/2/20246 6PCB基材质量参数1.1.1.1.玻璃化转变温度玻璃化转变温度玻璃化转变温度玻璃化转变温度(Tg)(Tg)(Tg)(Tg)玻璃化转变温度玻璃化转变温度玻璃化转变温度玻璃化转变温度(Tg)(Tg)是指是指是指是指PCBPCB材质在一定温度条件下，基材结构材质在一定温度条件下，基材结构材质在一定温度条件下，基材结构材质在一定温度条件下，基材结构发生变化的临界温度。在这个温度之下基材是硬而脆的，即类似玻璃的发生变化的临界温度。在这个温度之下基材是硬而脆的，即类似玻璃的发生变化的临界温度。在这个温度之下基材是硬而脆的，即类似玻璃的发生变化的临界温度。在这个温度之下基材是硬而脆的，即类似玻璃的形态，通常称之为玻璃态形态，通常称之为玻璃态形态，通常称之为玻璃态形态，通常称之为玻璃态;若在这个温度之上，材料会变软，呈橡胶样若在这个温度之上，材料会变软，呈橡胶样若在这个温度之上，材料会变软，呈橡胶样若在这个温度之上，材料会变软，呈橡胶样形态，称之为橡胶态或皮革态，这时它的机械强度将明显变低。形态，称之为橡胶态或皮革态，这时它的机械强度将明显变低。形态，称之为橡胶态或皮革态，这时它的机械强度将明显变低。形态，称之为橡胶态或皮革态，这时它的机械强度将明显变低。这种决定材料性能的临界温度称为玻璃化转变温度这种决定材料性能的临界温度称为玻璃化转变温度这种决定材料性能的临界温度称为玻璃化转变温度这种决定材料性能的临界温度称为玻璃化转变温度(glass(glass transtion temperturetranstion temperture，简称，简称，简称，简称Tg)Tg)。玻璃化转变温度是聚合物特有的。玻璃化转变温度是聚合物特有的。玻璃化转变温度是聚合物特有的。玻璃化转变温度是聚合物特有的性能性能性能性能,除了陶瓷基板外，几乎所有的层压板都含有聚合物，因此，它是除了陶瓷基板外，几乎所有的层压板都含有聚合物，因此，它是除了陶瓷基板外，几乎所有的层压板都含有聚合物，因此，它是除了陶瓷基板外，几乎所有的层压板都含有聚合物，因此，它是选择基板的选择基板的选择基板的选择基板的个关键参数。个关键参数。个关键参数。个关键参数。4/2/20244/2/20247 7 2.2.2.2.热膨胀系数热膨胀系数热膨胀系数热膨胀系数(CTE)(CTE)(CTE)(CTE)热膨胀系数热膨胀系数热膨胀系数热膨胀系数(Coefficient of Thermal Expansion CTE)(Coefficient of Thermal Expansion CTE)是指每是指每是指每是指每单位温度变化所引发的材料尺寸的线性变化量。单位温度变化所引发的材料尺寸的线性变化量。单位温度变化所引发的材料尺寸的线性变化量。单位温度变化所引发的材料尺寸的线性变化量。任何材料受热后都会膨胀，高分子材料的任何材料受热后都会膨胀，高分子材料的任何材料受热后都会膨胀，高分子材料的任何材料受热后都会膨胀，高分子材料的CTECTE通常高于无机材料，通常高于无机材料，通常高于无机材料，通常高于无机材料，当膨胀应力超过材料承受限度时，会对材料产生损坏。用于当膨胀应力超过材料承受限度时，会对材料产生损坏。用于当膨胀应力超过材料承受限度时，会对材料产生损坏。用于当膨胀应力超过材料承受限度时，会对材料产生损坏。