1.1　元器件在PCB上的安装形式

1.1.1　元器件的单面安装形式

元器件在PCB（印制电路板）上的单面安装形式 ^[1] 如图1-1所示。

1.1.2　元器件的双面安装形式

元器件在PCB上的双面安装形式如图1-2所示。

注意： 不推荐采用双面通孔插装安装形式。

1.1.3　元器件之间的 间距

（1）推荐的元器件之间的最小距离

考虑到焊接、检查、测试、安装的需要，元器件之间的间距不能太小。推荐的元器件之间的最小间距如图1-3所示。

元器件之间的间距建议按照以下原则进行设计。

① PLCC、QFP、SOP各自之间和相互之间的间距不小于2.5mm（100mil）。

② PLCC、QFP、SOP与Chip、SOT之间的间距不小于1.5mm（60mil）。

③ Chip、SOT相互之间再流焊焊面的间距不小于0.3mm（12mil），波峰焊面的间隙不小于0.8mm（32mil）。

④ BGA封装与其他元器件的间距不小于5mm（200mil）。为了保证可维修性，BGA器件周围需留有3mm禁布区，最佳为5mm禁布区。一般情况下BGA器件不允许放置在背面。当背面有BGA器件时，不能在正面BGA器件5mm禁布区的投影范围内布元器件。如果不考虑返修，其值可以小至2mm。

⑤ PLCC表面贴转接插座与其他元器件的间距不小于3mm（120mil）。

⑥ 压接插座周围5mm范围内，为保证压接模具的支撑及操作空间，在合理的工艺流程下，应保证在正面不允许有超过压接件高度的元器件，在背面不允许有元器件或焊点。

⑦ 表面贴片连接器的间距应该确保能够检查和返修。一般连接器引线侧应该留有比连接器高度大的空间。

⑧ 元器件到喷锡铜带（屏蔽罩焊接用）的间距应大于2mm（80mil）。

⑨ 元器件到拼板分离边的间距应大于1mm（40mil）。

⑩ 如果背面（焊接面）上贴片元器件很多、很密、很小，而插件焊点又不多，建议使插件引脚离开贴片元器件焊盘5mm以上，以便可以采用掩模夹具进行局部波峰焊。

（2）考虑波峰焊工艺的SMT元器件距离要求

① 相同封装形式的元器件布局与间距。相同封装形式的元器件布局与间距示意图如图1-4所示，封装形式与间距如表1-1所示。

② 不同封装形式元器件的布局与间距。不同封装形式元器件的布局与间距示意图如图1-5所示，封装形式与间距如表1-2所示。

1.1.4　元器件的布局形式

波峰焊焊接面上贴片元器件的布局有以下一些特殊要求。

1 .允许布设元器件的种类

1608（0603）封装尺寸以上贴片电阻、贴片电容（不含立式铝电解电容）、SOT、SOP［引线中心距大于或等于1mm（40mil）且高度小于6mm］。

2 .放置位置与方向

采用波峰焊焊接贴片元器件时，常常因前面的元器件挡住后面的元器件而产生漏焊现象，即通常所说的遮蔽效应。因此，必须将元器件引线垂直于波峰焊焊接时PCB的传送方向，即按照如图1-6所示的正确布局方式进行元器件的布局，且每相邻两个元器件必须满足一定的间距要求（见图1-7），否则将产生严重的漏焊现象。

3 .间距要求

波峰焊时，两个大小不同的元器件或错开排列的元器件，它们之间的间距应符合如图1-7所示的尺寸要求，否则易产生漏焊或桥连。

4 .焊盘要求

波峰焊时，对于0805、0603、SOT、SOP、钽电容，在焊盘设计上应该按照以下工艺要求做一些修改，这样有利于减少类似漏焊、桥连的一些焊接缺陷。

① 对于0805、0603元器件，应按照相关的SMT元器件封装尺寸要求进行设计。

② SOT、钽电容的焊盘应比正常设计的焊盘向外扩展0.3mm（12mil），以免产生漏焊缺陷，如图1-8（a）所示。

③ 对于SOP，如果方便的话，应该在每个元器件一排引线的前后设计一个工艺焊盘，其宽度一般比元器件的焊盘稍宽一些，用于防止产生桥连缺陷，如图1-8（b）所示。

5 .其他要求

① 由于目前通孔插装元器件的封装尺寸不是很标准，各元器件厂家产品差别很大，所以设计时一定要留有足够的空间位置，以适应多家供货的情况。

② 在PCB上轴向插装较长、较高的元器件时，应该考虑卧式安装，留出卧放空间。卧放时注意元器件孔位，正确的位置如图1-9所示。

③ 对于金属壳体的元器件，特别注意不要将其与别的元器件或印制导线相碰，要留有足够的空间位置。

④ 质量较大的元器件，应该布放在靠近PCB支撑点或边的地方，以减少PCB的翘曲。特别是当PCB上有BGA器件等不能通过引脚释放变形应力的元器件时，必须注意这一点。

