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    SMT貼片加工的元器件布局設計

    作者:Franklee
    全球知名電子制造服務商就選新一電子,各位行業的朋友們,大家下午好,我是SMT貼片加工廠的小編Franklee,今天小編要和各位朋友們分享的是SMT貼片加工元器件的布局設計。
     
    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是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。
     SMT貼片加工元器件布局設計
    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其他元器件,一般置于邊角、機箱內通風位置。發熱元器件應用其他引線或其他支撐物進行支撐(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。
     
    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,其他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。
     
    回流焊工藝的元器件排布方向:元器件的布放方向要考慮印制電路板進入回流焊爐的方向。為了使兩個端頭片式元器件的兩側焊端及SMD元器件兩側引腳同步受熱,減少由于元器件兩側焊端不能同步受熱而產生立碑、移位、焊端脫離焊盤等焊接缺陷,要求印制電路板上兩個端頭片式元器件的長軸應垂直于回流焊爐的傳送帶方向。SMD元器件長軸應平行于回流焊爐的傳送方向,兩個端頭的Chip元器件長軸與SMD元器件長軸應互相垂直。一個好的元器件布局設計除了要考慮熱容量的均勻外,還要考慮元器件的排布方向與順序。
     
    對于大尺寸印制電路板,為了使印制電路板兩側溫度盡量保持一致,印制電路板長邊應平行于回流焊爐的傳送帶方向。因此,當印制電路板尺寸大于200mm時,要求兩個端頭的Chip元器件長軸與印制電路板長邊相垂直, SMD元器件長軸與印制電路板長邊平行,雙面組裝的印制電路板,兩個面上的元器件取向一致,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1引腳排列方向盡量一致。
     
    為防止PCB加工時觸及印制導線造成層間短路,內層及外層邊緣的導電圖形距離PCB邊緣應大于1.25mm。當PCB外層的邊緣已經布設了接地線時,接地線可以占據邊緣位置。對因結構要求已經占據的PCB板面位置,不能再布設元器件和印制導線在SMD/SMC的底面焊盤區不能有通孔,避免在回流焊之后的波峰焊中焊料被加熱重熔后分流。元器件的安裝間距:元器件的最小安裝間距必須滿足SMT貼片加工的可制造性、可測試性和可維修性等要求。
     
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