用于SMBSMB的多的多的多的多层板是由几片单层层板是由几片单层层板是由几片单层层板是由几片单层“半固化树脂片半固化树脂片半固化树脂片半固化树脂片”热压制成的，冷却后再在需要的热压制成的，冷却后再在需要的热压制成的，冷却后再在需要的热压制成的，冷却后再在需要的位置上钻孔并进行电镀处理，最后生成电镀通孔金属化孔，金属位置上钻孔并进行电镀处理，最后生成电镀通孔金属化孔，金属位置上钻孔并进行电镀处理，最后生成电镀通孔金属化孔，金属位置上钻孔并进行电镀处理，最后生成电镀通孔金属化孔，金属化孔制成后，也就实现了化孔制成后，也就实现了化孔制成后，也就实现了化孔制成后，也就实现了SMBSMB层与层之间的互连。一般金属化孔的孔层与层之间的互连。一般金属化孔的孔层与层之间的互连。一般金属化孔的孔层与层之间的互连。一般金属化孔的孔壁仅在壁仅在壁仅在壁仅在25m25m厚左右，且铜层致密性不会很高。厚左右，且铜层致密性不会很高。厚左右，且铜层致密性不会很高。厚左右，且铜层致密性不会很高。对于多层板结构的对于多层板结构的对于多层板结构的对于多层板结构的SMBSMB来说，其长、宽方向的来说，其长、宽方向的来说，其长、宽方向的来说，其长、宽方向的CTECTE与厚度方向的与厚度方向的与厚度方向的与厚度方向的CTECTE存在差异性。因此当多层板焊接受热时，层压材料、玻璃纤维和存在差异性。因此当多层板焊接受热时，层压材料、玻璃纤维和存在差异性。因此当多层板焊接受热时，层压材料、玻璃纤维和存在差异性。因此当多层板焊接受热时，层压材料、玻璃纤维和铜层之间在厚度方向的热膨胀系数不一致，其热应力就会作用在金属铜层之间在厚度方向的热膨胀系数不一致，其热应力就会作用在金属铜层之间在厚度方向的热膨胀系数不一致，其热应力就会作用在金属铜层之间在厚度方向的热膨胀系数不一致，其热应力就会作用在金属化孔的孔壁上，从而引发金属化孔中的铜层开裂，发生故障，如图化孔的孔壁上，从而引发金属化孔中的铜层开裂，发生故障，如图化孔的孔壁上，从而引发金属化孔中的铜层开裂，发生故障，如图化孔的孔壁上，从而引发金属化孔中的铜层开裂，发生故障，如图3-3-5 5所示。所示。所示。所示。4/2/20244/2/20248 8 图图图图3-5 3-5 热应力对金属化孔壁的作用热应力对金属化孔壁的作用热应力对金属化孔壁的作用热应力对金属化孔壁的作用 a)a)多层板室温下无应力，金属化孔完好多层板室温下无应力，金属化孔完好多层板室温下无应力，金属化孔完好多层板室温下无应力，金属化孔完好 b)b)高温下热应力作用在金属化孔上高温下热应力作用在金属化孔上高温下热应力作用在金属化孔上高温下热应力作用在金属化孔上4/2/20244/2/20249 9克服或消除金属化孔中的铜层开裂的措施：克服或消除金属化孔中的铜层开裂的措施：克服或消除金属化孔中的铜层开裂的措施：克服或消除金属化孔中的铜层开裂的措施：凹蚀工艺，以增强金属化孔壁与多层板的结合力；凹蚀工艺，以增强金属化孔壁与多层板的结合力；凹蚀工艺，以增强金属化孔壁与多层板的结合力；凹蚀工艺，以增强金属化孔壁与多层板的结合力；适当控制多层板的层数，目前主张使用适当控制多层板的层数，目前主张使用适当控制多层板的层数，目前主张使用适当控制多层板的层数，目前主张使用8 81010层，使金属孔的层，使金属孔的层，使金属孔的层，使金属孔的 径深比控制在径深比控制在径深比控制在径深比控制在1 1：3 3左右，这是最保险的径深比，目前最常见的径深比左右，这是最保险的径深比，目前最常见的径深比左右，这是最保险的径深比，目前最常见的径深比左右，这是最保险的径深比，目前最常见的径深比是是是是1 1：6 6左右；左右；左右；左右；使用使用使用使用CTECTE相对小的材料或者用相对小的材料或者用相对小的材料或者用相对小的材料或者用CTECTE性能相反的材料叠加使用，性能相反的材料叠加使用，性能相反的材料叠加使用，性能相反的材料叠加使用，使使使使SMBSMB整体的整体的整体的整体的CTECTE减小；减小；减小；减小；在在在在SMBSMB制造工艺上，采用盲孔和埋孔技术，如图制造工艺上，采用盲孔和埋孔技术，如图制造工艺上，采用盲孔和埋孔技术，如图制造工艺上，采用盲孔和埋孔技术，如图3-63-6所示，以所示，以所示，以所示，以 达到减小径深比的目的。