PCBA的可制造性设计规范-THT培训

焊盘直径 D+0.6mm D+1mm D+3mm
备注 波峰焊接 波峰焊接 波峰焊接
焊盘设计-- THT
• 矩形焊盘 • 如果元件孔的外形为矩形，焊盘应视每个横截面宽度的不
同，设计焊接带。
孔直径 D ≤0.8mm 0.8mm ≥ D >1.5mm D ≥ 1.5mm 如有特殊要求，可适当调整。
焊盘直径 D+0.6mm D+1mm D+3mm
THD元件的选择、设计
• 11.如板面有连接器、插座、插针类得元件， 其顶端应做倒角设计，以方便插装。且元 件与PCB结合部位必须做透气设计。
• 倒角的大小视元件插孔或引脚大小决定， 这里不做规定
THD元件的选择、设计
• 12.PCB组件与PCB装联的方式尽量避免使用 螺钉连接，可设计为定位柱，利用波峰焊 接进行机械连接，可有效提高装配效率， 同时减低材料使用。
• 7.使用双面混装工艺的PCBA,PCB底面SMD 元件的高度不可超过3mm。
3 mm
THD元件的选择、设计
• 8.SMD类元件的耐温必须达到260摄氏度以上， 且包装方式必须满足防潮，防震，放挤压， 防静电的要求以满足产品制造过程。
• THD类元件的耐温必须达到120摄氏度以上及 260度，6s/3次以上的要求，其包装方式必须 满足防潮，防震，放挤压，防静电的要求， 以满足产品制造过程。同时应首先选择编带 式的封装方式，以提高元件的加工效率。
大
PCBA制造工艺选择 THD元件的选择、设计 PTH/NPTH通孔与焊盘设计
纲
PCB表面处理方法 PCB表面丝印、标识
PCBA布局设计 PCBA拼板、工艺边设计
第一节 PCBA装联的工艺选择
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PCBA装联的工艺选择
常见的PCBA装联工艺常见的PCBA 装联方式有以 下几种：
1.单面纯SMD贴装—PCB仅一面贴装SMD元件。
THD元件的选择、设计
• 6.元件引脚直径大于（长或宽取较大值） 1.2mm,或引脚为钢针等较硬的材质，元件 的引脚高度应设计为标准高度 3.5mm+/0.5mm（仅仅适合厚度为1.6mm,2.2mm的 PCB).以避免剪脚作业。例如：变压器， 电感…
3.5mm+/-0.5mm
THD元件的选择、设计
D+0.4mm
D > 2.Omm
D+0.5mm
X1
以上均为金属化后的尺寸
PTH、NPTH通孔/焊盘设计。
• 接地孔
1.从印制板的一个表层延展到另一个表层的导通孔，与内部线 路导通，通常用螺丝与外界固定。
2.接地孔径一般为螺钉直径+0.3mm,过小将无法安装，接地孔 通常用作定位用，所以不宜过大，过大将影响定位精度。
详细排序
第二节 THD元件的选择、设计
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THD元件的选择、设计
• 1.同功能元件，除经常使用的插座、插头， 如有SMD类型封装，不应使用THD插装类元 件。
• 2.原则上跳线不可用于PCB表面电器、线 路连接导通作用。如必须使用，跳线本体 须做绝缘处理.
THD元件的选择、设计
3.有高震动要求，或者重量超过15g的轴向 元件，应有专用的支架，支撑固定。（例 如：保险管）
3.过锡孔可作为测试孔使用。
以上均为金属化后的尺寸
PTH、NPTH通孔/焊盘设计。
• 盲孔
1.盲孔一般多用在多层板设计，用以连接PCB内部与PCB一个 表面的电器连接，是一种金属化孔。
2.为保证盲孔的镀层，开孔的孔径应保持在0.6mm以上。 （直径小于0.6mm的孔做镀层的效果不好，具体可根据供应 商能力调整）
• 例如：插座，插针…
注：元件越长，变形的曲度越大。
THD元件的选择、设计
• 17.插装类双引脚元件，尽量采用编带式封 装，以便于成型加工，提升加工效率（三 级管等管状物料除外）
• 例如，压敏电阻，色环电阻，LED….
