電子裝聯(lián)的可制造性設(shè)計(jì)

展亞鴿

摘? 要：電子裝聯(lián)技術(shù)是電子裝備制造的實(shí)體技術(shù)，新一代的電子裝聯(lián)技術(shù)包含：組裝技術(shù)、組裝工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、互連基板、元器件、專用設(shè)備、材料、測試、可靠性等。所以裝聯(lián)技術(shù)是衡量一個國家綜合實(shí)力和科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一，是電子裝備實(shí)現(xiàn)小型化、信息化、多功能化和高可靠性的關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：電子裝聯(lián)技術(shù);可制造性;印刷電路板設(shè)計(jì);整機(jī)布線設(shè)計(jì)

電子裝聯(lián)的可制造性設(shè)計(jì)是一個全新的設(shè)計(jì)理念，主要解決電路設(shè)計(jì)和工藝制造之間的接口問題，也就是如何使電路設(shè)計(jì)具有可制造性，特別是在產(chǎn)品已成為商品的市場經(jīng)濟(jì)條件下，從某種意義上來講“設(shè)計(jì)要為制造而設(shè)計(jì)”，強(qiáng)化了電子裝聯(lián)的可制造性。電子裝聯(lián)的可制造性設(shè)計(jì)不單純的局限于印刷電路板組裝件，包含了很多領(lǐng)域的東西。

電子技術(shù)的發(fā)展日新月異，元器件尺寸越來越小、種類越來越多，由此帶來電子裝配技術(shù)的高密度、集成化。電子裝配所涉及的知識將更多，同時隨著市場競爭的越來越激烈，電子設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜與改型快的矛盾、預(yù)研與實(shí)際生產(chǎn)之間的矛盾也將表現(xiàn)地更加突出。傳統(tǒng)的工藝編制方式不能很好地管理、利用企業(yè)的基礎(chǔ)工藝知識，工藝編制效率低，迫切需要采用先進(jìn)的工藝編制方式，改善電子裝配企業(yè)的工藝管理狀況，提高工藝編制的效率，使企業(yè)以最快的速度將產(chǎn)品投入市場。

電子產(chǎn)品的裝配與機(jī)械產(chǎn)品的裝配有著顯著的區(qū)別：一方面電子產(chǎn)品 的結(jié)構(gòu) 較機(jī)械產(chǎn)品 的結(jié)構(gòu) 簡單，更多地表現(xiàn)為元器件的裝配;另一方面電子裝配作業(yè) 的自動化程度明顯高于機(jī)械產(chǎn)品裝配。這方面以印制 電路板裝配為代表，由于通孔插裝技術(shù)尤其是表面貼裝技術(shù)的應(yīng)用，大部分裝配工序都 可以由機(jī)器完成，大幅度提高了裝配作業(yè)的自動化水平。

印刷電路板設(shè)計(jì)。印刷電路板設(shè)計(jì)規(guī)范在一些標(biāo)準(zhǔn)中均有體現(xiàn)，如GB/T 4588. 3-2002等，但每個企業(yè)產(chǎn)品不同，或多或少有不符合自己產(chǎn)品的情況，最好要根據(jù)自己的產(chǎn)品做相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范。（1）印刷電路板板框四周倒圓角，圓角可參考設(shè)置為R=5mm，特殊情況參照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。2）印刷電路板上必須設(shè)定至少兩個Mark點(diǎn)，且兩點(diǎn)要求對角但不對稱。（3）印刷電路板上元器件或引線與印刷電路板邊沿的距離不能小于5mm，即印刷電路板設(shè)計(jì)時要留好工藝邊，供貼片等工藝使用。（4）緊固件與印刷板導(dǎo)線間應(yīng)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的最小電氣絕緣間隙要求，即有一個安全間距，根據(jù)具體產(chǎn)品進(jìn)行量化。如果無法保證安全間距時，可采用加絕緣墊片的形式進(jìn)行隔離。（5）BGA與相鄰元件的距離> 5mm，其它貼片元件相互間的距離>0.7mm，貼裝元件焊盤的外側(cè)與相鄰插裝元件的外側(cè)距離> 2mm，有壓接的接插件周圍5mm內(nèi)不能有插裝元器件。（6）由于印刷電路板加工技術(shù)限制，線寬及間距設(shè)計(jì)也要規(guī)范。（7）印刷電路板上銅箔寬度、厚度與承載電流的關(guān)系。若銅箔作為導(dǎo)線通過大電流時，載流量應(yīng)參考表中數(shù)值降額50%去考慮選擇。（8）印刷弧上的線寬不要突變，導(dǎo)線不要有尖角或銳角、直角，可做導(dǎo)角處理。（9）一般不允許出現(xiàn)一端浮空的布線。（10）特別注意電流流通中的導(dǎo)線環(huán)路尺寸，面積要盡量小。（11）走線長度控制要盡量短，減少因走線長帶來的干擾問題。（12）盡量為時鐘信號、高頻信號、敏感信號等關(guān)鍵信號提供專門的布線層，并保證其最小的回路面積，必要時應(yīng)采取手工優(yōu)先布線，屏蔽和加大安全間距等方法，保證信號質(zhì)量。（13）一般要求每個網(wǎng)絡(luò)至少有一個可供測試探針接觸的測試點(diǎn)，稱為ICT測試點(diǎn)。測試點(diǎn)可以是過孔，可兼做導(dǎo)通孔，也可是器件的焊點(diǎn)，但不推薦用元件焊接孔做測試點(diǎn)。測試點(diǎn)的焊盤尺寸不小于 0.6mm，測試點(diǎn)之間的間距最小為1.5mm。（14）直插射頻SMA接頭與殼體壁保證最小距離9mm，相鄰兩SMA接頭之間中心距離不小于13mm，保證其可安裝、拆卸。（15）直插件焊孔要按照標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)置，間距直插針焊孔約為φ0.88，取φ0.81則在生產(chǎn)中會經(jīng)常出現(xiàn)插不進(jìn)去現(xiàn)象。（16）直插電源插座時盡量保證1腳為正，且卡口沖外，插拔方便。相鄰兩接插件相同P數(shù)時，盡量用顏色或其他方式區(qū)分，避免誤插拔。

