元器件布局既要滿足整機電氣性能和機械結構的要求,又要滿足SMT生產工藝要求。由于設計引起的產品質量問題在生產中是很難克服的,因此要求PCB設計工程師基本了解SMT的工藝特點,根據不同的工藝進行元器件布局設計。正確的設計可以將焊接缺陷降到最低。
1.電路設計對元器件布局的要求
元器件布局對PCB的性能有很大的影響。電路上設計時,一般大電路分成各單元電路,并按照電路信號流向安排各單元電路的位置,避免輸入/輸出、高低電平部分交叉;流向要有一定規律,并盡可能保持一致的方向,使出現故障容易查找。
2.SMT工藝對元器件布局設計的要求
元器件布局要根據SMT生產設備和工藝特點進行設計。不問的工藝,如再流焊和波峰焊,對元件的布局是不一樣的;雙面再流焊時,對主面和輔面的布局也有不同的要求,等等。
(1) PCB上元器件的分布應盡可能均勻。
(2)同類元器件盡可能按相同的方向排列,特征方向應一致,便于貼裝、焊接和檢測。
(3)大型器件的四周要留一定的維修空隙,留出SMD返修設備加熱頭能夠進行操作的尺寸。
(4)發熱元件應盡可能遠離其他元器件,一般置于邊角、機箱內通風位置。
(5)對于溫度敏感的元器件要遠離發熱元件。
(6)需要調節或經常更換的元件和零部件,如電位器、可調電感線圈、可變電容器、微動開關、保險管、按鍵、插拔器等元件的布局,應考慮整機結構要求,置于便于調節和更換的位置。
(7)接線端子、插拔件附近、長串端子昀中央及經常受力作用的部位應設置固定孔,固定孔周圍應留有相應的空間,防止因受熱膨脹而變形,波峰焊時發生翹起現象。
(8)對于一些體(面)積公差大、精度低,需二次加工的零部件(如變壓器、電解電容、壓敏電阻、橋堆、散熱器等),與其他元器件之間的間隔在原設定的基礎上再增加一定的富裕量。
(9)貴重元器件不要布放在PCB的角、邊緣或靠近接插件、安裝孔、槽、拼板的切割、豁口和拐角等處,以上這些位置是印制板的高應力區,容易造成焊點和元器件的開裂或裂紋。
布局的合理與否將直接影響布線效果,因此合理的布局是PCB設計成功的第一步。
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