Die Anordnung der Komponenten muss den Anforderungen der elektrischen Eigenschaften und der mechanischen Struktur der gesamten Maschine sowie den Anforderungen vonSMT-ProduktionDa es schwierig ist, Qualitätsprobleme des Produkts zu beheben, die durch das Design verursacht werden, müssen PCB-Designer die grundlegenden SMT-Verarbeitungseigenschaften verstehen und das Bauteillayout entsprechend den unterschiedlichen Anforderungen des Fertigungsprozesses ausführen. Ein hervorragendes Design kann Lötfehler auf ein Minimum reduzieren.
Gesamtlayout des Komponentenentwurfs
•Bauteilanordnung auf Leiterplattesollte flach und eben sein. Bauteile mit großer Masse weisen im Reflow-Lötprozess eine hohe Wärmekapazität auf, sodass durch ein übermäßig kompaktes Layout lokal niedrige Temperaturen entstehen, was zu Fehl- bzw. Kaltlötstellen führt.
• Um große Bauteile herum sollte Wartungsraum freigelassen werden (die linke Seite sollte mit der Heizspitze des SMD-Nacharbeitsgeräts kompatibel sein).
• Hochfrequente Komponenten sollten gleichmäßig am Rand der Leiterplatte oder an der Entlüftungsöffnung im Inneren des Geräts platziert werden.
• Im Prozess derEinzel-Mischmontage, montierte und steckbare Komponenten sollten auf Seite A positioniert werden.
• Im Prozess der doppelseitigen Reflow-Mischbestückung sollten große SMD- und THT-Bauteile auf Seite A positioniert werden, und die Bauteile auf den Seiten A und B sollten versetzt angeordnet sein.
• Im Prozess der gemischten Bestückung mit Reflow-Löten auf Seite A und Wellenlöten auf Seite B sollten große SMD- und bedrahtete Bauteile auf Seite A (Reflow-Lötseite) platziert werden, während rechteckige und zylindrische Chip-Bauteile, die für das Wellenlöten geeignet sind, SOT sowie relativ kleine SOP-Bauteile (mit weniger als 28 Pins und einem Pinabstand von mindestens 1 mm) auf Seite B positioniert werden. Bauteile mit rundum angeordneten Pins, wie z. B. QFP, PLCC usw., dürfen nicht auf der Wellenlötseite platziert werden.
• Das Gehäuse des Bauteils auf der Wellenlötseite muss Temperaturen von über 260 °C standhalten und hermetisch sein.
• Wertvolle Bauteile dürfen weder an den vier Ecken oder am Rand der Leiterplatte noch in der Nähe von Steckverbindern, Montagebohrungen, Schlitzen, Fräsnuten, Kerben oder Ecken platziert werden. Die oben genannten Stellen gehören zu Bereichen mit hoher Belastung, was zu Rissen an Lötstellen und Bauteilen führen kann.
Komponenten-Layout-Richtung
• Bauteilanordnungsrichtung mit Reflow-Lötverfahren
Bei Leiterplatten (PCB) mit großer Größe sollte die lange Kante der Leiterplatte parallel zur Transportrichtung des Reflow-Ofen-Förderbands verlaufen, damit die Temperatur auf beiden Seiten der Leiterplatte miteinander kompatibel ist. Daher muss für Leiterplatten mit einer Größe von mehr als 200 mm die folgende Anforderung erfüllt werden:
a. Die Längsachse des Chipbauteils mit zwei Enden steht senkrecht zur Längskante der Leiterplatte und die Längsachse vonSMD-Bauteilparallel zur langen Kante der Leiterplatte.
b. Die Ausrichtungen der doppellagigen Leiterplattenbestückung sollten gleich sein.
• Bauteilanordnung mit Wellenlötverfahren
a. Damit die entsprechenden beiden Enden der Bauteile gleichzeitig mit Wellenlötflussmittel benetzt werden, sollte die Längsachse des Chip-Bauteils senkrecht zur Förderrichtung des Wellenlötgeräts und die Längsachse des SMD-Bauteils parallel zur Förderrichtung des Wellenlötgeräts ausgerichtet sein.
b. Um Schatteneffekte zu vermeiden, sollten die Enden von Bauteilen mit gleicher Größe in einer Linie parallel zum Transportband der Wellenlötanlage angeordnet werden. Bauteile mit unterschiedlichen Größen sollten in verschiedenen Richtungen positioniert werden. Bauteile mit kleiner Größe sollten vor größeren Bauteilen platziert werden. Es sollte vermieden werden, dass Bauteile möglicherweise die Lötenden und Lötpins blockieren. Wenn die Anforderungen an das Bauteillayout nicht erfüllt werden können, sollte ein Abstand von 3 mm bis 5 mm zwischen den Bauteilen eingehalten werden.
c. Kompatibilität der charakteristischen Richtung der Komponente
Es sollte die Polarität des Elektrolytkondensators, die Anode der Diode, das einpolige Ende der Triode und den Pin I der integrierten Schaltung umfassen.
Der Mindestabstand zwischen benachbarten Pads zwischen Bauteilen
Abgesehen davon, dass der sichere Abstand zwischen Pads nicht über eine kurze Strecke verbunden sein sollte, ist auch die Wartbarkeit gefährdeter Komponenten zu berücksichtigen. Allgemein gesprochen sollte die Bestückungsdichte die folgenden Anforderungen erfüllen:
• Der Abstand zwischen Chip-Bauteilen, SOTs, SOIC und Chip-Bauteilen beträgt 1,25 mm.
• Der Abstand zwischen SOICs sowie zwischen SOIC und QFP beträgt 2 mm.
• Der Abstand zwischen PLCC- und Chip-Bauteilen, SOIC, QFP beträgt 2,5 mm.
• Der Abstand zwischen den PLCCs beträgt 4 mm.
• Bei Mischbestückung beträgt der Abstand zwischen bedrahteten Bauteilen und den Pads der Chip-Bauteile 1,5 mm.
• Im Prozess der PLCC-Sockelgestaltung sollte im Voraus ausreichend Platz für den PLCC-Sockel vorgesehen werden.
Der spezifische Abstand zwischen benachbarten Pads der Bauteile ist in Abbildung 3 unten dargestellt.
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