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開關電源之PCB設計的可制造性
來源:東莞市成良智能科技 發(fā)布時間:2019-12-14 點擊量:1055
開關電源之PCB設計的可制造性分為兩類:
一是指生產印制電路板的加工工藝性;二是指電路及結構上的元器件和印制電路板的裝聯工藝性。
對生產印制電路板的加工工藝性,一般的開關電源之PCB制作廠家,由于受其制造能力的影響,會非常詳細的給設計人員提供相關的要求,在實際中相對應用情況較好。
開關電源之PCB設計者必需考慮的可制造性問題也是有很多的。1、恰當的選擇組裝方式及元件布局
組裝方式的選擇及元件布局是開關電源之PCB可制造性一個非常重要的方面,對裝聯效率及成本、產品質量影響極大,而實際上筆者接觸過相當多的開關電源之PCB,在一些很基本的原則方面考慮也尚有欠缺。
通常針對開關電源之PCB不同的裝聯密度,推薦的組裝方式有以下幾種:
對所設計開關電源之PCB的裝聯工序流程有一個正確的認識,這樣就可以避免犯一些原則性的錯誤。在選擇組裝方式時,除考慮開關電源之PCB的組裝密度,布線的難易外,必須還要根據此組裝方式的典型工藝流程,考慮到企業(yè)本身的工藝設備水平。倘若本企業(yè)沒有較好的波峰焊接工藝,那么選擇上表中的第五種組裝方式可能會給自己帶來很大的麻煩。另外值得注意的一點是,若計劃對焊接面實施波峰焊接工藝,應避免焊接面上布置有少數幾個SMD而造成工藝復雜化。
開關電源之PCB上元器件的布局對生產效率和成本有相當重要的影響,是衡量開關電源之PCB設計的可裝聯性的重要指標。
一般來講,元器件盡可能均勻地、有規(guī)則地、整齊排列,并按相同方向、極性分布排列。有規(guī)則的排列方便檢查,有利于提高貼片/插件速度,均勻分布利于散熱和焊接工藝的優(yōu)化。
另一方面,為簡化工藝流程,開關電源之PCB設計者始終都要清楚,在PCB的任一面,只能采用回流焊接和波峰焊接中的一種群焊工藝。這點在組裝密度較大、開關電源之PCB的焊接面必須分布較多貼片元器件時,尤其值得注意。
設計者要考慮對焊接面上的貼裝元件使用何種群焊工藝,最為優(yōu)選的是使用貼片固化后的波峰焊工藝,可以同時對元件面上的穿孔器件的引腳進行焊接;但波峰焊接貼片元件有相對嚴格的約束,只能焊接0603及以上尺寸的片式阻容、SOT、SOIC(引腳間距≥1mm且高度小于2.0mm)。
分布在焊接面的元器件,引腳的方向宜垂直于波峰焊接時開關電源之PCB的傳送方向,以保證元器件兩邊的焊端或引線同時被浸焊,相鄰元件間的排列次序和間距也應滿足波峰焊接的要求以避免“遮蔽效應”。當采用波峰焊接SOIC等多腳元件時,應于錫流方向最后兩個(每邊各1)焊腳處設置竊錫焊盤,防止連焊。
類型相似的元件應該以相同的方向排列在板上,使得開關電源之元件的貼裝、檢查和焊接更容易。
例如使所有徑向電容的負極朝向板件的右面,使所有雙列直插封裝(DIP)的缺口標記面向同一方向等等,這樣可以加快插裝的速度并更易于發(fā)現錯誤。
還有,相似的開關電源之元件類型應該盡可能接地在一起,所有元件的第一腳在同一個方向,但遇見過相當多的開關電源之PCB,組裝密度過大,在開關電源之PCB的焊接面也必須分布鉭電容、貼片電感等較高元件和細間距的SOIC、TSOP等器件,在此種情況下,只能采用雙面印刷焊膏貼片后回流焊接,而插件元件,應該在元件分布的盡可能集中,以適應手工焊接。
另一種可能就是開關電源之PCB元件面的穿孔元件應盡可能分布在幾條主要的直線上,以適應最新的選擇性波峰焊接工藝,可以避免手工焊接而提高效率,并保證焊接質量。離散的焊點分布是選擇性波峰焊接的大忌,會成倍增加加工時間。
在開關電源之印制板文件中對元器件的位置進行調整時,一定要注意元件和絲印符號一一對應,若移動了元件而沒有相應的移動該元件旁的絲印符號,將成為制造中的重大質量隱患,因為在實際生產中,絲印符號是具有指導生產作用的行業(yè)語言。
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