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PCB設計的元件排列方式和布局要求

電子設計 ? 來源:工程師曾玲 ? 2019-09-14 16:09 ? 次閱讀

在設計印制板時應首先決定元件的排列方式及安裝方式。元件布局的要點,元件盡可能有規則地排列,以得到均勻的組裝密度。大功率元件周圍還應在布置熱敏元件,和其他元件要有足夠的距離。較重的元件應安排在靠近印制電路板支承點處。元件排列的方向和疏密要有空氣對流。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,應使每一塊印制板成為獨立的功能電路。以便于單獨調整、測試和維修。這時應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,即不規則排列,坐標排列和方格排列(或稱坐標格排列)。

①不規則排列不規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點。采用不規則排列主要是為了減少印制導線的長度、元件的接線長度,以達到減小接線電感和分布參數的目的。因此這種排列適用于高頻(30MHz以上)電路。它的另一個優點是,印制板的利用率較高,而且有利于減小高頻信號在傳遞中的損失。

②坐標排列。在座標排列方式中,元件的軸向與印制板四周呈平行或垂直。當印制板不是矩形時,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。坐標排列的優點是外觀整齊,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上。方格(網格)是指兩組平行等距直線的正交網格。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一規定。國際電工委員會(I.E.C)規定格距為2.54mm,我國在國標(GB.1360-78)中規定,基本格為 2.5mm。當需要采用更小的網格間距時,應設置輔助格。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)。當要求網格間距比0.625毫米更小時,可采用0.1毫米或0.1×10?n 毫米(n=l,2,3,……)。方格排列時,元件的跨距是根據其長度決定的,但應是基本格的整數倍。除元件的引線孔外,板內的其它孔(結構孔、工藝孔、定位孔等)也應位于方格的交點上。方格排列的優點是:元件排列整齊美觀;便于維修時尋找測試點;印制板加工孔位易于準確;便于采用機械化裝配。

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有利于空氣的對流。

②元件應一律放置在元件面,除非因調整或其他原因,一般不要在焊接面上布設元件。

③每個元件的端腳,應有單獨穿線孔,一般不允許兩個元件的端腳共用一個穿線孔。

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

⑤元件之間的穿線孔的距離要選擇合適,不應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保證留有一定的安全間隙,安全間隙可根據元件的工作電壓按每毫米 200伏計。

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

⑦當印制板直立安裝時,對體積稍大的元件應使元件的軸向與地平線呈垂直放置,使元件在運輸和移動時有較好的機械強度。

⑧元件的安裝高度要合理,相同元件的高度應一致。對于功率較大的電阻,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,不能只依靠本身的引出端固定,而應該用金屬支架加以固定。并安裝在靠近印制電路板支撐點的地方,使電路板的翹曲度減至最小。

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

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