第三节 PTH、NPTH通孔/焊盘设计
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PTH、NPTH通孔/焊盘设计
制造工艺：印刷--贴片--回流焊接--下一工序
PCBA装联的工艺选择
2.单面纯THD插装-PCB仅一面分部插装类器件。
制造工艺：插件--波峰焊接--下一工序
PCBA装联的工艺选择
3.双面SMD贴装-PCB两面均为SMD贴装器件。
制造工艺：印刷--贴片--回流焊接--印刷-贴 片--回流焊接--下一工序
• c.同一散热器上的元件最多应保持在4~5个， 以防止组装中的公差叠加，导致插装作业 难度增加，影响产品整体制造速度以及造 成质量隐患。
THD元件的选择、设计
• 14.对于DIP类多引脚，且本身有方向要求 的元件，其本身应做“防反向”设计，设 计的方法多采用去除无功能脚，增加定位 柱等方法，这里不做限制。以下为一种防 反向设计：
例如：直径为3mm的螺钉，螺钉孔的直径应该为3.3mm
以上均为金属化后的尺寸
PTH、NPTH通孔/焊盘设计。
• 过锡孔
1.从印制板的一个表层延展到另一个表层的导通孔，通常在 PCB表面铜箔较大，较为密集的地方开设，其目的是提升区 域面积内的热膨胀速度，减缓区域面积内的散热速度。
2.过锡孔的孔径一般为0.6~0.8mm,过小将影响孔内镀铜效果， 过大容易溢锡。
以上均为金属化后的尺寸
PTH、NPTH通孔/焊盘设计
术语： NPTH—非金属化的导通孔； • 定位孔—用于PCB定位或安装的一种非金属化孔。 • 应力孔—用于减少PCB表面张力的一种非金属化孔。 • 隔离孔、槽—用于隔离强弱电之间爬电现象的一种非金属
化孔。
PTH、NPTH通孔/焊盘设计
• 定位孔—通常不做金属化处理,如作为接地 用，可做金属化,并做表面处理。
径，适当放大0.3~0.5mm，以利于插装，焊接。如下：
元件引脚直径（D) D ≤ 1.Omm 1.0mm < D ≤ 2.0mm D > 2.Omm
PCB孔径 D+0.3mm D+0.4mm D+0.5mm
以上均为金属化后的尺寸
备注 常规引脚，波峰焊接 常规引脚，波峰焊接 常规引脚，波峰焊接
PTH、NPTH通孔/焊盘设计
PCBA装联的工艺选择
4.单面SMD与THD元件混装-SMT与THD元件分部 在PCB板的同一面
制造工艺：印刷-贴片--回流焊接--插件--波 峰焊接--下一工序
PCBA装联的工艺选择
5.双面THD 与SMD元件混装-PCB一面为THD插装元 件,另一面为SMD贴装元件。
制造工艺：印刷-贴片--回流焊接--插件--波峰 焊接--下一工序
焊盘的设计一般视元件孔的直径 尺寸，元件的外形，适当增加可焊接 区域，称为焊盘。
焊盘设计-- THT
焊盘的材料一般为纯度为99.9%以 上的电解铜，一般的厚度多为35um， 如有特殊要求，可适当调整。
焊盘设计-- THT
• 一般圆形焊盘的设计规则如下：
孔直径 D ≤0.8mm 0.8mm ≥ D >1.5mm D ≥ 1.5mm 如有特殊要求，可适当调整。
• 例如：散热器
THD元件的选择、设计
• 13.散热器设计 • a.散热器上组装的元件，必须保证组装后，
组件的引脚在同一水平线上，以利于插装 作业。
同一水平
THD元件的选择、设计
• b.散热器上的元件的类别应尽量为1种，如 有特殊原因，也应保证同一散热器本体上 组件的类别在3种以下，且从外观上容易区 分，以防止装配性错误。
• 2，对与通孔插装，回流焊接的元件，其孔径与元件引脚的
配合尺寸也应做适当放大，具体如下：
元件引脚直径（D) D ≤ 1.Omm 1.0mm < D ≤ 2.0mm D > 2.Omm
PCB孔径 D+0.15mm D+0.2mm D+0.2mm
备注 DIP[/SIP插针，回流焊接 DIP[/SIP插针，回流焊接 DIP[/SIP插针，回流焊接
PCBA的可制造性设计规范 --THT培训
Through Hole Technology 通孔插装技术/工艺
工艺部 PCBA-冯涛
Biblioteka Baidu
破冰
注意
• 1.本规范所涉及的内容不能保证其完整性， 但是对产品设计有一定的约束力。
• 2.本规范内容不一定是标准的，但是对于 我们的产品相对适用。
