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SMT 贴片加工中 PCB 板设计常见问题

2025-03-06 深圳市一九四三科技有限公司 0

在 SMT 贴片加工领域,PCB 板设计的质量对产品性能起着决定性作用。深圳壹玖肆叁科技凭借丰富的行业经验,总结出了一系列 PCB 板设计中的常见问题。

Mark 点问题

Mark 点是 SMT 贴片机进行精准定位的关键参照。深圳壹玖肆叁科技在实际项目中,曾遇到 Mark 点尺寸不合格的情况。比如,有的 Mark 点直径仅 0.853mm,远小于标准的 1 - 1.5mm,而且形状不规则,这就导致贴片机难以准确识别,直接降低了贴片精度。Mark 点周围需要保持 5mm 的空旷区域,孤立的 Mark 点会让 SMT 机器在定位时产生偏差。对于大板或异形板,仅依靠板边的 Mark 点是不够的,必须在板内关键位置增设 Mark 点,构建起多点定位系统,才能有效提升贴片精度。在拼板过程中,如果板内没有 Mark 点,一旦出现尺寸误差,元件坐标就会整体偏移。另外,Mark 点距离板边应超过 8mm,否则容易被贴片机遮挡;Mark 点不能被 V - cut 切割,其周围也不能有字符、线路遮挡,否则都无法被识别。

焊盘设计隐患

焊盘尺寸与 SMD 元件不匹配是较为普遍的问题。焊盘过宽容易引发桥接短路,过窄则会使焊接强度不足,大大增加虚焊的风险。深圳壹玖肆叁科技强调,在设计焊盘尺寸时,一定要严格参照元件的数据手册。此外,焊盘上存在过孔会导致焊料流入,从而降低焊接质量,所以应尽量避免;若因电路设计必须要有过孔,过孔需要与焊盘保持一定距离,并通过阻焊层进行隔离。

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PCB 板布局不当

元件布局过于密集会带来诸多问题,贴片机的吸嘴在工作时容易发生碰撞,而且在焊接过程中,热量也难以均匀分布。深圳壹玖肆叁科技建议,相邻元件的间距不应小于 1mm。对于重量超过 5g 的元件,如果放置在 PCB 板的边缘或悬臂位置,很容易导致 PCB 板变形,这类元件应放置在中心区域或靠近支撑点的位置,并且最好进行机械固定。发热元件的布局如果不合理,会对周边元件的性能产生影响,因此要远离热敏及不耐高温的元件,同时做好散热设计。

板层设计不合理

多层板的层叠结构如果不合理,例如高速信号层与电源层相邻且缺少地层隔离,就会引发信号串扰和电源噪声问题。在设计时,电源层和地层应相邻设置,高速信号层应靠近地层。电源层和地层若分割不合理,或者布线过细,会导致电压降增加。深圳壹玖肆叁科技建议,要确保电源层和地层有足够的铜箔面积,减少分割,合理设置连接点。

工艺性设计缺陷

缺少工艺边会使得 SMT 贴片机在固定 PCB 导轨侧组件时遇到困难,工艺边的宽度应不小于 5mm,并且要设置定位孔(槽)。定位孔的位置不准确、孔径不一致或者数量不足,都会造成定位偏差。一般来说,小板需要 2 - 3 个定位孔,大板则需要 4 个及以上,同时孔径精度要控制在 ±0.05mm 以内。阻焊层如果覆盖不全、开窗不当,会导致焊接出现问题,开窗应比焊盘单边大 0.05 - 0.1mm。字符层若设计不合理,比如字符过小、过大或者盖住焊片,都会给生产和维修带来不便,字符高度应不小于 1.5mm,并且与焊盘等保持 0.5mm 的距离。

材料与结构瑕疵

PCB 板翘曲是一个常见的问题。材料膨胀系数的差异、温度湿度的变化、设计不当、加工应力等因素都可能导致 PCB 板翘曲。深圳壹玖肆叁科技建议,合理选择材料、优化设计、控制加工温度和时间、做好环境管理、采用先进的加工工艺,同时可以使用过炉托盘来降低翘曲的影响。另外,PCB 板厚度不均匀会影响贴装和焊接的质量,其厚度公差应严格控制在 ±0.1mm 以内。

通过对这些常见问题的分析和总结,深圳壹玖肆叁科技希望能为行业内的 PCB 板设计提供参考,助力提升 SMT 贴片加工的整体质量。

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