盲孔是指表层和内部某些分层互连，无须贯达到减小径深比的目的。盲孔是指表层和内部某些分层互连，无须贯达到减小径深比的目的。盲孔是指表层和内部某些分层互连，无须贯达到减小径深比的目的。盲孔是指表层和内部某些分层互连，无须贯 穿整个基板，减小了孔的深度；埋孔则仅是内部分层之间的互连，可穿整个基板，减小了孔的深度；埋孔则仅是内部分层之间的互连，可穿整个基板，减小了孔的深度；埋孔则仅是内部分层之间的互连，可穿整个基板，减小了孔的深度；埋孔则仅是内部分层之间的互连，可 使孔的深度进一步减小。尽管盲孔和埋孔在制作时难度大，但却大大使孔的深度进一步减小。尽管盲孔和埋孔在制作时难度大，但却大大使孔的深度进一步减小。尽管盲孔和埋孔在制作时难度大，但却大大使孔的深度进一步减小。尽管盲孔和埋孔在制作时难度大，但却大大提高了提高了提高了提高了SMBSMB的可靠性。的可靠性。的可靠性。的可靠性。4/2/20244/2/20241010 3.3.3.3.耐热性耐热性耐热性耐热性 某些工艺过程中某些工艺过程中某些工艺过程中某些工艺过程中SMBSMB需经两次再流焊，因而经过一次高温后，需经两次再流焊，因而经过一次高温后，需经两次再流焊，因而经过一次高温后，需经两次再流焊，因而经过一次高温后，仍然要求保持板间的平整度，方能保证二次贴片的可靠性仍然要求保持板间的平整度，方能保证二次贴片的可靠性仍然要求保持板间的平整度，方能保证二次贴片的可靠性仍然要求保持板间的平整度，方能保证二次贴片的可靠性;而而而而SMBSMB焊盘越来越小，焊盘的粘结强度相对较小，若焊盘越来越小，焊盘的粘结强度相对较小，若焊盘越来越小，焊盘的粘结强度相对较小，若焊盘越来越小，焊盘的粘结强度相对较小，若SMBSMB使用的使用的使用的使用的基材耐热性高，则焊盘的抗剥强度也较高，一般要求基材耐热性高，则焊盘的抗剥强度也较高，一般要求基材耐热性高，则焊盘的抗剥强度也较高，一般要求基材耐热性高，则焊盘的抗剥强度也较高，一般要求SMBSMB能具有能具有能具有能具有2500C2500C50s50s的耐热性。的耐热性。的耐热性。的耐热性。4.4.4.4.电气性能电气性能电气性能电气性能 由于无线通信技术向高频化方向发展，对由于无线通信技术向高频化方向发展，对由于无线通信技术向高频化方向发展，对由于无线通信技术向高频化方向发展，对SMBSMB的高频特性要的高频特性要的高频特性要的高频特性要求更加提高，特别是移动通信系统的扩增，所用的频率也由短波求更加提高，特别是移动通信系统的扩增，所用的频率也由短波求更加提高，特别是移动通信系统的扩增，所用的频率也由短波求更加提高，特别是移动通信系统的扩增，所用的频率也由短波带带带带(300M(300M1GHz)1GHz)逐渐进入微波带逐渐进入微波带逐渐进入微波带逐渐进入微波带(1(13GHz)3GHz)。频率的增高会导。频率的增高会导。频率的增高会导。频率的增高会导致基材的介电常数致基材的介电常数致基材的介电常数致基材的介电常数()()增大。通常电路信号的传输速度增大。通常电路信号的传输速度增大。通常电路信号的传输速度增大。通常电路信号的传输速度V(mV(ms)s)与与与与 有关：有关：有关：有关：其中，其中，其中，其中，K K为常数，为常数，为常数，为常数，C C为光速，为光速，为光速，为光速，为为为为PCBPCB的介电常数。