干货 | PCB layout 前必须考虑的“5种”生产工艺

ittbank 2019-04-01


绘制PCB的时候,我们就要考虑清楚几个问题

  • 单层板还是双层板?

  • 是全直插还是直插加贴片?

  • 工厂是否支持红胶工艺?

转换成实际问题,就是  种主流的设计生产方案


方案一

全直插件,单面板


成本分析

手工插接,过一次波峰焊


最早的电源都是这么设计的,毕竟那个时候,波峰焊和回流焊其实都还不普及,人家是用的最传统的锡锅。



全插件+单面纸质PCB版,几乎就是过去那个时代的一个时代应记,现在已经用的很少了。


方案二

贴片+插件,贴片和插件一个面。

成本分析

先过一次回流焊,再过一次波峰焊



一台回流焊+一台波峰焊,其实是许多公司生产流水线的标配,所以这种方案设计的电源也是最容易被生产出来的产品


方案三

贴片+插件,贴片在底面,插件在顶面

成本分析

先做回流焊,焊接贴片元器件。然后制作治具,遮挡贴片元器件。最后再拜访插接件,过波峰焊。

这样的话成本就是

波峰焊+回流焊+治具成本



图片中就是所谓的治具,通过一块特殊的挡板,把贴片元器件挡住,只让直插件的引脚露出,然后才能进行波峰焊接。但是前提条件是贴片元器件和直插件的距离足够的远,而且这块治具的成本并不低。


但是实际上,由于现代电源对体积的要求都很紧凑,于是就无法让贴片元器件和直插元器件的引脚保留足够的治具隔离空间。于是常见的做法是通过红胶,先把贴片元器件黏在线路板反面,然后摆放插件,最后统一过波峰焊。

这样的话成本就是红胶成本+波峰焊



之所以这样做的原因是因为便宜。当然前提条件是你们工厂有红胶机这么一台设备。


方案三也是现代电源制作,最常用的生产方案。当然例如我们公司就没有红胶机,所以我就选择了方案二,就是一遍回流焊+一遍波峰焊,方案二相对于方案三,由于贴片元器件和直插元器件都在一个安装面上,所以就会特别占PCB面积,这样也就间接对电源工程师的布板能力提出了要求。


PS:方案三还有一种更扣的办法,就是制作单面板。其他都不变。优点是可以节约一点PCB的单价。但是缺点是布线更加困难了。



大家应该也注意到了,这块板子是需要飞线的,飞线其实也是一个定制件,而且不方便用机器插接,所以建议大家还是直接用双面板就是了。毕竟现在双面板的成本并不高很多了。


方案四

两面贴片+直插件
方案四绝对是土豪方案啊。不在乎成本的设计可以考虑这样制作


成本分析

方案四的成本主要是在方案三或者方案二的基础上多了一次热回流焊。


方案五

两面贴片方案


成本分析


两次回流焊+贴片元器件的价格增益



这个方案用的人很少,原因也很简单,因为之前就已经提到了,开关电源寸土寸金的地方,贴片电容的占用面积要远大于直插件,而且不容易买。还不能使用插件引脚的过孔实现上下板层的连接。所以会凭空多出很多过孔的。当然这样的方案也有它的好处,那就是产品的可靠性高。因为全贴片是有机会完全摆脱人工的一种生产手段。


这就是现代电源最常用的五种方案了。方案一 二 三都是现在很常见的设计方案。具体如何决策,就看你和工厂之间的协调了。

贴片电容的底座占空间非常厉害。



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