對(duì)于電(diàn)子(zǐ)産品設計(jì)師(shΩ₩ī)尤其是(shì)線路(lù)闆設計(jì)人(rén)員(yuán)來(lái)↓‍說(shuō)，産品的(de)可(kě)制(zhì)造性設計(jì)（Design₩ &★ For Manufacture，簡稱DFM）是(shì)一(yī)個(gè)必αφ←須要(yào)考慮的(de)因素，如(rú)果線路(lù£₹♦φ)闆設計(jì)不(bù)符合可(kě)制(zhì)造性設計(jì)÷"​∞要(yào)求，将大(dà)大(dà)降低(dī)産品的(de)生(shēng)♦≈産效率，嚴重的(de)情況下(xià)甚至會(h>✔₹uì)導緻所設計(jì)的(de)産品根本無法制(zh∑•↓‌ì)造出來(lái)。目前通(tōng)£σ♠ 孔插裝技(jì)術(shù)（Through Hole↔"γΩ Technology，簡稱THT）仍然在使用(yòng)，DFM在提高  (gāo)通(tōng)孔插裝制(zhì)造的(de₹β♣)效率和(hé)可(kě)靠性方面可(k≤®↔ě)以起到(dào)很(hěn)大(dà)作(zuò)用(yòng)，DFM方法能(néng)有(<​yǒu)助于通(tōng)孔插裝制(zhì)造商降低(dī)缺陷并保持競争力。 本文(w¥∞én)介紹一(yī)些(xiē)和(hé)通(tōng)孔插裝有(y© ǒu)關的(de)DFM方法，這(zhè)些(xiē)原則₽←從(cóng)本質上(shàng)來(lái)講具有(yǒ±∏≠u)普遍性，但(dàn)不(bù)一(yī)定在任何情況下(xià)都(dō'÷u)适用(yòng)，不(bù)過，對(duì☆€♥$)于與通(tōng)孔插裝技(jì)術(shù)打交道(dào)的(de)PCB設計(jì​ >↓)人(rén)員(yuán)和(hé)工(gōng)程師(shī≥≤)來(lái)說(shuō)相(xiàn>©♥®g)信還(hái)是(shì)有(yǒu)£α一(yī)定的(de)幫助。 1、排版與布局 在設計(jì)階段排版得(de)當可(kě)避免很(≥ hěn)多(duō)制(zhì)造過程中的(de)麻煩。 （♠λ1）用(yòng)大(dà)的(de)闆子(zǐ)可(kě)以節約材料，但(dà₽ ≈n)由于翹曲和(hé)重量原因，在生(shēng)産中運輸會(huì)比較困難，它需要(yà≥"o)用(yòng)特殊的(de)夾具進行(x♠☆•íng)固定，因此應盡量避免使用(yòng)大(dà)于23cm×30cm的(de)闆面。是(÷φshì)将所有(yǒu)闆子(zǐ)的(de)≠&β→尺寸控制(zhì)在兩三種之內(nèi)，這(zhè)樣有(yǒu)助于在産品更換時(shí)縮短¥δ(duǎn)調整導軌、重新擺放(fàng)條形碼閱✘♣讀(dú)器(qì)位置等所導緻的(de)停機(jī)時(shí)間(jiān)，∑®®而且闆面尺寸種類少(shǎo)還(hái)可(kě)以減少(shǎo)波峰焊溫度曲線的§φ(de)數(shù)量。 （2）在一(yī)個(gè)闆子(zǐ)♦☆裡(lǐ)包含不(bù)同種拼闆是(shì)一(yī)個(gè)λ•÷β不(bù)錯(cuò)的(de)設計(jì)方法，但(dàn)隻有(y♣‌↕↕ǒu)那(nà)些(xiē)終做(zuò)到(dào)一(yī)個(gè)産品裡(lǐ ∞)并具有(yǒu)相(xiàng)同生(shēng)産工(gōng)♦•₽藝要(yào)求的(de)闆才能(néng)這(zh→πè)樣設計(jì)。 （3）在闆子(zǐ)的(de)周圍應提供一(yī)些(xiē)邊框，尤其在∑♣§>闆邊緣有(yǒu)元件(jiàn)時(shí)，大(dà)多(duō)數(shù)自(zì)動裝↕∞≤∑配設備要(yào)求闆邊至少(shǎo)要(yào)預留5mm的(de)區££♦δ(qū)域。 （4）盡量在闆子(zǐ)的(de)頂面(元件₽‌≤>(jiàn)面)進行(xíng)布線，線路(lù)闆底面(焊接面)容易受到(©"πdào)損壞。不(bù)要(yào)在靠近(jìn)闆子(zǐ)邊緣的÷•(de)地(dì)方布線，因為(wèi)生(shēng)産過程<♣<中都(dōu)是(shì)通(tōng)過闆邊進行(xíng)抓持，邊上(shàng)的β♠(de)線路(lù)會(huì)被波峰焊設備的β♥★↑(de)卡爪或邊框傳送器(qì)損壞。 （5）對(duì)于具有(yǒu)較多±≠♦β(duō)引腳數(shù)的(de)器(qì)件(jiàn)（¶≥¥如(rú)接線座或扁平電(diàn)纜），應使用(yòng)橢圓形焊盤而不(bù)是(★♠•¥shì)圓形，以防止波峰焊時(shí)出現  €(xiàn)錫橋(圖1)。 （6）盡可(kě)能(néng)使定☆>¶÷位孔間(jiān)距及其與元件(jiàn)之間(j€→××iān)的(de)距離(lí)大(dà)一(yī)些(xiē)，'β÷×并根據插裝設備對(duì)其尺寸進行(xΩ₽↔>íng)标準化(huà)和(hé)優化(huà)處理(lǐ&♠¥↔)；不(bù)要(yào)對(duì)定位孔做(zuò)電(diàn)鍍，±‌₽÷因為(wèi)電(diàn)鍍孔的(de)直徑很(hěn)難控制(zhì∑★÷¥)。 （7）盡量使定位孔也(yě)作(zuò)為(w€≈≠♥èi)PCB在終産品中的(de)安裝孔使用(y∑♠•òng)，這(zhè)樣可(kě)減少(shǎo)制(zhì♦‌✔)作(zuò)時(shí)的(de)鑽孔工(gōng)序。 （8）可(kě)在闆子(÷​÷zǐ)的(de)廢邊上(shàng)安排測試電(diàn)路(lù)圖樣以便進β<行(xíng)工(gōng)藝控制(zhì)，→¶≥在制(zhì)造過程中可(kě)使用(yòng)該圖樣監測表面絕緣阻抗、清潔度及可(kě)焊₩≈性等等。 （9）對(duì)于較大(dà)的(de)βπ¥>闆子(zǐ)，應在中心留出一(yī)條通(tōng)路(lù)以便過波峰焊時(shí)在®↓≥'中心位置對(duì)線路(lù)闆進行(xíng)支撐，防止闆子(zǐ)下(xià)垂和¶↕ (hé)焊錫濺射，有(yǒu)助于闆面焊接一(yī) ✔∞緻。 （10）在排版設計(jì)時(shí)應考慮針床可(kě)測性問(wèn)≠£₩題，可(kě)以用(yòng)平面焊盤(無引線)以便在線測試時(sh>"©í)與引腳的(de)連接更好(hǎo)，使所有(yǒu)電(diàn)路(lù)節點均可(kě)룧☆測試。 2、元件(jiàn)的(de)定位與安放(fàng) （1）按照(zhào)一(yī)個(±δ∞gè)栅格圖樣位置以行(xíng)和(hé)列的(de)形式安♠‌排元件(jiàn)，所有(yǒu)軸向元件(ji≠$↔àn)應相(xiàng)互平行(xíng)，這(zhè)樣軸向插裝機(jī)在→↓插裝時(shí)就(jiù)不(bù)需要(yào)旋€♦轉PCB，因為(wèi)不(bù)必要(yào)的(de)轉動和(hé)移動 '∏會(huì)大(dà)幅降低(dī)插裝機(jī)的(de)速度。