的介电常数。的介电常数。的介电常数。4/2/20244/2/20241111 当当当当PCBPCB的的的的 增大时，电路信号的传输速度增大时，电路信号的传输速度增大时，电路信号的传输速度增大时，电路信号的传输速度V V降低。例如，聚四氯乙降低。例如，聚四氯乙降低。例如，聚四氯乙降低。例如，聚四氯乙烯基板的烯基板的烯基板的烯基板的 为为为为2.62.63 3，环氧基板的，环氧基板的，环氧基板的，环氧基板的 为为为为4.54.54.94.9，前者比后者低，前者比后者低，前者比后者低，前者比后者低35%35%47%47%，若采用前者制作，若采用前者制作，若采用前者制作，若采用前者制作SMBSMB，则其信号速度比后者要快，则其信号速度比后者要快，则其信号速度比后者要快，则其信号速度比后者要快40%40%。此外，若从信号损失角度来分析，电介质材料在交变电场的作用此外，若从信号损失角度来分析，电介质材料在交变电场的作用此外，若从信号损失角度来分析，电介质材料在交变电场的作用此外，若从信号损失角度来分析，电介质材料在交变电场的作用下会因发热而消耗能量，通常用介质损耗角正切下会因发热而消耗能量，通常用介质损耗角正切下会因发热而消耗能量，通常用介质损耗角正切下会因发热而消耗能量，通常用介质损耗角正切(tan)(tan)表示表示表示表示,一般情一般情一般情一般情况下况下况下况下tantan与与与与 成正比关系。成正比关系。成正比关系。成正比关系。若若若若tantan增大，介质吸收波长和热，损失大，在高频下这种关系就增大，介质吸收波长和热，损失大，在高频下这种关系就增大，介质吸收波长和热，损失大，在高频下这种关系就增大，介质吸收波长和热，损失大，在高频下这种关系就更加明显，它直接影响高频传输信号的效率。更加明显，它直接影响高频传输信号的效率。更加明显，它直接影响高频传输信号的效率。更加明显，它直接影响高频传输信号的效率。总之，总之，总之，总之，和和和和tantan是评估是评估是评估是评估SMBSMB基材电气性能的重要参数，当电路的基材电气性能的重要参数，当电路的基材电气性能的重要参数，当电路的基材电气性能的重要参数，当电路的工作频率大于工作频率大于工作频率大于工作频率大于1GHz1GHz时通常要求基材的时通常要求基材的时通常要求基材的时通常要求基材的 3.53.5，tantan0.020.02。此外，。此外，。此外，。此外，评估基材电气性能指标的还有抗电强度、绝缘电阻，抗电弧性能等。评估基材电气性能指标的还有抗电强度、绝缘电阻，抗电弧性能等。评估基材电气性能指标的还有抗电强度、绝缘电阻，抗电弧性能等。评估基材电气性能指标的还有抗电强度、绝缘电阻，抗电弧性能等。4/2/20244/2/20241212 5.5.5.5.平整度平整度平整度平整度 SMBSMB要求很高的平整度，以使要求很高的平整度，以使要求很高的平整度，以使要求很高的平整度，以使SMDSMD引脚与引脚与引脚与引脚与SMBSMB焊盘密切配合。焊盘密切配合。焊盘密切配合。焊盘密切配合。SMBSMB焊盘表面涂覆层不仅使用焊盘表面涂覆层不仅使用焊盘表面涂覆层不仅使用焊盘表面涂覆层不仅使用SnSnPbPb合金热风整平工艺，而且大量合金热风整平工艺，而且大量合金热风整平工艺，而且大量合金热风整平工艺，而且大量采用镀金工艺或者预热助焊剂涂覆工艺。采用镀金工艺或者预热助焊剂涂覆工艺。采用镀金工艺或者预热助焊剂涂覆工艺。采用镀金工艺或者预热助焊剂涂覆工艺。6.6.6.6.