(2)元器件布局PCB上元器件的布局对生产效率和成本有相当重要的影响,是衡量PCB设计的可装联性的重要指标。一般来讲,元器件尽可能均匀地、有规则地、整齐排列,并按相同方向、极性分布排列。有规则的排列方便检查,有利于提高贴片/插件速度,均匀分布利于散热和焊接工艺的优化。另一方面,为简化工艺流程,PCB设计者始终都要清楚,在PCB的任一面,只能采用回流焊接和波峰焊接中的一种群焊工艺。这点在组装密度较大、PCB的焊接面必须分布较多贴片元器件时,尤其值得注意。设计者要考虑对焊接面上的贴装元件使用何种群焊工艺,最为优选的是使用贴片固化后的波峰焊工艺,可以同时对元件面上的穿孔器件的引脚进行焊接;但波峰焊接贴片元件有相对严格的约束,只能焊接0603及以上尺寸的片式阻容﹑SOT﹑SOIC(引脚间距≥1mm且高度小于2.0mm)。分布在焊接面的元器件,引脚的方向宜垂直于波峰焊接时PCB的传送方向,以保证元器件两边的焊端或引线同时被浸焊,相邻元件间的排列次序和间距也应满足波峰焊接的要求以避免“遮蔽效应”,如图1。当采用波峰焊接SOIC等多脚元件时,应于锡流方向最后两个(每边各1)焊脚处设置窃锡焊盘,防止连焊。

图1波峰焊接应用中的元件方向
类型相似的元件应该以相同的方向排列在板上,使得元件的贴装、检查和焊接更容易。例如使所有径向电容的负极朝向板件的右面,使所有双列直插封装(DIP)的缺口标记面向同一方向等等,这样可以加快插装的速度并更易于发现错误。如图2所示,由于A板采用了这种方法,所以能很容易地找到反向电容器,而B板查找则需要用较多时间。实际上一个公司可以对其制造的所有线路板元件方向进行标准化处理,某些板子的布局可能不一定允许这样做,但这应该是一个努力的方向。

图2A板设计很容易找到反向电容器
还有,相似的元件类型应该尽可能接地在一起,所有元件的第一脚在同一个方向,如图3所示。

图3相似元件的排列
但笔者确实遇见过相当多的PCB,组装密度过大,在PCB的焊接面也必须分布钽电容﹑贴片电感等较高元件和细间距的SOIC﹑TSOP等器件,在此种情况下,只能采用双面印刷焊膏贴片后回流焊接,而插件元件,应该在元件分布的尽可能集中,以适应手工焊接,另一种可能就是元件面的穿孔元件应尽可能分布在几条主要的直线上,以适应最新的选择性波峰焊接工艺,可以避免手工焊接而提高效率,并保证焊接质量。离散的焊点分布是选择性波峰焊接的大忌,会成倍增加加工时间。
在印制板文件中对元器件的位置进行调整时,一定要注意元件和丝印符号一一对应,若移动了元件而没有相应的移动该元件旁的丝印符号,将成为制造中的重大质量隐患,因为在实际生产中,丝印符号是具有指导生产作用的行业语言。
2.2PCB上必须布置有用于自动化生产做必需的夹持边﹑定位标记﹑工艺定位孔。
目前电子装联是自动化程度最高的行业之一,生产所使用的自动化设备均要求自动传送PCB,这样便要求在PCB的传送方向(一般为长边方向)上,上下各有一条不小于3-5mm宽的夹持边,以利于自动传送,避免靠近板子边缘的元器件由于夹持无法自动装联。
定位标记的作用在于对于目前广泛使用光学定位的装联设备,需要PCB提供至少两到三个定位标记,以供光学识别系统对PCB进行准确定位并校正PCB的加工误差。通常所使用的定位标记中,有两个标记必须分布在PCB的对角线上。定位标记的选择一般使用实心圆焊盘等标准图形,为便于识别,在标记周围应该有一块没有其它电路特征或标记的空旷区,尺寸最好不小于标记的直径(如图4),标记距离板子边缘应在5mm以上。

图4推荐的标记空旷区设计
在PCB自身的制造中,以及在装联中的半自动插件﹑ICT测试等工序,需要PCB在边角部位提供两到三个定位孔。
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