⑤ 大功率的元器件、散热器周围，不应该布放热敏元器件，要留有足够的距离。

⑥ 拼板连接处，最好不要布放元器件，以免分板时损伤元器件。

⑦ 对需要用胶加固的元器件，如较大的电容器、质量较大的磁环等，要留有注胶地方。

⑧ 对有结构尺寸要求的单板，如插箱安装的单板，其元器件的高度应该保证距相邻板6mm以上空间，如图1-10所示。

⑨ 焊接面上所布高度超过6mm的元器件（波峰焊后补焊的通孔插装元器件）应尽量集中布置，以减少测试针床制造的复杂性。

⑩ 各类螺钉孔的禁布区范围要求。

本体范围内有安装孔的螺钉，如插座的铆钉孔、螺钉安装孔等，为了保证电气绝缘性，也应在元件库中将禁布区标识清楚。各种规格螺钉的禁布区范围如表1-3所示。

注意： 表1-3给出的禁布区范围只适用于保证电气绝缘的安装空间，未考虑安规距离，而且只适用于圆孔。

1.1.5　测试探针触点/通孔尺寸

测试探针触点/通孔尺寸如图1-11所示。

测试/通孔探针触点与元器件应保持一定空间，如图1-12所示。

1.1.6　基准点（Mark）

1 . 基准点的作用及类型

PCB上的基准点（Mark）是PCB应用于自动贴片机上的位置识别点。基准点为装配工艺中的所有步骤提供共同的可测量点，保证了装配使用的每个设备能精确地定位电路图形。基准点对SMT生产至关重要，其选用直接影响自动贴片机的贴片效率。一般基准点的选用与自动贴片机的机型有关。

2 . 基准点的设计规范

（1）基准点的形状

一个完整的基准点包括标记（或特征点）和空旷区，形状如图1-13所示。基准点标记为一个实心圆，优选形状为直径为1mm（±0.2mm）的实心圆，材料为裸铜（可以由清澈的防氧化涂层保护）、镀锡或镀镍，需注意平整度，边缘光滑、齐整，颜色与周围的背景色有明显区别。为了保证印刷设备和贴片设备的识别效果，基准点空旷区应无其他走线、丝印、焊盘或Wait-Cut等。

（2）基准点的位置

如图1-14所示，基准点位于电路板或组合板上的对角线相对位置，而且尽可能地距离分开，最好分布在最长对角线位置上。

注意： PCB上所有基准点只有满足在同一对角线上，而且成对出现的两个基准点，方才有效。因此，基准点都必须成对出现，才能使用。

根据SMT设备的要求，每块PCB内必须至少有一对符合设计要求的可供识别的基准点，可考虑单板基准点（单板和拼板时，板内基准点位置如图1-14所示）。拼板基准点或组合基准点只起辅助定位的作用。

（3）基准点的尺寸

基准点标记的最小直径为1.0mm，最大直径为3.0mm。基准点标记在同一块印制板上尺寸变化不能超过25μm。

注意： 同一板号PCB上所有基准点的大小必须一致（包括不同厂家生产的同一板号的PCB）。

建议RD-layout将所有基准点标记直径统一为1.0mm。

（4）基准点距离PCB边缘的距离

基准点距离PCB边缘必须大于或等于5.0mm（机器夹PCB的最小间距要求），而且必须在PCB内而非在板边，并满足最小的基准点空旷度要求。

注意： 所指距离为基准点边缘距板边距离大于或等于3.0mm，而非基准点中心。

（5）空旷度要求

在基准点标记周围，必须有一块没有其他电路特征或标记的空旷区。空旷区圆半径 r ≥2 R ， R 为基准点半径， r 达到3 R 时，机器识别效果更好。另外，还应增加基准点与环境的颜色反差。 r 内不允许有任何字符（覆铜或丝印等）。

（6）材料

基准点标记可以是裸铜、清澈的防氧化涂层保护的裸铜、镀镍、镀锡或焊锡涂层。如果使用阻焊，不应该覆盖基准点或其空旷区。

（7）平整度

基准点标记的表面平整度应该在15μm（0.0006in）之内。

（8）对比度

当基准点标记与印制板的基质材料之间出现高对比度时可达到最佳的性能。要求所有基准点的内层背景必须相同。

3 .一个基准点焊盘和阻焊设计实例

一个基准点焊盘和阻焊设计实例如图1-15所示。阻焊形状为和基准点同心的圆形，大小为基准点直径的两倍，如 d =40mil、 D =80mil。在直径为80mil的边缘处要求有一圆形的铜线作保护圈，金属保护圈的外径 D ₁ 为110mil，内径 d ₁ 为90mil，线宽为10mil。由于空间太小，单元基准点可以不加金属保护圈。

对于多层板，建议在基准点内层铺铜，以提高识别对比度。对铝基板、厚铜箔（铜箔厚度≥30oz）的情况，基准点有所不同。例如，基准点的设置是，在直径为80mil 的铜箔上，开直径为40mil的阻焊窗。

注：在PCB设计加工中，常用oz（盎司）作为铜箔的厚度单位。1oz铜厚度定义为1in ² 面积内铜箔的质量，对应的物理厚度为35μm。

4 .常见 的不良 基准点设计

（1）基准点大小和形状不良

例如：PCB上所有基准点标记的直径小于1.00mm，而且形状不规则；基准点的组成不完整，没有空旷区，只有标记点；基准点被V-cut所切；空旷区被字符或者电路特征遮盖（见图1-16）。这些都会造成SMT机器无法识别基准点。

（2）基准点位置偏差

例如：PCB内无基准点，板边基准点位置不对称；拼板中的子板内无基准点，拼板尺寸有误差，贴装后元器件坐标整体偏移。这些都会造成SMT作业困难。 49fqDF8CgQLuM9cyJBj+k5VhKo+0l+RGMMSzdNfv+SJi5iki05bX3eccTmCLL/fM