特性阻抗特性阻抗特性阻抗特性阻抗 当脉动电通过导体时，除了受到电阻外，还受到感抗当脉动电通过导体时，除了受到电阻外，还受到感抗当脉动电通过导体时，除了受到电阻外，还受到感抗当脉动电通过导体时，除了受到电阻外，还受到感抗(XL)(XL)和容抗和容抗和容抗和容抗(XC)(XC)的阻力，电路或元件对通过其中的交流电流所产生的阻碍作用称的阻力，电路或元件对通过其中的交流电流所产生的阻碍作用称的阻力，电路或元件对通过其中的交流电流所产生的阻碍作用称的阻力，电路或元件对通过其中的交流电流所产生的阻碍作用称为阻抗，简称为阻抗，简称为阻抗，简称为阻抗，简称Z Z0 0。用于高频线路的。用于高频线路的。用于高频线路的。用于高频线路的SMBSMB应有高精度的特性阻抗。应有高精度的特性阻抗。应有高精度的特性阻抗。应有高精度的特性阻抗。影响影响影响影响ZoZo值有多方面的因素，如绝缘层的介电常数值有多方面的因素，如绝缘层的介电常数值有多方面的因素，如绝缘层的介电常数值有多方面的因素，如绝缘层的介电常数、绝缘层的厚、绝缘层的厚、绝缘层的厚、绝缘层的厚度度度度HH、导线宽度、导线宽度、导线宽度、导线宽度WW、导电层的厚度、导电层的厚度、导电层的厚度、导电层的厚度T(T(包括镀金层的厚度包括镀金层的厚度包括镀金层的厚度包括镀金层的厚度)，其，其，其，其、HH、T T与与与与PCBPCB基材本身特性有关。基材本身特性有关。基材本身特性有关。基材本身特性有关。4/2/20244/2/20241313 表面组装印制板的设计表面组装印制板的设计表面组装印制板的设计表面组装印制板的设计 SMTSMT产品的质量保证，除生产管理、生产设备、生产产品的质量保证，除生产管理、生产设备、生产产品的质量保证，除生产管理、生产设备、生产产品的质量保证，除生产管理、生产设备、生产工艺之外，工艺之外，工艺之外，工艺之外，SMBSMB的设计也是一个十分重要的问题。在设计的设计也是一个十分重要的问题。在设计的设计也是一个十分重要的问题。在设计的设计也是一个十分重要的问题。在设计表面组装印制电路板之前，应按下图充分考虑。表面组装印制电路板之前，应按下图充分考虑。表面组装印制电路板之前，应按下图充分考虑。表面组装印制电路板之前，应按下图充分考虑。4/2/20244/2/20241414表面组装印制板设计的基本原则表面组装印制板设计的基本原则表面组装印制板设计的基本原则表面组装印制板设计的基本原则 1.1.1.1.元器件布局元器件布局元器件布局元器件布局 布局是按照电原理图的要求和元器件的外形尺寸，将元器件均匀整齐布局是按照电原理图的要求和元器件的外形尺寸，将元器件均匀整齐布局是按照电原理图的要求和元器件的外形尺寸，将元器件均匀整齐布局是按照电原理图的要求和元器件的外形尺寸，将元器件均匀整齐地布置在地布置在地布置在地布置在PCBPCB上，并能满足整机的机械和电气性能要求。布局合理与否不上，并能满足整机的机械和电气性能要求。布局合理与否不上，并能满足整机的机械和电气性能要求。布局合理与否不上，并能满足整机的机械和电气性能要求。布局合理与否不仅影响仅影响仅影响仅影响PCBPCB组装件和整机的性能和可靠性，而且也影响组装件和整机的性能和可靠性，而且也影响组装件和整机的性能和可靠性，而且也影响组装件和整机的性能和可靠性，而且也影响PCBPCB及其组装件加及其组装件加及其组装件加及其组装件加工和维修的难易度，所以布局时尽量做到以下几点：工和维修的难易度，所以布局时尽量做到以下几点：工和维修的难易度，所以布局时尽量做到以下几点：工和维修的难易度，所以布局时尽量做到以下几点：元器件分布均匀、排在同一电路单元的元器件应相对集中排元器件分布均匀、排在同一电路单元的元器件应相对集中排元器件分布均匀、排在同一电路单元的元器件应相对集中排元器件分布均匀、排在同一电路单元的元器件应相对集中排 