【分享】封装设计真不是你想得那么简单

中联恒升线路板

作者：一博科技高速先生自媒体成员 王辉东
" m) x$ T; w! J: h5 W& W梦莉在PMC的位置上核对PCB物料时，赵理工和林如烟正在PCBA工厂里参观。
4 r- }& |3 J4 q7 t/ \
. Z; a$ \: a- p  A' x这是客户设计制板的一个PCB项目，在公司的PCBA工厂焊接装配。
  I5 r, z4 I- ?% k, g# E/ w
, p0 X" _) f4 w! B2 @梦莉是一个有梦想有追求的女孩。按她的话说，她就是想做一个特别拽，走路带风，想买就买，想吃就吃，有自己喜爱的工作，敢爱敢恨，谁都不甩的那种美少女。

前两天因为一件小事和男朋友叶飞闹别扭，一言不合就给叶飞留下一句话，从此你的世界与我无关，我的世界，你也只配旁观。
) {% s4 t( J" b  X5 l) K# a
+ g# [2 T5 B( E& W. z. _3 e吓得这两天在仓库工作的叶飞，没事就到梦莉这嘘寒问暖，梦莉就一直紧绷个小脸，不理他。
( N4 j  k( w5 q$ T4 G8 L1 `
你说这男人很多时候，他们想要的只是女朋友一个肯定的眼神和一颗懂他的心，仅此而已。

, U: s" P; d" b# _4 ^( y! J, p" X可是有时候连这个最基本的要求都无法实现，这只能是一种梦想了。

梦想这个词很奇怪，以梦开头，却要在现实里完成一切。所以女朋友懂不懂你不重要，重要的是你要懂她。
. ~4 L# ~9 M; S/ Z' E
9 @( J- _6 U2 k: _7 Q这不叶飞刚忙完手中的活，又来到梦莉座位边，脸上勉强挤出一丝微笑，像个做错事的孩子，站在梦莉身后不说话，就这么专注的看着她。
; k: D  Z9 E8 o) O7 [2 x
梦莉瞟了一眼叶飞，给了他个白眼，扭过头跺了一下脚，哼了一声，就埋头检查起PCB板上的物料。

这板子太着急了。
2 w# r# P  }0 E7 W: A# T. L' D8 j
刚开始核对PCB板上的贴片器件那是一切顺利，可时在检查DIP插装器件时却出了点状况。
梦莉拿起DIP器件向板内孔上插的时候，感觉PCB的钻孔有点紧。
. b5 I* t) `) E; p5 U& u* F: S
她推测可能是引脚与PCB板上孔的尺寸不匹配，才导致引脚插不进孔内。

于是她用手捏紧DIP器件，眯着眼睛，用力的向孔内按压。刚开始她感觉阻力挺大的，于是她又咬了咬牙，梦莉觉得手下一滑，感觉到插针进入板内了。

2 a5 @$ p1 p4 u# L0 `她有一丝开心，笑容在脸上刚开始荡漾时，她睁开了眼，突然笑容在脸上就凝固住了。因为她看到刚才下沉的不是器件，而是器件上的塑胶件，这插针还是稳丝不动的站在PCB的孔上面，没有一点要进去的意思。

