PCB 通孔插裝可制造性設計（DFM）：提升生產(chǎn)效率的核心指南

來源：捷配時間: 2025/11/07 09:40:54 閱讀: 126

在 PCB 設計與制造全流程中，可制造性設計（DFM）是連接設計創(chuàng)意與量產(chǎn)落地的關鍵環(huán)節(jié)。合理的 DFM 方案能大幅降低生產(chǎn)缺陷率、縮短研發(fā)周期、控制制造成本，避免因設計與工藝不匹配導致的生產(chǎn)停滯。作為深耕 PCB&PCBA 制造的高新技術企業(yè)，捷配結合多年行業(yè)經(jīng)驗與數(shù)字化制造能力，為電子設計師梳理通孔插裝技術的核心 DFM 要點，助力產(chǎn)品高效落地。

一、DFM 核心價值：設計與制造的協(xié)同基石

通孔插裝技術（THT）作為電子制造領域的經(jīng)典工藝，至今仍廣泛應用于各類電子設備。對線路板設計人員而言，DFM 的核心目標是讓設計方案適配實際生產(chǎn)流程 —— 從排版布局到元件安放，每一個細節(jié)都需兼顧設備加工能力、組裝效率與產(chǎn)品可靠性。捷配始終以 “柔性平臺 + 剛性工廠” 模式為支撐，將 DFM 理念融入制造全流程，通過數(shù)字化工具提前規(guī)避設計風險，實現(xiàn)設計與生產(chǎn)的無縫銜接。

二、排版與布局優(yōu)化：筑牢生產(chǎn)高效基礎

排版與布局直接影響 PCB 的加工可行性、生產(chǎn)效率及成品良率，設計階段需重點關注以下核心要點：

1. 板面尺寸科學管控

盡量避免使用超過 23×30cm 的大尺寸 PCB，過大板面易因翹曲、重量問題增加運輸與加工難度，需特殊夾具固定。建議將產(chǎn)品板面尺寸標準化為 2-3 種規(guī)格，可縮短生產(chǎn)線導軌、周轉(zhuǎn)箱的調(diào)整時間，提升換產(chǎn)效率。

2. 預留設備夾持邊

多數(shù)自動裝配設備需通過板面邊緣夾持固定，需預留 5mm 寬的夾持邊區(qū)域。該區(qū)域內(nèi)禁止布放元器件、焊盤及導線，避免加工過程中線路受損或元件脫落。

3. 合理規(guī)劃布線位置

優(yōu)先在 PCB 頂面（元件面）布線，底面（焊接面）易在運輸、焊接過程中受損。同時避免在板面邊緣布線，防止波峰焊設備卡爪或傳送器對線路造成刮擦損壞。

4. 優(yōu)化焊盤設計

對于接線座、扁平電纜等多引腳器件，建議采用橢圓形焊盤替代圓形焊盤，可有效減少波峰焊過程中出現(xiàn)的錫橋缺陷，提升焊點可靠性。

5. 定位孔標準化設計

盡量增大定位孔間距及與周邊元件的距離，根據(jù)插裝設備參數(shù)進行標準化優(yōu)化；優(yōu)先將定位孔復用為產(chǎn)品最終安裝孔，減少鉆孔工序，降低生產(chǎn)成本。

6. 預留中心支撐通路

針對較大尺寸 PCB，需在板中心預留專用通路，過波峰焊時可通過該區(qū)域進行輔助支撐，避免板面下垂導致的焊錫濺射、焊接不均等問題。

7. 兼顧針床可測性

設計時采用平面無引線焊盤，確保在線測試（ICT）時探針與引腳的接觸穩(wěn)定性，保證所有電路節(jié)點均可被精準測試，為后續(xù)質(zhì)檢提供便利。