• 3.本规范内容不是最终的，因为产品不断 更新，电子行业不断进步，规范内容也 会 ”与时俱进“。
• 定位孔孔径为3.0~3.2mm
PTH、NPTH通孔/焊盘设计
• 应力孔—用来减少区域面积内应力作用的 非金属化孔。
• 应力孔孔径为0.6~0.8mm
PTH、NPTH通孔/焊盘设计
• 强电隔离孔、槽—通常用于强电、弱电区域 隔离位置，用于隔离两者之间的爬电现象。
• 强电隔离设计不受外形，尺寸约束。 • 强电隔离孔、槽须开设应保证边缘与最近的
以上均为金属化后的尺寸
PTH、NPTH通孔/焊盘设计
• 3，矩形插装孔设计
如元件引脚为矩形，插装孔的设计形状也应设计为矩形，且 依照各方向横截面得宽度，依照通孔插装元件孔设计规则设 计。例如：
PCB 通孔 元件脚
X=1M
M
元件引脚直径（D)
PCB孔径
D ≤ 1.Omm
D+0.3mm
Y=3
MM
Y1
1.0mm < D ≤ 2.0mm
制造工艺：印刷-贴片--回流焊接--印刷-贴片-回流焊接--插件--波峰焊接--插件--手工焊接 --下一工序
PCBA装联的工艺选择
以上9种PCBA装联方式依照制造工艺 特点，其装联难度不一，设计时应优先考 虑较为简单的制造工艺（顺序1.2.3…9）， 尽量使用自动化装联程度高的工艺，避免 手工作业程序。
PCBA装联的工艺选择
8.双面THD与SMD混装—PCB两面均分部THD类 插装元件，其中一面同时分部SMD贴装元件。
制造工艺：印刷-贴片--回流焊接--插件--波 峰焊接--插件--手工焊接--下一工序
PCBA装联的工艺选择
9.双面THD与SMD混装2—PCB两面均分部THD类插 装元件，两面面同时分部SMD贴装元件。
焊接位置有2mm以上的空间。 • 强电隔离孔、槽不可损伤焊盘、线路等。 注：为保证制造的可操作性，不建议采用此方
法进行电气隔离。
PTH、NPTH通孔/焊盘设计
• 其它要求： 通孔必须保证与PCB垂直 同一通孔的内径必须保证一致
正确的
错误的
焊盘设计-- THT
焊盘的作用是将已经安装的元件 借助焊接材料，以特有的方式达到与 PCB内部线路导通，实现产品设计的功 能。
PCBA装联的工艺选择
6.双面SMD与THD混装—PCB两面均分布SMD贴 装元件，其中一面同时分部THD插装元件。
制造工艺：印刷-贴片--回流焊接--印刷-贴 片--回流焊接--插件--波峰焊接--下一工 序
PCBA装联的工艺选择
7.双面纯THD插装-PCB两面均分布THD插装类元件。
制造工艺：插件--波峰焊接--插件--手工焊接-下一工序
THD元件的选择、设计
4.工作频率较高或工作稳定较高的有浮高要 求的元件，应选择元件本身有支撑装置或 元件引脚有定位设计。（例如：压敏电阻， 三极管…)
THD元件的选择、设计
5.通孔插装的元件应选用底部（与PCB结合 部位）有有透气设计的元件，以免造成 “瓶塞效应”，造成焊接不良。
瓶塞效应：指由于元件与PCB结合过紧，导 致焊接时，PCB内部受热产生气体无法排 出（焊接面与焊锡完全结合），导致焊点 产生针孔，炸锡或焊接高度不够等不良现 象。
术语： PTH—金属化的导通孔； • 元件孔：用于插装元件的导通孔。 • 过锡孔：从印制板的一个表层延展到另一个表层的导通孔。 • 接地孔：起接地作用的一种金属化孔。 • 盲孔：一种未延伸至PCB另外一面的金属化孔。
埋孔
PTH、NPTH通孔/焊盘设计
• 元件孔、插装孔：
• 1.用于插装元件的PTH通孔直径（D），应依照元件引脚的直
增加定位柱，以保证反 向无法插装
THD元件的选择、设计
• 15.PCB表面尽量不要使用”踢脚”成型类 元件设计，如必须使用时，应依照我公司 现有加工能力，其踢脚的宽度（X）必须为 3.9mm.
X=3.9mm
THD元件的选择、设计
• 16.过波峰焊的SIP/DIP类插座长度尽量不 超过40mm，以免焊接过程中，元件本体受 热，翘曲，导致浮高。
THD元件的选择、设计
• 9.SOJ,PLCC,BGA和引脚间距小于0.8mm 等贴 片类元件不可以采用波峰焊接方式。
BAG
PLCC
SOJ
THD元件的选择、设计
• 10.导线尽量不要直接与PCB连接，进行焊接 作业。以确保其可操作性，同时避免导线绝 缘层损害。应使用连接器或插座，利用其焊 接机理，进行机械连接。