列，以便于调试和维修；列，以便于调试和维修；列，以便于调试和维修；列，以便于调试和维修；有相互连线的元器件应相对靠近排列，以利于提高布线密度和有相互连线的元器件应相对靠近排列，以利于提高布线密度和有相互连线的元器件应相对靠近排列，以利于提高布线密度和有相互连线的元器件应相对靠近排列，以利于提高布线密度和 保证走线距离最短；保证走线距离最短；保证走线距离最短；保证走线距离最短；对热敏感的元器件，布置时应远离发热量大的元器件；对热敏感的元器件，布置时应远离发热量大的元器件；对热敏感的元器件，布置时应远离发热量大的元器件；对热敏感的元器件，布置时应远离发热量大的元器件；相互可能有电磁干扰的元器件，应采取屏蔽或隔离措施。相互可能有电磁干扰的元器件，应采取屏蔽或隔离措施。相互可能有电磁干扰的元器件，应采取屏蔽或隔离措施。相互可能有电磁干扰的元器件，应采取屏蔽或隔离措施。4/2/20244/2/20241515 2.2.2.2.布线规则布线规则布线规则布线规则 布线是按照电原理图和导线表以及需要的导线宽度与间距布设印布线是按照电原理图和导线表以及需要的导线宽度与间距布设印布线是按照电原理图和导线表以及需要的导线宽度与间距布设印布线是按照电原理图和导线表以及需要的导线宽度与间距布设印制导线，布线一般应遵守如下规则：制导线，布线一般应遵守如下规则：制导线，布线一般应遵守如下规则：制导线，布线一般应遵守如下规则：在满足使用要求的前提下，选择布线方式的顺序为单层在满足使用要求的前提下，选择布线方式的顺序为单层在满足使用要求的前提下，选择布线方式的顺序为单层在满足使用要求的前提下，选择布线方式的顺序为单层双层双层双层双层 多层，即布线可简时不繁。多层，即布线可简时不繁。多层，即布线可简时不繁。多层，即布线可简时不繁。两个连接盘之间的导线布设尽量短，敏感的信号、小信号先两个连接盘之间的导线布设尽量短，敏感的信号、小信号先两个连接盘之间的导线布设尽量短，敏感的信号、小信号先两个连接盘之间的导线布设尽量短，敏感的信号、小信号先 走，以减少小信号的延迟与干扰。模拟电路的输入线旁应布设接地线走，以减少小信号的延迟与干扰。模拟电路的输入线旁应布设接地线走，以减少小信号的延迟与干扰。模拟电路的输入线旁应布设接地线走，以减少小信号的延迟与干扰。模拟电路的输入线旁应布设接地线 屏蔽；同一层导线的布设应分布均匀；各导线上的导电面积要相对均屏蔽；同一层导线的布设应分布均匀；各导线上的导电面积要相对均屏蔽；同一层导线的布设应分布均匀；各导线上的导电面积要相对均屏蔽；同一层导线的布设应分布均匀；各导线上的导电面积要相对均 衡，以防板子翘曲。衡，以防板子翘曲。衡，以防板子翘曲。衡，以防板子翘曲。信号线改变方向应走斜线或圆滑过渡信号线改变方向应走斜线或圆滑过渡信号线改变方向应走斜线或圆滑过渡信号线改变方向应走斜线或圆滑过渡,而且曲率半径大一些而且曲率半径大一些而且曲率半径大一些而且曲率半径大一些 好，避免电场集中、信号反射和产生额外的阻抗。好，避免电场集中、信号反射和产生额外的阻抗。好，避免电场集中、信号反射和产生额外的阻抗。好，避免电场集中、信号反射和产生额外的阻抗。4/2/20244/2/20241616 数字电路与模拟电路在布线上应分隔开，以免互相干扰，如在数字电路与模拟电路在布线上应分隔开，以免互相干扰，如在数字电路与模拟电路在布线上应分隔开，以免互相干扰，如在数字电路与模拟电路在布线上应分隔开，以免互相干扰，如在同一层则应将两种电路的地线系统和电源系统的导线分开布设，不同同一层则应将两种电路的地线系统和电源系统的导线分开布设，不同同一层则应将两种电路的地线系统和电源系统的导线分开布设，不同同一层则应将两种电路的地线系统和电源系统的导线分开布设，不同频率的信号线中间应布设接地线隔开，避免发生串扰。