三、元件定位與安放規(guī)范：提升組裝效率與可靠性

元件的布局方式直接影響插裝速度、焊接質(zhì)量及產(chǎn)品穩(wěn)定性，需遵循 “適配工藝、便于操作、降低風險” 的原則：

1. 統(tǒng)一元件排列方向

軸向元件（如軸向電阻、電容）應保持相互平行排列，避免軸向插裝機因頻繁旋轉(zhuǎn) PCB 而降低工作效率；相似元件（如徑向電容、雙列直插封裝 DIP 器件）需采用統(tǒng)一排布方式，例如所有徑向電容負極朝向一致、DIP 器件缺口標記同向，既加快插裝速度，也便于人工巡檢發(fā)現(xiàn)錯誤。

2. 匹配過波峰焊方向

雙列直插封裝器件、連接器等多引腳元件，其排列方向應與過波峰焊的傳輸方向垂直，可減少引腳間的錫橋現(xiàn)象，提升焊接良率。

3. 清晰標注關鍵信息

元件參考符（CRD）、極性指示（如二極管正負極、電容正負極）需清晰印刷，且確保元件插裝后仍可見，為后續(xù)檢查、故障排查及維護提供便利。

4. 謹慎規(guī)劃雙面元件

盡量避免在 PCB 兩面均布置元件，否則會大幅增加人工裝配時間與防焊膠帶遮蔽成本；若確需在底面布件，應將元件集中擺放，便于一次性完成遮蔽與剝離操作。

5. 元件均勻分布

將元件均勻分布在 PCB 表面，可降低板面翹曲風險，同時保證過波峰焊時熱量分布均勻，避免局部過熱導致的元件損壞或焊點虛焊。

6. 功率器件合理布局

功率器件（如功率電阻、變壓器）應布置在 PCB 邊緣或機箱通風位置，確保散熱通暢，防止因高溫積累影響自身性能及周邊元件穩(wěn)定性。

7. 規(guī)避高應力區(qū)域

貴重元器件（如高精度傳感器、特殊芯片）禁止布放在 PCB 的角部、邊緣，或靠近安裝孔、槽位、拼板切割處、豁口等區(qū)域 —— 這些位置為印制板高應力區(qū)，易在裝配、運輸過程中導致焊點開裂或元器件損壞。

四、工藝優(yōu)化建議：捷配助力設計落地無憂

通孔插裝的 DFM 優(yōu)化需依托 “設計規(guī)范 + 工藝適配 + 設備支撐” 的全鏈條保障。捷配通過三大核心能力為客戶解決 DFM 痛點：

數(shù)字化前置校驗：借助自主研發(fā)的協(xié)同制造平臺與智能 CAM 系統(tǒng)，可在設計階段對排版尺寸、焊盤規(guī)格、元件布局等進行工藝適配性校驗，提前規(guī)避潛在風險；
高精度工藝支撐：通過維嘉 6 軸鉆孔機、JT-SE350 波峰焊等專業(yè)設備，實現(xiàn)定位孔精準加工、焊接參數(shù)穩(wěn)定控制，匹配 DFM 設計要求；
全流程品質(zhì)管控：執(zhí)行 100% AOI 測試、首件檢測及制程巡檢，確保焊點可靠性、元件安裝準確性，同時提供免費打樣（支持 1-6 層 PCB）與逾期退款服務，助力客戶快速驗證 DFM 方案。

五、總結

PCB 通孔插裝的可制造性設計，本質(zhì)是設計思維與制造工藝的深度協(xié)同。合理的排版布局、規(guī)范的元件安放，能從源頭降低生產(chǎn)缺陷、提升效率、控制成本。捷配作為全球 PCB&PCBA 制造服務平臺，以 “1+N” 協(xié)同制造模式、完善的體系認證（IATF 16949、ISO13485 等）及高效的數(shù)字化服務，將 DFM 理念融入設計咨詢、打樣驗證、批量生產(chǎn)全流程。無論是前期設計指導、中期工藝適配，還是后期量產(chǎn)保障，捷配都能為客戶提供一站式解決方案，讓產(chǎn)品從設計到落地更高效、更可靠，助力電子產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

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