整機(jī)布線設(shè)計(jì)。整機(jī)布線設(shè)計(jì)就是對機(jī)箱中各種無線電零部件之間進(jìn)行電連接布線設(shè)計(jì)，為生產(chǎn)提供工藝性設(shè)計(jì)文件，保證布線位置與結(jié)構(gòu)的合理性，實(shí)現(xiàn)整個機(jī)箱內(nèi)元器件組合之間的電連接。電性能指電子裝聯(lián)的可制造性設(shè)計(jì)。因此，對布線的精心設(shè)計(jì)是非常重要的，要盡可能排除各種干擾，有效合理地利用機(jī)箱內(nèi)寶貴的空間進(jìn)行布線。（1）按導(dǎo)線傳送信號的類型等分類捆扎線束，防止線間耦合串?dāng)_，同時要考慮設(shè)備的可靠性和可維修性。（2）整機(jī)中所有連線都應(yīng)本著盡可能走短線、距離近的原則進(jìn)行布線。（3）布線要盡可能減小電流環(huán)路的面積（特別是布地線時），如果信號不能通過盡可能小的環(huán)路返回，就可能形成一個大的環(huán)狀天線。（4）對能確定的輻射干擾較大的導(dǎo)線使用屏蔽線。（5）盡量不將性質(zhì)不同的信號導(dǎo)線安排在同一連接器或電纜中。線束通過銳角或有可能劃傷導(dǎo)線的地方時，應(yīng)將線束通過部分或銳角處進(jìn)行處理，以保證線束的安全。（6）對于電磁兼容要求高的設(shè)備，電源輸入濾波器的線盡量短，且輸入輸出線盡量不要平行布設(shè)，平行線之間存在分布電容，這樣會導(dǎo)致濾波器失去應(yīng)有的作用。（7）電纜接頭焊接點(diǎn)處導(dǎo)線出來后要有一段直線距離后再進(jìn)行彎曲，否則電纜接頭焊點(diǎn)會受應(yīng)力導(dǎo)致?lián)p壞或影響指標(biāo)。（8）每個連接器出來的線束處盡量留固定用的孔位，且線束要整理成圓弧形，保證可插拔且不受應(yīng)力影響。

上面所述僅是可制造性設(shè)計(jì)中一小部分內(nèi)容，電路及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須先了解電子裝聯(lián)技術(shù)，在產(chǎn)品的概念化設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，必須考慮到制造生產(chǎn)過程中的工藝要求、測試組裝的合理性，才能按應(yīng)用先進(jìn)電子裝聯(lián)技術(shù)的要求進(jìn)行可制造性設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

[1]? 李曉麟.印制電路組件裝焊工藝與技術(shù).電子工業(yè)出版社，2011（4）.

[2]? 李曉麟.整機(jī)裝聯(lián)工藝與技術(shù).電子工業(yè)出版社，2011（11）.