元器件布局要根據SMT貼片加工生產設備和工藝特點與要求進行設計.不同的工藝,如回流焊和波峰焊,對元器件的布局是不一樣的.雙面回流焊時,對A面和B面的布局也有不同的要求;選擇性波峰焊與傳統的波峰焊,也有不一樣的要求.
SMT工藝對元器件布局設計的基本要求如下:
印制電路板上元器件的分布應盡可能均勻,大質量元器件回流焊時熱容量較大,過于集中容易造成局部溫度低而導致虛焊;同時布局均勻也有利于重心平衡,在振動沖擊實驗中,不容易出現元器件、金屬化孔和焊盤被破壞的現象.
元器件在印制電路板上的排列方向,同類元器件盡可能按相同的方向排列,特征方向應一致,便于元器件的貼裝、焊接和檢測.如電解電容器正極、二極管的正極、三極管的單引腳端、集成電路的第一引腳排列方向盡量一致.所有元器件編號的印刷方位相同.
大型元器件的四周要留出SMD返修設備加熱頭能夠進行操作的尺寸.
發熱元器件應盡可能遠離-元器件,一般置于邊角、機箱內通風位置.發熱元器件應用-引線或-支撐物進行支撐(如可加散熱片),使發熱元器件與印制電路板表面保持一定的距離,最小距離為2mm.發熱元器件在多層板中將發熱元器件體與印制電路板連接,設計時做金屬焊盤,加工時用焊錫連接,使熱量通過印制電路板散發.
溫度敏感元器件要遠離發熱元器件.如三極管、集成電路、電解電容器及有些塑殼元器件等,應盡可能遠離橋堆、大功率元器件、散熱器和大功率電阻.
需要調節或經常更換的元器件和零部件,如電位器、可調電感線圈、可變電容器微動開關、保險管、按鍵、插拔器等元器件的布局,應考慮整機的結構要求,將其置于便于調節和更換的位置.若是機內調節,應放在印制電路板上便于調節的地方;若是機外調節,其位置要與調節旋鈕在機箱面板上的位置相適應,防止三維空間和二維空間發生沖突.例如,鈕子開關的面板開口和印制電路板上開關空的位置應當相匹配.
接線端子、插拔件附近、長串端子的中央及經常受力作用的部位應設置固定孔,并且固定孔周圍應留有相應的空間,以防止因受熱膨脹而變形.如長串端子受熱膨脹比印制電路板還嚴重,波峰焊時易發生翹起現象.
一些體(面)積公差大、精度低,需二次加工的元器件、零部件(如變壓器、電解電容器、壓敏電阻、橋堆、散熱器等),與-元器件之間的間隔在原設定的基礎上再增加一定的裕量.
建議電解電容器、壓敏電阻、橋堆、滌綸電容器等增加裕量不小于1mm,變壓器、散熱器和超過5W(含5W)的電阻不小于3mm
電解電容器不可觸及發熱元器件,如大功率電阻熱敏電阻、變壓器、散熱器等.電解電容器與散熱器的間隔最小為10mm,-元器件到散熱器的間隔最小為20mm.
應力敏感元器件不要布放在印制電路板的角、邊緣或靠近接插件、安裝孔、槽、拼板的切口、豁口和拐角等處,以上這些位置是印制電路板的高應力區,容易造成焊點和元器件的開裂或裂紋.
元器件布局要滿足回流焊、波峰焊的工藝要求和間距要求.減少波峰焊時產生的陰影效應.
應留出印制電路板定位孔及固定支架需占用的位置.
在面積超過500cm2的大面積印制電路板設計中,為防止過錫爐時印制電路板彎曲,應在印制電路板中間留一條5~10mm寬的空隙,不放元器件(可走線),以用來在過錫爐時加上防止印制電路板彎曲的壓條.
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