元器件布局要根据SMT贴片加工生产设备和工艺特点与要求进行设计.不同的工艺,如回流焊和波峰焊,对元器件的布局是不一样的.双面回流焊时,对A面和B面的布局也有不同的要求;选择性波峰焊与传统的波峰焊,也有不一样的要求.
SMT工艺对元器件布局设计的基本要求如下:
印制电路板上元器件的分布应尽可能均匀,大质量元器件回流焊时热容量较大,过于集中容易造成局部温度低而导致虚焊;同时布局均匀也有利于重心平衡,在振动冲击实验中,不容易出现元器件、金属化孔和焊盘被破坏的现象.
元器件在印制电路板上的排列方向,同类元器件尽可能按相同的方向排列,特征方向应一致,便于元器件的贴装、焊接和检测.如电解电容器正极、二极管的正极、三极管的单引脚端、集成电路的第一引脚排列方向尽量一致.所有元器件编号的印刷方位相同.
大型元器件的四周要留出SMD返修设备加热头能够进行操作的尺寸.
发热元器件应尽可能远离-元器件,一般置于边角、机箱内通风位置.发热元器件应用-引线或-支撑物进行支撑(如可加散热片),使发热元器件与印制电路板表面保持一定的距离,最小距离为2mm.发热元器件在多层板中将发热元器件体与印制电路板连接,设计时做金属焊盘,加工时用焊锡连接,使热量通过印制电路板散发.
温度敏感元器件要远离发热元器件.如三极管、集成电路、电解电容器及有些塑壳元器件等,应尽可能远离桥堆、大功率元器件、散热器和大功率电阻.
需要调节或经常更换的元器件和零部件,如电位器、可调电感线圈、可变电容器微动开关、保险管、按键、插拔器等元器件的布局,应考虑整机的结构要求,将其置于便于调节和更换的位置.若是机内调节,应放在印制电路板上便于调节的地方;若是机外调节,其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应,防止三维空间和二维空间发生冲突.例如,钮子开关的面板开口和印制电路板上开关空的位置应当相匹配.
接线端子、插拔件附近、长串端子的中央及经常受力作用的部位应设置固定孔,并且固定孔周围应留有相应的空间,以防止因受热膨胀而变形.如长串端子受热膨胀比印制电路板还严重,波峰焊时易发生翘起现象.
一些体(面)积公差大、精度低,需二次加工的元器件、零部件(如变压器、电解电容器、压敏电阻、桥堆、散热器等),与-元器件之间的间隔在原设定的基础上再增加一定的裕量.
建议电解电容器、压敏电阻、桥堆、涤纶电容器等增加裕量不小于1mm,变压器、散热器和超过5W(含5W)的电阻不小于3mm
电解电容器不可触及发热元器件,如大功率电阻热敏电阻、变压器、散热器等.电解电容器与散热器的间隔最小为10mm,-元器件到散热器的间隔最小为20mm.
应力敏感元器件不要布放在印制电路板的角、边缘或靠近接插件、安装孔、槽、拼板的切口、豁口和拐角等处,以上这些位置是印制电路板的高应力区,容易造成焊点和元器件的开裂或裂纹.
元器件布局要满足回流焊、波峰焊的工艺要求和间距要求.减少波峰焊时产生的阴影效应.
应留出印制电路板定位孔及固定支架需占用的位置.
在面积超过500cm2的大面积印制电路板设计中,为防止过锡炉时印制电路板弯曲,应在印制电路板中间留一条5~10mm宽的空隙,不放元器件(可走线),以用来在过锡炉时加上防止印制电路板弯曲的压条.
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