& G) u! g$ D8 A* ~
8 g/ ]; X% \. d, }' X0 t! y6 @于是梦莉又换了一个器件去试，结果呢还是外甥打灯笼--照旧（舅）。
$ J2 Y' P+ t/ T0 _" Z7 v
梦莉额头上有一层细密的汗珠冒了出来，不由得抬眼瞄了一眼叶飞。
1 ]! a7 s0 `* L$ \3 A
' E" \" T3 V. d! l; _这一个眼神里面包含的东西太多了，有爱，有恨，有女子的柔弱无助，也有对叶飞的热切求助。
$ l% D( _/ k% S  z$ ~1 o7 B8 k) {
叶飞心内一阵悸动，是时候表演真正的绝技了，他一把拿起桌子上的插件，喊道：“媳妇让开，看我的…..”
4 n7 y1 f! A* L2 ~
梦莉给了他一个白眼，但还是主动把位置让给叶飞来操作。
( l9 R8 g: ^5 k) I5 T- ]( A, ]3 X/ B) C
( ]7 A) \, R: ]0 E只见他咬紧牙，腮帮子鼓得老高，向一个刚出炉的琉璃球，眼睛瞪得像灯泡，鼻子里喷着热气，感觉像火山即将要喷发。板子的插件在强力的挤压下，只稍稍矜持了一下，然后只见塑胶块嗖的一下子就被按到了板子上，器件的针脚唰一下子就刺入了叶飞的手指中，然后他就感觉到手上一麻，一阵钻心的疼直冲脑门。血，殷红的血一下子就从手上涌了出来…….

: \. u5 V4 s7 @/ y5 {梦莉听到叶飞”啊“的一声惨叫，心头一紧，一把拉起了叶飞的手，捏住流血的伤口，一起向车间那个急救箱的位置跑去。
. ]: A7 [9 z, t* v- S4 d
一个东西，学会之前是迷茫，学会之后是成长。

2 n& b$ G8 O9 R' J5 m1 S: \他叶飞这次可是真正成长了。
, M- G% u% _3 c1 s& W  D
叶飞看着梦莉给他喷酒精，涂碘酊，缠纱布，内心幸福感爆棚。
6 ]6 @' A: k' K' V3 _
梦莉的脸上满是心疼，叶飞举着缠着纱布的手，纱布上还一些黄黄的碘酊渗出。

8 g' i/ Y7 ]9 @' _; ~  E他一边端详着手，一边弱弱的说道：“梦莉，这下衣服也洗不了，饭也不能做了，碗也洗不成了……我成了个废人了，媳妇，你可要对我负责，你可要养我一辈子。”

”养你，养你，我养你个大头鬼….”梦莉看了看了叶飞那死皮赖脸的样子，生无可恋的说道，不过内心怎么总是泛起一丝丝小甜蜜。
) |& Q& a$ Q- `9 k; Z
0 v  }; k0 T" _3 Q. X
  B* O# n4 b" w$ X0 o& x, B0 ?: d林如烟看到了梦莉，梦莉也看到林如烟。她忙喊道：“如烟快过来看看这个板子，好像出了点状况。”
0 L& \9 S5 Z9 n3 g: F  Y
林如烟和梦莉很熟悉。她和梦莉一起回到座位上，一把拿起桌子上的游标卡尺，开始测量起器件引脚的尺寸。
7 e3 F) }+ C& D) s) y
赵理工在一旁认真的观察着。
& Q1 P. U6 D3 K9 x* F$ p2 x
3 R) }3 ^% T& K* a6 o$ {: Z4 d如烟的测试结果如下：器件引脚宽度0.64mm, 对角直径测量值为：0.805mm
  h' S5 G% Y/ w6 O

然后她又用针规测试了PCB上的孔径，有了如下的结果：
4 w0 Z9 [2 ]2 W/ f& `1 H
$ D! v  Q% j. g1 z4 I  K% H对异常位号设计孔径查询，设计成品孔径要求：0.8mm+/-0.076MM公差，提取同批次库存板实测孔径值为：实测0.8mm，满足设计需求，但是板上设计的孔径尺寸能满足焊接装配的需求吗？
! Q# C0 g! M2 Q+ l
( V9 i/ I! J/ h9 ~下图是用针规测试的PCB板上的成品孔径，针规尺寸0.8mm。
$ B. d, Q' L, _3 \: B  N
% G% a: ~2 G. e赵理工看到林如烟测试结果后，沉思了一会儿说道：“如烟，我知道大概是什么原因了。”
$ ^9 h6 i! B: \* G: ]: g4 e3 G1 s  w% J
林如烟白了赵理一眼说道：“你知道了还不快说呀，卖什么关子呢。”
1 I" @3 F2 C2 `% c% _
于是赵理工赶紧把心中的推测结果说了出来。

