PCB設計中絲印的處理是很容易被工程師忽略的一個環節,一般大家都不太注意,隨意處理,但在這個階段的隨意很容易導致日后板卡元器件的安裝和調試問題,甚至會徹底毀掉你的整個設計。借用“Allaboutcircuits”上面的一篇文章,列舉PCB設計中在絲印處理方面常遇到的幾個隱患。
1 器件標號放在了焊盤或過孔上面
如下圖中的器件編號R1的擺放,“1”放在了器件的焊盤上了。這種情況非常常見,幾乎每個工程師在最初設計PCB的時候都犯過這個錯誤,因為在設計軟件里不容易看出問題,拿到板子的時候才發現器件編號被焊盤或過空給打錯亂了,根本無法分辨。
R2是正確的擺放方式。
2 器件標號放在了封裝的下面
如下圖中的U1,也許你或加工廠商在第一次安裝器件的時候沒有問題,但如果你需要調試、需要替換器件的時候就會非常郁悶了,找不到U1在哪里了。U2就非常清晰,是正確的擺放方式。
3 器件標號沒有清晰地對應相應的器件
如下圖中的R1、R2,如果不檢查設計PCB源文件,你能判斷出哪個電阻是R1、哪個是R2么?如何安裝、調試呢?因此器件標號的擺放一定要讓閱讀者一眼看上去就知道其歸屬,不要產生歧義。
4 器件標號字體太小
由于板卡空間和元器件密度的限制,很多時候我們不得不采用較小字號的字體來做器件的標號,但無論如何一定要保證器件標號“可讀”,否則就失去了器件標號的意義。另外不同的PCB加工廠的工藝不同,即便同一種字號,不同加工廠加工出來的效果也是差別很大的,有時候,尤其是做正式的產品的時候為了保證產品的效果,一定要找加工精度高的廠商來加工。
同一字號,不同的字體打印出來的效果也是不同的,比如Altium Designer缺省的字體,即便字號很大,在PCB板上也很難閱讀,如果改換為“True Type”的字體中的一種,即便字號小兩號,也能夠閱讀起來非常清晰。
5 相鄰的器件有著含混的器件標號
看下圖中的兩個電阻,器件的封裝庫都沒有外形輪廓,僅憑這4個焊盤,你是無法判斷哪兩個焊盤是屬于一個電阻的,更別提R1是哪個、R2是哪個了。電阻的擺放有可能是水平的,也有可能是豎直的,焊接錯了會導致電路錯誤,甚至短路等更嚴重的后果。
6 器件標號的擺放方向隨機
PCB上器件標號的方向應該盡可能朝一個方向,最多兩個方向。隨機的擺放會讓你的安裝和調試變得很困難,因為你需要很費勁才能找到你需要找的器件。如下圖中左側的元器件標號擺放是正確的,右側的就是非常糟糕的。
IC(集成電路)器件的封裝上在Pin 1附近有清晰的起始管腳標記,比如一個“點”或“星”,以確保IC安裝的時候方向正確。如果裝反,器件有可能受損,板子也可能由此廢掉。要注意的是這個標記不能放在IC的下面被蓋住,否則調試電路的時候就非常麻煩。如下圖,U1就很難判斷哪個方向放置,U2就比較容易判斷,因為第一個管腳是方的,其它管腳是圓的。
8 有極性的器件沒有極性標記
很多兩個腿的器件,比如LED、電解電容等都是有極性(方向)的,如果安裝的時候方向不對,會導致電路不能工作甚至器件損毀。LED的方向弄錯肯定不亮,并且會由于電壓擊穿損壞LED器件,電解電容則有可能會爆炸放炮。因此在構建這些器件的封裝庫的時候一定要標記清晰其極性,且極性的標記符號不能放在器件輪廓的下面,否則器件安裝好以后就會遮擋住極性符號,導致調試困難。如下圖中的C1就是錯誤的,因為一旦電容安裝到板子上,就無法判斷其極性是否正確,C2的方式是正確的。
9 不使用熱釋放
在元件管腳上使用熱釋放,能夠使焊接更容易。您可能不想使用熱釋放來降低電阻和熱阻,但是不使用熱釋放會使焊接變得非常困難,尤其是當器件焊盤連接到大的走線或銅填充時。如果不使用適當的熱釋放,大的走線和銅填充物作為散熱器可能會導致焊盤加熱困難。在下圖中,Q1的源極引腳沒有熱釋放,該MOSFET可能難以焊接和脫焊。Q2的源極引腳具有熱釋放功能,該MOSFET易于焊接和拆焊。PCB設計人員可以改變熱釋放量來控制連接的電阻和熱阻。例如,PCB設計人員可以在Q2源極引腳上布置走線,以增加將源極連接到地節點的銅量。
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原文標題:影響安裝和調試的若干PCB絲印隱患
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