1. 引言

可穿戴无线传感器（如智能手环、医疗贴片）对体积要求严苛，PCB面积直接决定产品佩戴舒适性——行业数据显示，PCB体积每缩减10%，用户佩戴满意度提升25%，某可穿戴厂商曾因传感器PCB面积达20mm×30mm，导致手环重量超50g，市场反馈差评率超30%。可穿戴PCB需符合**IPC-7351（元件封装标准）** 对微型元件的要求，捷配累计交付150万+片可穿戴无线PCB，最小面积达5mm×8mm，本文拆解小型化设计核心要点、高密度工艺及DFM验证，助力解决产品体积痛点。

2. 核心技术解析

3. 实操方案

3.1 小型化设计三步法（操作要点 + 数据标准 + 工具 / 材料）

1. 元件选型：① MCU 选瑞萨 RL78/G14（封装 DFN8，尺寸 2.0mm×2.0mm，功耗 1.8μA 待机）；② 无线模块选 Dialog DA14531（BLE 5.1，封装 QFN16，尺寸 3.0mm×3.0mm）；③ 被动元件选 0402 封装（电阻：Yageo RC0402JR-0710KL，电容：村田 GRM0402JR-07100k），特殊需求可兼容 0201，所有元件需通过捷配 “微型元件兼容性测试”；
2. 叠层与布线：① 采用 4 层叠层（信号层 1 - 接地层 - 电源层 - 信号层 2），基板厚度 0.4mm，层间半固化片厚度 0.05mm，用捷配叠层设计工具（JPE-Layer 5.0）优化；② 布线采用 “交叉布线”，顶层走水平线路，底层走垂直线路，线宽 / 线距 0.1mm/0.1mm，盲埋孔孔径 0.15mm，孔间距 0.3mm，符合IPC-2226 第 5.2 条款；③ 元件布局：高频元件（无线模块）靠近天线，无源元件围绕 MCU 布局，间距≥0.1mm，用捷配 DFM 工具（JPE-DFM 7.0）检查布局冲突；
3. 可靠性验证：① 焊接测试：0402 元件焊接后，用 X-Ray（JPE-XR-900）检测焊点空洞率≤5%（符合IPC-A-610G Class 2）；② 弯曲测试：按IPC-TM-650 2.4.19，PCB 弯曲 1000 次（曲率半径 5mm），无元件脱落、线路断裂；③ 绝缘测试：线间绝缘电阻≥10¹?Ω，用绝缘电阻测试仪（JPE-Ins-400）测试。

3.2 量产小型化管控（操作要点 + 数据标准 + 工具 / 材料）

1. 元件贴装：采用松下 NPM-D3 贴片机（精度 ±0.01mm），0402 元件贴装偏差≤±0.02mm，每批次抽检 100 片，贴装良率≥99.8%；
2. 钻孔精度：盲埋孔钻孔用日本 FANUC 钻机（孔径精度 ±0.01mm），孔位偏差≤±0.02mm，每批次抽检 50 片，钻孔合格率≥99.9%；
3. 成品尺寸检测：用 2D 影像测量仪（JPE-Image-600，精度 ±0.001mm）全检 PCB 尺寸，偏差超 ±0.1mm 则返工，尺寸合格率≥99.7%。