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PCB設(shè)計(jì)的元件排列方式和布局要求

電子設(shè)計(jì) ? 來源:工程師曾玲 ? 2019-09-14 16:09 ? 次閱讀

在設(shè)計(jì)印制板時(shí)應(yīng)首先決定元件的排列方式及安裝方式。元件布局的要點(diǎn),元件盡可能有規(guī)則地排列,以得到均勻的組裝密度。大功率元件周圍還應(yīng)在布置熱敏元件,和其他元件要有足夠的距離。較重的元件應(yīng)安排在靠近印制電路板支承點(diǎn)處。元件排列的方向和疏密要有空氣對(duì)流。元器件宜按電原理圖順序成直線排列,力求緊湊以縮短印制導(dǎo)線長度。如果由于板面尺寸限制,或由于屏蔽要求而必須將電路分成幾塊時(shí),應(yīng)使每一塊印制板成為獨(dú)立的功能電路。以便于單獨(dú)調(diào)整、測(cè)試和維修。這時(shí)應(yīng)使每一塊印制板的引出線為最少。

1.元件的排列方式

元器件在印制板上的排列方式有三種,即不規(guī)則排列,坐標(biāo)排列和方格排列(或稱坐標(biāo)格排列)。

①不規(guī)則排列不規(guī)則排列是指元件在印制電路板平面上可按任意方向排列。這種排列雖然在外觀上似乎顯得有些零亂,但在滿足其電氣特性方面具有一定的優(yōu)點(diǎn)。采用不規(guī)則排列主要是為了減少印制導(dǎo)線的長度、元件的接線長度,以達(dá)到減小接線電感和分布參數(shù)的目的。因此這種排列適用于高頻(30MHz以上)電路。它的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,印制板的利用率較高,而且有利于減小高頻信號(hào)在傳遞中的損失。

②坐標(biāo)排列。在座標(biāo)排列方式中,元件的軸向與印制板四周呈平行或垂直。當(dāng)印制板不是矩形時(shí),元件的軸向與印制板的兩直角邊或印制板的一邊呈平行或垂直排列。坐標(biāo)排列的優(yōu)點(diǎn)是外觀整齊,便于檢查和維修,常用于頻率較低(30MHz以下)的電路中。

③方格排列元件軸向與印制板四周呈平行或垂直,且元件的穿線孔均位于方格的交點(diǎn)上。方格(網(wǎng)格)是指兩組平行等距直線的正交網(wǎng)格。用以在印制電路上確定連接位置。方格的格距在國際上尚無統(tǒng)一規(guī)定。國際電工委員會(huì)(I.E.C)規(guī)定格距為2.54mm,我國在國標(biāo)(GB.1360-78)中規(guī)定,基本格為 2.5mm。當(dāng)需要采用更小的網(wǎng)格間距時(shí),應(yīng)設(shè)置輔助格。輔助格的間距為基本格間距的四分之一(0.625毫米)或二分之一(1.25毫米)。當(dāng)要求網(wǎng)格間距比0.625毫米更小時(shí),可采用0.1毫米或0.1×10?n 毫米(n=l,2,3,……)。方格排列時(shí),元件的跨距是根據(jù)其長度決定的,但應(yīng)是基本格的整數(shù)倍。除元件的引線孔外,板內(nèi)的其它孔(結(jié)構(gòu)孔、工藝孔、定位孔等)也應(yīng)位于方格的交點(diǎn)上。方格排列的優(yōu)點(diǎn)是:元件排列整齊美觀;便于維修時(shí)尋找測(cè)試點(diǎn);印制板加工孔位易于準(zhǔn)確;便于采用機(jī)械化裝配。

2.元件布局要求

①元件要分布均勻,密度一致,排列的方向和疏密程度應(yīng)有利于空氣的對(duì)流。

②元件應(yīng)一律放置在元件面,除非因調(diào)整或其他原因,一般不要在焊接面上布設(shè)元件。

③每個(gè)元件的端腳,應(yīng)有單獨(dú)穿線孔,一般不允許兩個(gè)元件的端腳共用一個(gè)穿線孔。

④板上元件不應(yīng)呈立體交叉和重疊安裝,元件采用坐標(biāo)和方格排列時(shí),應(yīng)排列整齊,相同元件的端腳跨距要盡可能一致,印制導(dǎo)線的交叉有困難時(shí)除外,但仍應(yīng)按一定的格距和間距的倍數(shù)比例布設(shè)。

⑤元件之間的穿線孔的距離要選擇合適,不應(yīng)使元件之間的外殼相碰,或使外殼與元件的端腳相碰。元件外殼之間或與端腳之間應(yīng)保證留有一定的安全間隙,安全間隙可根據(jù)元件的工作電壓按每毫米 200伏計(jì)。

⑥雙面印制板的元件面上應(yīng)盡可能少地安排印制導(dǎo)線。元件的外殼,尤其是元件的接地外殼,應(yīng)注意避免與印制導(dǎo)線相碰而造成短路。

⑦當(dāng)印制板直立安裝時(shí),對(duì)體積稍大的元件應(yīng)使元件的軸向與地平線呈垂直放置,使元件在運(yùn)輸和移動(dòng)時(shí)有較好的機(jī)械強(qiáng)度。

⑧元件的安裝高度要合理,相同元件的高度應(yīng)一致。對(duì)于功率較大的電阻,不采用貼近底板安裝。

⑨較大體積的元件,固定在印制板上時(shí),不能只依靠本身的引出端固定,而應(yīng)該用金屬支架加以固定。并安裝在靠近印制電路板支撐點(diǎn)的地方,使電路板的翹曲度減至最小。

⑩大功率發(fā)熱元件周圍不應(yīng)布置熱敏元件,耐熱性差的元件應(yīng)安裝在空氣氣流的上游(入口處)。耗散功率大的,耐熱性好的元件應(yīng)安裝在空氣氣流的下游(出口處)。

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