为了测试的方频率的信号线中间应布设接地线隔开，避免发生串扰。为了测试的方频率的信号线中间应布设接地线隔开，避免发生串扰。为了测试的方频率的信号线中间应布设接地线隔开，避免发生串扰。为了测试的方便，设计上应设定必要的断点和测试点。便，设计上应设定必要的断点和测试点。便，设计上应设定必要的断点和测试点。便，设计上应设定必要的断点和测试点。电路元件接地、接电源时走线要尽量短、尽量近，以减少内阻。电路元件接地、接电源时走线要尽量短、尽量近，以减少内阻。电路元件接地、接电源时走线要尽量短、尽量近，以减少内阻。电路元件接地、接电源时走线要尽量短、尽量近，以减少内阻。上下层走线应互相垂直，以减少耦合，切忌上下层走线对齐或上下层走线应互相垂直，以减少耦合，切忌上下层走线对齐或上下层走线应互相垂直，以减少耦合，切忌上下层走线对齐或上下层走线应互相垂直，以减少耦合，切忌上下层走线对齐或平行。平行。平行。平行。高速电路的多根高速电路的多根高速电路的多根高速电路的多根I IOO线以及差分放大器、平衡放大器等电路线以及差分放大器、平衡放大器等电路线以及差分放大器、平衡放大器等电路线以及差分放大器、平衡放大器等电路 的的的的I IOO线长度应相等线长度应相等线长度应相等线长度应相等,以避免产生不必要的延迟或相移。以避免产生不必要的延迟或相移。以避免产生不必要的延迟或相移。以避免产生不必要的延迟或相移。焊盘与较大面积导电区相连接时，应采用长度不小于焊盘与较大面积导电区相连接时，应采用长度不小于焊盘与较大面积导电区相连接时，应采用长度不小于焊盘与较大面积导电区相连接时，应采用长度不小于0.5mm0.5mm 的细导线进行热隔离，细导线宽度不小于的细导线进行热隔离，细导线宽度不小于的细导线进行热隔离，细导线宽度不小于的细导线进行热隔离，细导线宽度不小于0.13mm0.13mm。4/2/20244/2/20241717最靠近板的边缘的导线，距离印制板边缘的距离应大于最靠近板的边缘的导线，距离印制板边缘的距离应大于最靠近板的边缘的导线，距离印制板边缘的距离应大于最靠近板的边缘的导线，距离印制板边缘的距离应大于 5mm5mm，需要时接地线可以靠，需要时接地线可以靠，需要时接地线可以靠，需要时接地线可以靠 近板的边缘。如果印制板加工过程中要近板的边缘。如果印制板加工过程中要近板的边缘。如果印制板加工过程中要近板的边缘。如果印制板加工过程中要 插入导轨，则导线距板的边缘至少要大于导轨槽深的距离。插入导轨，则导线距板的边缘至少要大于导轨槽深的距离。插入导轨，则导线距板的边缘至少要大于导轨槽深的距离。插入导轨，则导线距板的边缘至少要大于导轨槽深的距离。双面板上的公共电源线和接地线，尽量布设在靠近板的边缘，双面板上的公共电源线和接地线，尽量布设在靠近板的边缘，双面板上的公共电源线和接地线，尽量布设在靠近板的边缘，双面板上的公共电源线和接地线，尽量布设在靠近板的边缘，并且分布在板的两面，其图形配置要使电源线和地线之间为低的阻并且分布在板的两面，其图形配置要使电源线和地线之间为低的阻并且分布在板的两面，其图形配置要使电源线和地线之间为低的阻并且分布在板的两面，其图形配置要使电源线和地线之间为低的阻 抗。多层板可在内层设置电源层和地线层，通过金属化孔与各层的电抗。多层板可在内层设置电源层和地线层，通过金属化孔与各层的电抗。多层板可在内层设置电源层和地线层，通过金属化孔与各层的电抗。