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PCBA上的元件摆放标准技巧

日期:2024-11-18 17:37
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摘要:01技巧:弄清电路板物理限制 摆放元器件之前,首先需要明确电路板的安装孔、边缘接插件的位置以及电路板的机械尺寸限制。建议对那些机械限制(安装孔、电路外轮廓等)设置一个清空区,这样你就可以放心在允许范围内进行创作了。▲ 四旋翼,或者其他柔性可穿戴电路往往需要电路板具有有趣的外观。这就是一个用于迷你四旋翼上的信号接收电路的外观设计。02技巧:弄清电路板制作工艺 同样,在放置电路元器件之前,你需要从电路生产商那儿弄清以下几个关键信息: 电路的组装工艺和测试流程; 是否需要对PC...
01
技巧:弄清电路板物理限制

摆放元器件之前,首先需要明确电路板的安装孔、边缘接插件的位置以及电路板的机械尺寸限制。建议对那些机械限制(安装孔、电路外轮廓等)设置一个清空区,这样你就可以放心在允许范围内进行创作了。
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▲ 四旋翼,或者其他柔性可穿戴电路往往需要电路板具有有趣的外观。这就是一个用于迷你四旋翼上的信号接收电路的外观设计。
02
技巧:弄清电路板制作工艺

同样,在放置电路元器件之前,你需要从电路生产商那儿弄清以下几个关键信息:
  • 电路的组装工艺和测试流程;

  • 是否需要对PCB V型切槽预留空间;

  • 元器件焊接工艺:是波峰焊、分区焊接还是手工焊接?

电路板制作工艺将会影响元器件之间空隙大小需求。还有,如果你的电路板将来会在流水线上被焊接,你就需要在电路板边缘额外留出空间(大于20mil)用于电路板固定在传送带上。电路板上额外的固定板,它在电路板焊接完之后被掰掉。
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03
技巧:给集成芯片预留足够空间
在布置元器件的时候,需要尽可能在它们之间留下至少350mil的距离,对于引脚多的芯片,留的空间需要更大。
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▲ 这种BGA封装的芯片,引脚密集,在其周围需要预留下足够的空间。
04
技巧:相同器件方向一致
对于相同的器件尽可能让他们排好队,保持一致的队形。便于后期电路板的组装、检查和测试,尤其对表面封装的器件在波峰焊接过程中,电路板匀速经过融化焊锡波峰。均匀摆放的器件加热过程均匀,可以保证焊点一致性高。
下面这个例子显示了均匀摆放器件适合匀速波峰焊接工艺。
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▲ 元器件摆放均匀的例子,器件方向一致适合匀速波峰焊过程
下面这个例子,波峰焊接对于不同器件的焊盘质量会有差异,特别当有些小型器件恰好位于大型器件之间时,就会形成“阴影”效应,小器件可能就会焊接不合格。
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▲ 凌乱摆放元器件的例子:方向不同的器件在波峰焊接时候会容易形成不合格焊点
05
技巧:减少引线交叉
通过调整器件位置和方向,减少引线交叉。现在很多的PCB设计软件都会提供一种功能,显示没有布通管脚对之间的连接关系。
比如下图就显示了原理图中所有器件管脚之间的连接关系,通过图中细的灰色直线表示(这种线被称为ratsnest:y飞线,预拉线)。
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▲ 显示飞线的PCB界面
通过改变器件的位置和方向,尽量减少器件之间引线交叉,可以为后面布线节省大量的精力。
06
技巧:先摆放电路边缘器件
对于因受机械限制而无法任意移动的器件要先进行摆放,比如电路板上的外部接插件、开关、USB端口等等。
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▲ 计算机主板上的外围接口器件位置是与机箱设计紧密相关的,它们的位置需要预先确定下来
07
技巧:避免器件之间冲突
为了避免在小的电路板中布线而将器件的焊盘重叠共用,或使得器件边缘重叠。建议在所有器件之间保持40mil(1mm)的距离。避免因紧密摆放使得布线变得更加的困难。
同样,在放置过孔的时候也要避免过于密集。这些小圆孔将来也可能裸露出铜皮,造成电路的短路。
08
技巧:将器件尽量放在同一面
对于两层电路板,建议将器件摆放在同一面。通常情况下,电路板上的器件是通过自动器件摆放机器完成,器件只在一面,生产PCB过程只需要一遍即可。
09
技巧:保持芯片管脚和器件极性一致
每个集成芯片都有标志给出管脚1的起始位置。对于芯片的管脚1所在的方位,或者有极性的器件(电机电容、二极管、三极管、LED等等)方向保持一致,也会给电路板制作带来方便。
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▲ 通常集成芯片封装上会有小点表示管脚1的位置。保持所有芯片的方向一致便于你焊接和检查
10
技巧:器件位置与原理图上相似

在摆放元器件时,按照原理图上器件位置来摆放

本文转载自 巧学模电数电单片机 ,电子工程专辑对文中观点保持中立,仅供学习、交流之目的。

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