電子裝聯的可制造性設計

展亞鴿

摘? 要：電子裝聯技術是電子裝備制造的實體技術，新一代的電子裝聯技術包含：組裝技術、組裝工藝、結構設計、互連基板、元器件、專用設備、材料、測試、可靠性等。所以裝聯技術是衡量一個國家綜合實力和科技發展水平的重要標志之一，是電子裝備實現小型化、信息化、多功能化和高可靠性的關鍵技術。

關鍵詞：電子裝聯技術;可制造性;印刷電路板設計;整機布線設計

電子裝聯的可制造性設計是一個全新的設計理念，主要解決電路設計和工藝制造之間的接口問題，也就是如何使電路設計具有可制造性，特別是在產品已成為商品的市場經濟條件下，從某種意義上來講“設計要為制造而設計”，強化了電子裝聯的可制造性。電子裝聯的可制造性設計不單純的局限于印刷電路板組裝件，包含了很多領域的東西。

電子技術的發展日新月異，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，電子設備結構復雜與改型快的矛盾、預研與實際生產之間的矛盾也將表現地更加突出。傳統的工藝編制方式不能很好地管理、利用企業的基礎工藝知識，工藝編制效率低，迫切需要采用先進的工藝編制方式，改善電子裝配企業的工藝管理狀況，提高工藝編制的效率，使企業以最快的速度將產品投入市場。

電子產品的裝配與機械產品的裝配有著顯著的區別：一方面電子產品 的結構 較機械產品 的結構 簡單，更多地表現為元器件的裝配;另一方面電子裝配作業 的自動化程度明顯高于機械產品裝配。這方面以印制 電路板裝配為代表，由于通孔插裝技術尤其是表面貼裝技術的應用，大部分裝配工序都 可以由機器完成，大幅度提高了裝配作業的自動化水平。

印刷電路板設計。印刷電路板設計規范在一些標準中均有體現，如GB/T 4588. 3-2002等，但每個企業產品不同，或多或少有不符合自己產品的情況，最好要根據自己的產品做相應的設計規范。（1）印刷電路板板框四周倒圓角，圓角可參考設置為R=5mm，特殊情況參照結構設計。2）印刷電路板上必須設定至少兩個Mark點，且兩點要求對角但不對稱。（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，即印刷電路板設計時要留好工藝邊，供貼片等工藝使用。（4）緊固件與印刷板導線間應滿足相關標準的最小電氣絕緣間隙要求，即有一個安全間距，根據具體產品進行量化。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與相鄰插裝元件的外側距離> 2mm，有壓接的接插件周圍5mm內不能有插裝元器件。（6）由于印刷電路板加工技術限制，線寬及間距設計也要規范。（7）印刷電路板上銅箔寬度、厚度與承載電流的關系。若銅箔作為導線通過大電流時，載流量應參考表中數值降額50%去考慮選擇。（8）印刷弧上的線寬不要突變，導線不要有尖角或銳角、直角，可做導角處理。（9）一般不允許出現一端浮空的布線。（10）特別注意電流流通中的導線環路尺寸，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，必要時應采取手工優先布線，屏蔽和加大安全間距等方法，保證信號質量。（13）一般要求每個網絡至少有一個可供測試探針接觸的測試點，稱為ICT測試點。測試點可以是過孔，可兼做導通孔，也可是器件的焊點，但不推薦用元件焊接孔做測試點。測試點的焊盤尺寸不小于 0.6mm，測試點之間的間距最小為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準要求設置，間距直插針焊孔約為φ0.88，取φ0.81則在生產中會經常出現插不進去現象。（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數時，盡量用顏色或其他方式區分，避免誤插拔。

整機布線設計。整機布線設計就是對機箱中各種無線電零部件之間進行電連接布線設計，為生產提供工藝性設計文件，保證布線位置與結構的合理性，實現整個機箱內元器件組合之間的電連接。電性能指電子裝聯的可制造性設計。因此，對布線的精心設計是非常重要的，要盡可能排除各種干擾，有效合理地利用機箱內寶貴的空間進行布線。（1）按導線傳送信號的類型等分類捆扎線束，防止線間耦合串擾，同時要考慮設備的可靠性和可維修性。（2）整機中所有連線都應本著盡可能走短線、距離近的原則進行布線。（3）布線要盡可能減小電流環路的面積（特別是布地線時），如果信號不能通過盡可能小的環路返回，就可能形成一個大的環狀天線。（4）對能確定的輻射干擾較大的導線使用屏蔽線。（5）盡量不將性質不同的信號導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線的地方時，應將線束通過部分或銳角處進行處理，以保證線束的安全。（6）對于電磁兼容要求高的設備，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，平行線之間存在分布電容，這樣會導致濾波器失去應有的作用。（7）電纜接頭焊接點處導線出來后要有一段直線距離后再進行彎曲，否則電纜接頭焊點會受應力導致損壞或影響指標。（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力影響。

上面所述僅是可制造性設計中一小部分內容，電路及結構設計人員必須先了解電子裝聯技術，在產品的概念化設計和詳細設計階段，必須考慮到制造生產過程中的工藝要求、測試組裝的合理性，才能按應用先進電子裝聯技術的要求進行可制造性設計。

參考文獻

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

[2]? 李曉麟.整機裝聯工藝與技術.電子工業出版社，2011（11）.