预防PCB组装中翘曲和温度膨胀问题的措施
电路板扩展和挠曲
表面安装电路板可能发生的问题之一是温度变化以及电路板挠曲的结果。对于使用含铅组件的电路板,这不是主要问题,因为组件上的导线会吸收运动并减轻可能引起的应力。
对于表面安装组件,情况可能并非如此。组件被焊接到印刷电路板上,并且牢固地固定在适当的位置。诸如表面贴装晶体管和表面贴装集成电路之类的组件具有从设备主体到电路板表面的引线,这些组件具有一定的移动适应性,而贴片电阻器和电容器则没有。
对板上的应变敏感的组件是表面安装电容器-陶瓷MLCC系列。当受到拉应力时,它们往往会破裂。这显然是可靠性的主要问题。
在设计和PCB组装中可以采取几种预防措施,以确保将翘曲和温度膨胀等问题减至较少:
确保PCB电源和地平面均匀分布:
在PCB组装过程中使印刷电路板通过焊接过程时,电路板将被显着加热,这可能会导致翘曲-在某些大型板上,该水平可能很重要。为缓解此问题,接地层和电源层应尽可能覆盖整个电路板。如果它们仅存在于部分印刷电路板上,则可能导致翘曲。
组件的形状:
具有短而宽的主体的表面安装组件优于长而薄的组件。如果组件短而宽,则膨胀和屈曲的影响将不太明显。
与*大弯曲方向成直角安装组件
电路板往往会沿着电路板的长长度翘曲。将组件安装在平面上,该平面应承受*小的弯曲或弯曲。
采用表面贴装技术的PCB组装
如今,SMT几乎仅用于PCB组装和制造。使用SMT可以将更多的电子产品包装到更小的空间中。表面贴装组件较小,通常可提供更高的性能水平,它们可与自动贴装机一起使用,在许多情况下,所有这些都消除了组装过程中手动干预的需要。
布线组件始终很难自动放置,因为需要预成型电线以适合相关的孔间距,即使那样,它们也容易出现放置问题。
如今,在PCB组装过程中,板上的大多数组件都是自动放置的。有时有些人可能需要手动干预,但是这种情况一直在减少。传统上,某些连接器以及可能的其他一些组件需要辅助放置,但是手动放置的水平一直在下降。如今,通常已开发出印刷电路板,以将其*小化,甚至减少到更改设计以使用可自动放置的组件的程度。除此之外,组件制造商还开发了一些专门的表面贴装版本的组件,从而使大多数电路板实现了几乎完整的自动化组装。
一些组件的问题之一是它们的耐热性。焊接过程要求将整个组件都升高到高温,这在某些技术上引起了问题。集成电路,表面贴装薄膜电阻器和许多类型的表面贴装电容器都可以。
但是,由于这个原因,初不使用表面安装电解电容器。取而代之的是使用表面贴装钽,但是现在,已经开发出了各种版本的表面贴装电解电容器,它们能够承受焊接过程中遇到的温度。
还有其他一些组件需要特殊开发,以使其能够以表面安装组件格式提供。