答案呼之欲出。

  i/ A2 t/ X' }5 O常规的插针器件封装建立时，PCB板上的成品孔径尺寸是按照比DIP引脚直径尺寸大0.2-0.3mm来设计的,当然也有加大0.35-0.4mm,这个和器件的大小以及其它的需求有关系。
7 W0 Z/ w* \! a' e1 K
/ N- Y8 b, @. B1 j% o% d' h. `6 N: |1 ADIP器件的引脚常规有圆形和方形两种。如果是圆形，就是引脚直径+补偿值（0.2-0.3mm）。
- l3 Y/ t+ t. G# b. |" A* _
如果元器件的引脚是方形，那么PCB板上的成品钻孔尺寸是比方形引脚的对角线大0.2-0.3mm。
( A% w: V6 y! H: r
$ ^" E, D1 k* t+ n8 s& P上面的案例方形引脚的对角线实测为0.805mm,那么PCB板上的成品孔径的尺寸要设计多少合适呢。

  h9 h' S1 }/ I! o我们按照对角线的长度加大0.2-0.3mm，那么钻孔的成品尺寸应该设计为1.0-1.1mm。
$ K% W8 g8 A" P0 ^9 H( N
+ ^! m# u: V- f! ^3 J) x
而实际PCB板上的成品孔径尺寸是0.8mm。成品孔径和器件引脚的对脚线长度一样大小，自然无法正常插入，结果叶飞一用力就把自己的手扎了。

5 _  v9 i  K. w; S( ]+ h) w) }0 h这个不良最大的可能是，客户建立封装时，把这个器件引脚形状按照圆形去建立补偿，因为这个器件的宽度为0.64mm，所以PCB板上的成品孔径为0.8mm.
0 ]7 N8 T7 c6 f5 s
后面和客户讨论这个问题时，真如赵理工推测的一样，设计封装时工程师也确实是这样的设计的。
" l6 E: V% c' S" y/ U
PCB板内的成品孔径设计如下：

, k& T9 ^8 S$ x

其实，类似这种插针连接器的Data sheet上，是有关于器件封装设计的推荐尺寸，可是设计工程师却没有注意到这一点。

# v1 z$ Z8 E+ h! F! A+ |
' n" \6 [( n" _3 B9 I
关于器件引脚所对应的金属化孔设计标准，还有下面的一些标准规定，请大家参考。
4 r" t6 c/ U9 p/ u4 t5 j
. l  I; g# j3 w; z4 y% H如果PCB成品孔径建立太小，元器件无法正常插入或者不透锡。如果成品孔径建立太大，在波峰时，因为锡的张力，会导致元器件偏移，有器件浮高或锡多锡洞等不良产生，从而导致焊接可靠性出现异常


  Q8 Z( x3 f& N: A5 z
* ^0 Y! W2 G% {$ b
7 @/ B$ Y) H! ^' k' g那就有网友问，后来这个问题怎么解决的，说起来这又是一个悲伤的故事，当天下午和客户沟通过后，两个美女一合计，就把叶飞和在产线参观的赵理工，一起骗到了插件车间，做了半天免费的苦力，还给起了一个霸气的名字叫磨针工程师。并且在两个美女的监工下，他们把器件引脚仔细打磨的圆润锃亮，直到能满足焊接的插装需求，才把这个单子焊接完成。

! X$ \" h6 ~$ I后来的后来就是要求客户重新设计此插件孔的封装，修改板上插件孔的成品尺寸，升级PCB版本了。
, s5 }+ f1 J& u3 u# K& f) x5 [
这正是
# _" T& c3 U: y$ m3 L- U" ?9 B* a
插针设计莫随便
/ W' ]) l4 Q3 B! j9 n/ O0 W方形圆形要看全
, e. E, a3 V0 l6 Q# G成孔尺寸要规范
避免流血又流汗

中联恒升线路板

需要做线路板的可以联系我13651479995

ht2021

111111111111