多层板可在内层设置电源层和地线层，通过金属化孔与各层的电 源线和接地线连接，内层大面积的导线和电源线、地线应设计成网源线和接地线连接，内层大面积的导线和电源线、地线应设计成网源线和接地线连接，内层大面积的导线和电源线、地线应设计成网源线和接地线连接，内层大面积的导线和电源线、地线应设计成网 状，可提高多层板层间结合力。状，可提高多层板层间结合力。状，可提高多层板层间结合力。状，可提高多层板层间结合力。4/2/20244/2/20241818 3.3.3.3.导线宽度导线宽度导线宽度导线宽度 印制导线的宽度由导线的负载电流、允许的温升和铜箔的附着力决定。印制导线的宽度由导线的负载电流、允许的温升和铜箔的附着力决定。印制导线的宽度由导线的负载电流、允许的温升和铜箔的附着力决定。印制导线的宽度由导线的负载电流、允许的温升和铜箔的附着力决定。一般印制板的导线宽度不小于一般印制板的导线宽度不小于一般印制板的导线宽度不小于一般印制板的导线宽度不小于0.2mm0.2mm，厚度为，厚度为，厚度为，厚度为18m18m以上，对于以上，对于以上，对于以上，对于SMTSMT 印制板和高密度板的导线宽度可小于印制板和高密度板的导线宽度可小于印制板和高密度板的导线宽度可小于印制板和高密度板的导线宽度可小于0.2mm0.2mm，导线越细其加工难度越大，所，导线越细其加工难度越大，所，导线越细其加工难度越大，所，导线越细其加工难度越大，所 以在布线空间允许的条件下，应适当选择宽一些的导线，通常的设计原则如下：以在布线空间允许的条件下，应适当选择宽一些的导线，通常的设计原则如下：以在布线空间允许的条件下，应适当选择宽一些的导线，通常的设计原则如下：以在布线空间允许的条件下，应适当选择宽一些的导线，通常的设计原则如下：信号线应粗细一致，这样有利于阻抗匹配，一般推荐线宽为信号线应粗细一致，这样有利于阻抗匹配，一般推荐线宽为信号线应粗细一致，这样有利于阻抗匹配，一般推荐线宽为信号线应粗细一致，这样有利于阻抗匹配，一般推荐线宽为0.20.2 0.3mm(80.3mm(812mil)12mil)，而对于电源地线则走线面积越大越好，可以减少干，而对于电源地线则走线面积越大越好，可以减少干，而对于电源地线则走线面积越大越好，可以减少干，而对于电源地线则走线面积越大越好，可以减少干 扰。对高频信号最好用地线屏蔽，可以提高传输效果。扰。对高频信号最好用地线屏蔽，可以提高传输效果。扰。对高频信号最好用地线屏蔽，可以提高传输效果。扰。对高频信号最好用地线屏蔽，可以提高传输效果。在高速电路与微波电路中，规定了传输线的特性阻抗，此时导线的宽在高速电路与微波电路中，规定了传输线的特性阻抗，此时导线的宽在高速电路与微波电路中，规定了传输线的特性阻抗，此时导线的宽在高速电路与微波电路中，规定了传输线的特性阻抗，此时导线的宽 度和厚度应满足特性阻抗要求。度和厚度应满足特性阻抗要求。度和厚度应满足特性阻抗要求。度和厚度应满足特性阻抗要求。在大功率电路设计中，还应考虑到电源密度，此时应考虑到线宽与厚度以及在大功率电路设计中，还应考虑到电源密度，此时应考虑到线宽与厚度以及在大功率电路设计中，还应考虑到电源密度，此时应考虑到线宽与厚度以及在大功率电路设计中，还应考虑到电源密度，此时应考虑到线宽与厚度以及线间的绝缘性能。若是内层导体，允许的电流密度约为外层导体的一半。线间的绝缘性能。若是内层导体，允许的电流密度约为外层导体的一半。线间的绝缘性能。若是内层导体，允许的电流密度约为外层导体的一半。线间的绝缘性能。若是内层导体，允许的电流密度约为外层导体的一半。4/2/20244/2/20241919 4.4.4.4.印制导线间距印制导线间距印制导线间距印制导线间距 印制板表