Il layout dei componenti deve soddisfare i requisiti delle proprietà elettriche e della struttura meccanica dell’intera macchina e i requisiti diProduzione SMTartigianato. Poiché è difficile superare i problemi di qualità del prodotto causati dal design, i progettisti PCB devono comprendere le caratteristiche di base del processo SMT e realizzare il layout dei componenti in base alle diverse esigenze del processo. Un design eccellente può ridurre al minimo i difetti di saldatura.
Progettazione complessiva del layout dei componenti
•Disposizione dei componenti sul PCBdovrebbe essere piatta e uniforme. I componenti con grande massa subiranno un’elevata capacità termica nel processo di saldatura a rifusione, per cui una temperatura localmente bassa è causata da un layout eccessivamente compatto, portando a saldature difettose.
• È necessario lasciare uno spazio di manutenzione intorno ai componenti di grandi dimensioni (la dimensione sinistra deve essere compatibile con la punta di riscaldamento del dispositivo di rilavorazione SMD).
• I componenti ad alta frequenza devono essere posizionati in modo uniforme sul bordo del PCB o in corrispondenza delle aperture di ventilazione all'interno della macchina.
• Nel processo diassemblaggio misto singoloi componenti montati e plug-in devono essere posizionati sul lato A.
• Nel processo di assemblaggio misto con rifusione su entrambi i lati, i componenti di grandi dimensioni montati e a innesto devono essere posizionati sul lato A e i componenti sui lati A e B devono essere sfalsati.
• Nel processo di assemblaggio misto con saldatura a rifusione sul lato A e saldatura a onda sul lato B, i componenti di grandi dimensioni montati e a inserzione devono essere posizionati sul lato A (lato di saldatura a rifusione), mentre i componenti chip rettangolari e cilindrici adatti alla saldatura a onda, gli SOT e gli SOP relativamente piccoli (numero di pin inferiore a 28 e passo tra i pin di almeno 1 mm) devono essere posizionati sul lato B. I componenti con pin su tutto il perimetro non devono essere posizionati sul lato di saldatura a onda, come QFP, PLCC ecc.
• Il package del componente sul lato della saldatura a onda deve resistere a temperature superiori a 260°C ed essere ermetico.
• I componenti di valore non possono essere posizionati nei quattro angoli o sul bordo del PCB né vicino a connettori, fori di assemblaggio, asole, scanalature di taglio, intagli o spigoli. I luoghi sopra menzionati appartengono ad aree ad alta sollecitazione, che possono causare la rottura dei punti di saldatura e dei componenti.
Direzione del layout dei componenti
• Direzione di disposizione dei componenti con tecnica di saldatura a riflusso
Per i PCB di grandi dimensioni, il lato lungo del PCB deve essere parallelo alla direzione del nastro di trasporto del forno di rifusione in modo che la temperatura di entrambi i lati del PCB sia compatibile. Pertanto, per i PCB con dimensioni superiori a 200 mm, è necessario soddisfare il seguente requisito:
a. L'asse lungo del componente chip con due estremità è perpendicolare al bordo lungo del PCB e l'asse lungo diComponente SMDparallelo al lato lungo del PCB.
b. Le direzioni di assemblaggio dei PCB a doppio strato dovrebbero essere le stesse.
• Direzione di disposizione dei componenti con processo di saldatura a onda
a. Al fine di far sì che le due estremità corrispondenti dei componenti vengano contemporaneamente bagnate dal flussante per saldatura a onda, l’asse lungo del componente chip deve essere perpendicolare alla direzione del nastro trasportatore della macchina per saldatura a onda e l’asse lungo del componente SMD deve essere parallelo alla direzione del nastro trasportatore della macchina per saldatura a onda.
b. Al fine di evitare l’effetto ombra, le estremità dei componenti di uguali dimensioni devono essere posizionate su una stessa linea parallela al nastro di trasporto della saldatura a onda. I componenti di dimensioni diverse devono essere orientati in direzioni differenti. I componenti di piccole dimensioni devono essere collocati prima di quelli di grandi dimensioni. Bisogna evitare che i componenti possano bloccare le estremità di saldatura e i pin di saldatura. Quando non è possibile soddisfare i requisiti relativi al layout dei componenti, tra i componenti devono essere lasciati 3 mm–5 mm di spazio.
c. Compatibilità della direzione caratteristica del componente
Dovrebbe includere la polarità del condensatore elettrolitico, l’anodo del diodo, il terminale singolo del triodo e il pin I del circuito integrato.
La distanza minima tra piazzole adiacenti tra i componenti
Oltre al fatto che la distanza di sicurezza tra i pad non dovrebbe essere collegata per un breve tratto, occorre anche considerare la manutenibilità dei componenti vulnerabili. In generale, la densità di assemblaggio dovrebbe soddisfare i seguenti requisiti:
• La distanza tra i componenti chip, SOT, SOIC e i componenti chip è di 1,25 mm.
• La distanza tra gli SOIC, e tra SOIC e QFP, è di 2 mm.
• La distanza tra i componenti PLCC e chip, SOIC, QFP è di 2,5 mm.
• La distanza tra i PLCC è di 4 mm.
• Per l'assemblaggio misto, la distanza tra i componenti a innesto e il pad del componente a chip è di 1,5 mm.
• Nel processo di progettazione del socket PLCC, è necessario prevedere in anticipo uno spazio sufficiente per il socket PLCC.
La spaziatura specifica tra pad adiacenti tra i componenti è mostrata nella Figura 3 qui sotto.
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