Ω→像圖2中這(zhè)些(xiē)以45度角放(fàng)置的(de)元件(jiàn)，‍ <實際上(shàng)無法由機(jī)器(qì)插入。 （2）相(xiàng)似的(de&‌)元件(jiàn)在闆面上(shàng)應以相(xiàng)同的" <(de)方式排放(fàng)。例如(rú)使所有(yǒu)徑向電(diàn)容的(de)負極朝向闆₹×ε¥件(jiàn)的(de)右面，使所有(yǒu)雙<∏列直插封裝(DIP)的(de)缺口标記面向同一(yī)方向等等，這(zhè)樣可(kě)以加快(k'≤÷πuài)插裝的(de)速度并更易于發現(xiàn)錯(cuò)誤。如(rú)圖3所示×≥↓♣，由于A闆采用(yòng)了(le)這(z→±≈hè)種方法，所以能(néng)很(hěn)容易地(dì)找到(dào)反向電βλ☆₹(diàn)容器(qì)，而B闆查找則需要(yào)用(y¥ òng)較多(duō)時(shí)間(jiān)。實際上(shàng)一(yī)個(gè)公司可(≈≠↕kě)以對(duì)其制(zhì)造的(de)所有(yǒu)線路(l  ↕→ù)闆元件(jiàn)方向進行(xíng)标準化(huà)處理(lǐ)，↓γ→某些(xiē)闆子(zǐ)的(de)布局可(kě)能(néng)不(bù)一(yī&↕♣)定允許這(zhè)樣做(zuò)，但(dàn)這(zhè)應該是(shì)一(yī)個(φ≠•gè)努力的(de)方向。 （3）将雙列直插封裝器(qì)'₽ε 件(jiàn)、連接器(qì)及其它多(duōε×♠)引腳數(shù)元件(jiàn)的(de÷¥ ₹)排列方向與過波峰焊的(de)方向垂直，這(zhè)樣可(kě)以減少(shǎo)元©±""件(jiàn)引腳之間(jiān)的(de)錫橋。 （4）♠ ↔充分(fēn)利用(yòng)絲印在闆面上(shàng<↓)作(zuò)記号，例如(rú)畫(huà)一(yī)個(gè)框用(yòng)于貼條形碼，印上(•✘¶shàng)一(yī)個(gè)箭頭表示闆子(zǐ)過波峰焊的(de)方向，用(yòng£±★✘)虛線描出底面元件(jiàn)輪廓(這(zhè)樣闆子(↕₩∞¥zǐ)隻需進行(xíng)一(yī)次絲印即可(kě))等等。 （5）畫(huà)出←♣₹元件(jiàn)參考符(CRD)以及極性指示，并在元件(jiàn)插入後仍然可(kěδδ)見(jiàn)，這(zhè)在檢查和(hé)排除故障時(shí)很(hěn)有(y♦×¥→ǒu)幫助，并且也(yě)是(shì)一(yī)個(gè)很(h>≠ěn)好(hǎo)的(de)維護性工(gōng)作(zu<∏σò)。 （6）元件(jiàn)離(lí)闆邊緣應至少(shǎo)有(y≥•ε↑ǒu)1.5mm(為(wèi)3mm)的(de)距離(lí)，這(zhè)将使線路(lù)闆更加易α€≠于進行(xíng)傳送和(hé)波峰焊接，且對(duì)外(wài)圍元件(jiα←δàn)的(de)損壞更小(xiǎo)。 （7）元件(jiàn)高(gāo)出闆面距離(lí)需₽"超過2mm時(shí)(如(rú)發光(gu♥∞​āng)二極管、大(dà)功率電(diàn)阻器(qì)等)，其下(xià)面應加墊片。如↓☆ (rú)果沒有(yǒu)墊片，這(zhè)些(xiē)元件(jiàn)在傳送時(shí)會(✔ε±βhuì)被“壓扁”，并且在使用(yòng)中容易受到♥®(dào)震動和(hé)沖擊的(de)影(yǐng)響。 （8）避免在PCB兩面均安放‌™(fàng)元件(jiàn)，因為(wèi)這(zhè)會(huì)大(dà)幅增加裝配的♦∏±β(de)人(rén)工(gōng)和(hé)時(shí)間(j→≥iān)。如(rú)果元件(jiàn)必須放(fàng)在底面，則應使其物(wù)理α♥(lǐ)上(shàng)盡量靠近(jìn)，以便一(yī)次完成防焊膠帶的(de)遮蔽與剝離(​€←×lí)操作(zuò)。 （9）盡量使元件(jiàn)均勻地(dì)σ↔​✘分(fēn)布在PCB上(shàng)，以降低(dī)翹曲并有(yǒu¶$​δ)助于使其在過波峰焊時(shí)熱(rè)量↕€Ωπ分(fēn)布均勻。 3、機(jī)器(qì)插裝 ✔∞（1）所有(yǒu)闆上(shàng)元件(j&‍&iàn)的(de)焊盤都(dōu)應該是(shì)标準"Ω的(de)，應使用(yòng)業(yè)界标準的(de)間(jiāφ↔©®n)隔距離(lí)。 （2）選用(yòng)的(de)元件(≥ jiàn)應适用(yòng)于機(jī)器(qì)插裝，要(yào)牢記$​自(zì)己工(gōng)廠(chǎng)內(nèi)的(de)設備的(de)條件(jiàn)與規φ‍格，事(shì)先考慮好(hǎo)元件(jiàn)的(de)封裝形式，以便×®能(néng)更好(hǎo)地(dì)與機(jī)器(qì)配✘↔≠合。對(duì)于異形元件(jiàn)來(lái)講，封裝可(kě)能(nén✘‍↓©g)是(shì)一(yī)個(gè)較大(dà)的(de)問(wè> •←n)題。 （3）如(rú)果可(kě)能(néng)≠↔&，徑向元件(jiàn)盡量用(yòng)其軸向型，因為(wλ©&èi)軸向元件(jiàn)的(de)插裝成本比較低♥←(dī)，如(rú)果空(kōng)間(¥$​jiān)非常寶貴，也(yě)可(kě)以優先選用(yòng)徑向元件(jiàn)。 →↕€（4）如(rú)果闆面上(shàng)僅有(yǒu)少(shǎo)量的(de)★'Ω×軸向元件(jiàn)，則應将它們全部轉換為(wèi)徑向型，反之亦然，這(zhè)樣可(kě)完↔↕¥∞全省掉一(yī)種插裝工(gōng)序。 （5）布置闆面時(shí)，應從(cóng)小(xiǎo₹​≈)電(diàn)氣間(jiān)隔的(de)角度考慮引腳折彎方向和(hé)自(zì)動插裝機↑πβ(jī)部件(jiàn)所到(dào)達的(de)範圍，同©"時(shí)還(hái)要(yào)确保引腳折彎方向不(bù)會(♥₩¶←huì)導緻出現(xiàn)錫橋。 4、導線與連接器(qì) （1）不(bù)要(yào)<®将導線或電(diàn)纜線直接接到(dào)PCB上(shàng♠↑)，而應使用(yòng)連接器(qì)。如≈‍​(rú)果導線一(yī)定要(yào)直接焊到(dào)闆子(zǐ★♠♦)上(shàng)，則導線末端要(yào)用(yòng) >≥一(yī)個(gè)導線對(duì)闆子(zǐ)的(de)端子(zǐ)進行(xíng)端接。從(✔♦λcóng)線路(lù)闆連出的(de)導線應集中于闆子(zǐ)的(de)某個(gè)區(qū)域，✔​這(zhè)樣可(kě)以将它們套在一(yī)起避免影(yǐng)響其ασ₽​它元件(jiàn)。 （2）使用(yòng)不(bù)同顔色的(de)導線以防止裝配過程中出♠δ現(xiàn)錯(cuò)誤。各公司可(kě)采用(yòng)自(zì)己 <ε的(de)一(yī)套顔色方案，如(rú)所有(yǒu)産品數(shù)據線的∞λ♦(de)高(gāo)位用(yòng)藍(lán₹λ→)色表示，而低(dī)位用(yòng)黃(h≥$§uáng)色表示等。 （3）連接器(qì)應有(yǒu)較大(dà)焊盤以提供÷ ε≥更好(hǎo)的(de)機(jī)械連接，高(gāo)引腳數(shù)連接器(qì)≈↔™的(de)引線應有(yǒu)倒角以便能(né÷×'ng)更容易地(dì)插入。 （4）避免使用(yòng)雙列直插式封裝插座，它除了©¥¶(le)延長(cháng)組裝時(shí)間(jiān)外(wài✘™☆)，這(zhè)種額外(wài)的(de)機(jī)械連接還 $γ€(hái)會(huì)降低(dī)長(cháng)期使用(yòng)的(de)可(kě)靠性™δ♦♣，隻有(yǒu)因為(wèi)維護的(de)原因需要(✘>yào)DIP現(xiàn)場(chǎng✔")更換時(shí)才使用(yòng)插座。如(rú)今DIP的(de)質量已取得(de)了(le)¥∞£♣長(cháng)足的(de)進步，無須經常更換。 （5）應在闆面♦ ₹∑上(shàng)刻出辨别方向的(de)标記，防•φ₩•止安裝連接器(qì)時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤。連接器(qì)焊點處是(shì) φ¥α機(jī)械應力較為(wèi)集中的(de)‌✔÷®地(dì)方，因此建議(yì)使用(yòng)一(yī)些(x<"♠iē)夾持工(gōng)具，例如(rú)鍵和(hé)卡扣。 5、整↓♠λ機(jī)系統 （1）應在設計(jì)印制(zhì)電(diàn)路(lù)闆前選好(hǎo)π☆£±元器(qì)件(jiàn)，這(zhè)樣可(kě)以實現(xiàn)布局并且有(yǒu)">↓助于實施本文(wén)中所闡述的(de)DFM原則。 （2）避免采用(yòng)一(yī)©Ω些(xiē)需要(yào)機(jī)器(qì)壓↑÷→力的(de)零部件(jiàn)，如(rú)導線别針、鉚釘等，除了(le)安裝速≈✔π度慢(màn)以外(wài)，這(zhè)"★γ些(xiē)部件(jiàn)還(hái)可(kě)能(n §✔‍éng)損壞線路(lù)闆，而且它們的(€↓☆de)維護性也(yě)很(hěn)差。 （3）采用(yòng)下(xià)面的(de)方法，±×≥¶盡量減少(shǎo)闆上(shàng)使用(yòng)元件(jiàn)的(de)種類：用(yònπ✘g)排電(diàn)阻代替單個(gè)電(diàn)阻；用(yòng)一(yī)個(gè)六針€®連接器(qì)取代兩個(gè)三針連接器(qì)；如(rú)♠™$果兩個(gè)元件(jiàn)的(de)值很(hěn)相(xiàng)似，但(dàn)公差不≤$ε☆(bù)同，則兩個(gè)位置均使用(yòng)公差較低(dī)的(de)那 ∑(nà)一(yī)個(gè)；使用(yòng)$σ相(xiàng)同的(de)螺釘固定闆上(shàng)各種散熱(rè)器(qì)。δ'₽​ （4）設計(jì)成可(kě)在現(xiàn)場(chǎng)進行(xíng)配置的(deΩ©Ω)通(tōng)用(yòng)闆。