如何為(wèi)组装工艺规划优化PCB设计

2020-08-28

设计PCB布局，这是建造電(diàn)子電(diàn)路板的方向或蓝图。对于这些设计，必须為(wèi)合同制造商(shāng)（CM）精确指定材料，尺寸，组件和钻孔，以构造板。而且，大多(duō)数工程师都知道，如果遵循CM的制造设计（DFM）规则，可(kě)制造性就会大大提高。随之而来的自然是，用(yòng)于组装工艺计划的PCB设计应在制造的组装阶段带来更好的结果。  

PCB组装或PCBA是電(diàn)路板制造的最后阶段，其中还包括制造过程。因此，组装提供了在运输前检查您的電(diàn)路板并进行任何更正的最后机会。但是，此阶段的主要功能(néng)是牢固地安装组件，这是通过焊接完成的。所使用(yòng)的组件定义了组装过程类型，如下所示。

PCB组装工艺类型

通孔

通孔技术（THT）是指使用(yòng)从板的顶部到底部延伸的通孔安装和连接通孔组件。 

表面贴装

表面安装技术（SMT）是用(yòng)于固定表面安装组件的组装过程，该过程可(kě)能(néng)利用(yòng)扇出或过孔来连接到其他(tā)板元件。

混合的 

当设计包括通孔和表面安装元件时，这是很(hěn)常见的，组装过程会混合在一起，并且会同时使用(yòng)THT和SMT焊接技术。

為(wèi)了使每种组装过程类型都成功，必须满足某些要求。这包括受制于CM DFM约束的電(diàn)路板制造，以及用(yòng)于PCBA的组装过程的规划。

规划组装过程

PCB组装取决于提供给CM的设计数据的准确性。确定的规格和选择用(yòng)于设置和编程包括大部分(fēn)自动化装配过程的设备。这个计划并非无关紧要。实际上，组装计划的许多(duō)方面可(kě)能(néng)会导致性能(néng)问题或导致板子组装失败，如下所列。 

组装计划错误的PCB设计结果
组装计划项目	性能(néng)问题	无法组装
组件封装与封装和/或焊盘不匹配	X	X
无焊锡坝	X	X
组件横跨板边缘		X*
板边间距不足		X
组件之间没有(yǒu)间距	X
极性指示缺失	X
IC的引脚1指示灯缺失	X
选择焊盘内孔		X**

*边缘组件会影响電(diàn)路板的去面板化。这些组件必须在電(diàn)路板分(fēn)离后安装，这可(kě)能(néng)会产生额外的成本。

**许多(duō)CM不会通过这种类型来制造電(diàn)路板，或者不能(néng)保证工作正常。

表中列出的潜在问题和失败列表并不完整。但是，它确实可(kě)以清楚地表明為(wèi)什么在设计过程中计划電(diàn)路板的组装很(hěn)重要。 

装配工艺计划优化准则设计 

如上所述，為(wèi)了创建组装过程，必须对计划设计属性进行量化。这些属性规范必须落入的约束由CM使用(yòng)的设备和过程确定。这些被统称為(wèi)组装设计（DFA）准则。為(wèi)了确保為(wèi)您的電(diàn)路板提供最佳的组装过程，应优化将这些准则纳入PCBA开发的设计阶段。 

设计过程中针对组装过程的目标始于示意图。特别是，选择组件及其包。组件的封装定义了其占位面积，其電(diàn)路功能(néng)会影响在板上的放置。在電(diàn)路板布局期间，定义了许多(duō)其他(tā)组装过程属性。