例如(rú)裝一(yī)個★>≥(gè)開(kāi)關将國(guó)內(nèi)使用(yòng)的(de)闆改為(wèi)出‍&口型号，或使用(yòng)跳(tiào)線将一(yī)種型号轉變為(wèi)另一(y£≈ī)型号。 6、常規要(yào)求 （1）當對(duì)線路(lù)闆做(zu★§βò)敷形塗層時(shí)，不(bù)需要(yào)塗層的(de)部分(fēnγ→£→)應在工(gōng)程設計(jì)時(shí)在圖上(sh€≤Ωàng)标注出來(lái)。設計(jì)時(shí)應考慮塗層對(☆±duì)線間(jiān)電(diàn)容的(de)影(yǐng)響£α♥。 （2）對(duì)于通(tōng)孔來(lái)說(shuō)，為(wèi)<Ω‌"了(le)保證焊接效果，引腳與孔徑的(de)縫隙應在0.25mm到(dà​±✔o)0.70mm之間(jiān)。較大(dà)的(de)孔徑✔ ₩™對(duì)機(jī)器(qì)插裝有(yǒu)利，而想要(yào)得(de)到(‌αdào)好(hǎo)的(de)毛細效果則要(yào)求有(yǒu)較小(xiǎo)的(de)孔徑∑±∏，因此需要(yào)在這(zhè)兩者之間(jiān)取得(de)一♠<(yī)個(gè)平衡。 （3）應選用(yòng)根 ¶據工(gōng)業(yè)标準進行(xín↔✔$‌g)過預處理(lǐ)的(de)元件(jià€★↑≈n)。元件(jiàn)準備是(shì)生(shēng)産過程中效率的(de)部分(↕<¥fēn)之一(yī)，除了(le)增添額外(wài)的(de)工(gōng)序(相₽‍(xiàng)應帶來(lái)了(le)靜(jìng)電(diàn)損壞風(fēn÷±g)險并使交貨期延長(cháng))，它還(hái)增加了(le)出錯(cuò)的¥≠ (de)機(jī)會(huì)。 （4）應對(duì¶∑σ‌)購(gòu)買的(de)大(dà)多(duō)數(shù)手工(gōng)插裝元件₩★(jiàn)定出規格，使線路(lù)闆焊接面上(sh→↑☆☆àng)的(de)引線伸出長(cháng)度不(bù)超過1.5mm。這(zhè)樣可(kě≥★)減少(shǎo)元件(jiàn)準備和(hé)引腳修整的(de)工(gōng)&λ✘作(zuò)量，而且闆子(zǐ)也(yě)能(néng)更 ±←α好(hǎo)地(dì)通(tōng)過波峰焊設備。 （5）避免使用(yòng)卡扣®α♠安裝較小(xiǎo)的(de)座架和(hé)散熱(rè)器(∑₹qì)，因為(wèi)這(zhè)樣速度很(hěn)慢($‍màn)且需要(yào)工(gōng)具。應盡量使™≤∞用(yòng)套管、塑料快(kuài)接鉚釘、雙面膠帶或者利用(yòn≈σ∑∞g)焊點進行(xíng)機(jī)械連接。 7、結論 對(duì)于用(yòng)₹↕≤≤通(tōng)孔插裝技(jì)術(shù)進行(xíng)線路(lù)闆π ≤¥組裝的(de)制(zhì)造商來(lái)說(shuō)，DFM是(s♥∏γ≤hì)一(yī)個(gè)極為(wèi)有(yǒ∏ γu)用(yòng)的(de)工(gōng)具，它可(kě)節約大(dà)量 ‍↓費(fèi)用(yòng)并減少(shǎo)很(hěn)多(duō)麻煩。使用(yòng)DF ✘✔∞M方法能(néng)減少(shǎo)工(gōng)程更改以及将來(lái)在設計(jì)上(shà♣×ng)作(zuò)出讓步，這(zhè)些(δ‍≤'xiē)好(hǎo)處都(dōu)是(shì)非常直接的(de)。