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元器件的裝配方式與布局

發(fā)布時間:2008/6/3 0:00:00 訪問次數(shù):405

  在設(shè)計裝配方式之前,要求將整機(jī)的電路基本定型,同時還要根據(jù)整機(jī)的體積以及機(jī)殼的尺寸來安排元器件在印刷電路板上的裝配方式。

  具體做這一步工作時,可以先確定好印刷電路板的尺寸,然后將元器件配齊,根據(jù)元器件種類和體積以及技術(shù)要求將其布局在印刷電路板上的適當(dāng)位置?梢韵葟捏w積較大的器件開始,如電源變壓器、磁棒、全橋、集成電路、三極管、二極管、電容器、電阻器、各種開關(guān)、接插件、電感線圈等。待體積較大的元器件布局好之后,小型及微型的電子元器件就可以根據(jù)間隙面積靈活布配。二極管、電感器、阻容元件的裝配方式一般有直立式、俯臥式和混合式三種。

 、僦绷⑹健_@種安裝方式見圖1。電阻、電容、二極管等都是豎直安裝在印刷電路板上的。這種方式的特點是:在一定的單位面積內(nèi)可以容納較多的電子元件,同時元件的排列也比較緊湊。缺點是:元件的引線過長,所占高度大,且由于元件的體積尺寸不一致,其高度不在一個平面上,欠美觀,元器件引腳彎曲,且密度較大,元器件之間容易引腳碰觸,可靠性欠佳,且不太適合頻率較高的電路采用。

 、诟┡P式。這種安裝方式見圖2。二極管、電容、電阻等元件均是俯臥式安裝在印刷電路板上的。這樣可以明顯地降低元件的排列高度,可實現(xiàn)薄形化,同時元器件的引線也最短,適合于較高工作頻率的電路采用,也是目前采用得最廣泛的一種安裝方式。

 、刍旌鲜。為了適應(yīng)各種不同條件的要求或某些位置受面積所限,在一塊印刷電路板上,有的元器件采用直立式安裝,也有的元器件則采用俯臥式安裝。這受到電路結(jié)構(gòu)各式以及機(jī)殼內(nèi)空間尺寸的制約,同時也與所用元器件本身的尺寸和結(jié)構(gòu)形式有關(guān),可以靈活處理。

  元器件配置布局應(yīng)考慮的因素:

  對于印刷電路板的布局排列并沒有統(tǒng)一固定的模式,每個設(shè)計者都可以根據(jù)具體情況和習(xí)慣方法進(jìn)行工作,但是一些基本原則是應(yīng)遵循的。

 、儆∷㈦娐钒遄罱(jīng)濟(jì)的形狀是矩形或正方形。一般應(yīng)避免設(shè)計成異形,以盡可能地降低成本。

 、谌绻∷㈦娐钒迨蔷匦,元件排列的長度方向一般應(yīng)與印刷電路板的長邊平行,這樣不但可以提高元件的裝配密度,而且可使裝配好的印刷電路板更美觀。

 、墼呐渲门c安裝必須要考慮到足夠的機(jī)械強(qiáng)度,要保證元件和印刷電路板在工作與運輸過程中不會因振動、沖擊而損壞。其重量超過15g以上的元器件應(yīng)考慮使用支架或卡夾加以固定,一般不宜直接將它們焊接在印刷電路板上。

 、芤恍╇娮釉,特點是放大器的輸入與輸出部分,應(yīng)盡可能地設(shè)計到靠近印刷電路板外部連接的插頭部分。當(dāng)然,如果存在著寄生耦合,例如相鄰導(dǎo)線間的電信號串?dāng)_,就不能使它們的引線靠得太近。

 、輰τ谝恍┮装l(fā)熱的元件,如電源變壓器、大功率三極管、可控硅、大功率電阻等應(yīng)盡量靠近機(jī)殼框架。因為金屬框架具有一定的散熱作用。對于濕度敏感的元件,如鍺三極管、電解電容器等,應(yīng)盡量遠(yuǎn)離熱源區(qū)。對于一些耐熱性較好的元器件則盡可能設(shè)計到印刷電路板最熱的區(qū)域內(nèi)。

 、迲(yīng)盡可能地縮短元件及元件之間的引線。盡量避免印刷電路板上的導(dǎo)線的交叉,設(shè)法減小它們的分布電容和互相之間的電磁干擾,以提高系統(tǒng)工作的可靠性。

 、邞(yīng)以功能電路的核心器件為中心,外圍元件圍繞它進(jìn)行布局。例如通常是以集成電路基晶體三極管等元件為核心,然后根據(jù)各自的引腳功能,正確地排列布置外圍元件的方向與位置。

  ⑧在設(shè)計數(shù)字邏輯印刷電路板時,要注意各種門電路多余端的處理,或接電源端或接地端,并按照正確的方法實現(xiàn)不同邏輯門的組合轉(zhuǎn)換。

  ⑨元器件的配置和布局應(yīng)有利于設(shè)備的裝配、檢查、高度與維修。

  ⑩對于要求防干擾的元器件,可采用金屬外殼或在元件表面噴涂金屬加以屏蔽。

  印刷電路上導(dǎo)線配置應(yīng)考慮的因素:

  我們通常所用的敷銅板上的銅箔厚度一般為0.05mm左右,在敷銅厚度不變的情況下要通過不同的電流強(qiáng)度,就要對其布線以及導(dǎo)線的寬窄有所要求。利用protel等電路設(shè)計cad軟件繪制好電路原理圖(sch),再在印刷電路圖(pcb)下進(jìn)行元器件配置布局,確定導(dǎo)線的位置、走向、連接點以及適當(dāng)?shù)膶挾。?yán)格地講,應(yīng)根據(jù)電路要求的電流強(qiáng)度、壓降、擊穿電壓、分布電容等多項指標(biāo)來進(jìn)行核算,核算無誤后,應(yīng)略留余地,其設(shè)計才算初步完成。但在業(yè)余制作情況下,對于一些與安全無關(guān)或不緊要的電子裝置,也可以將上述條件放松,但應(yīng)盡量遵循以下原則。

  ①繪制的導(dǎo)線粗細(xì)應(yīng)盡量均勻,在同一導(dǎo)線上不應(yīng)出現(xiàn)突然由粗變細(xì)或由細(xì)變粗的現(xiàn)象。

 、谄鋱D案、線條的寬度大于5mm時,需在線條中間設(shè)計出圖形或縫狀空白處,以免在銅箔與絕緣基板之間產(chǎn)生氣泡。

 、塾须婑詈匣虼篷詈系耐,應(yīng)避免相互平行。當(dāng)導(dǎo)線的串聯(lián)電阻和電感影響處于將要位置,而寄生電容的影響為時,高阻抗的信號線要采用

  在設(shè)計裝配方式之前,要求將整機(jī)的電路基本定型,同時還要根據(jù)整機(jī)的體積以及機(jī)殼的尺寸來安排元器件在印刷電路板上的裝配方式。

  具體做這一步工作時,可以先確定好印刷電路板的尺寸,然后將元器件配齊,根據(jù)元器件種類和體積以及技術(shù)要求將其布局在印刷電路板上的適當(dāng)位置?梢韵葟捏w積較大的器件開始,如電源變壓器、磁棒、全橋、集成電路、三極管、二極管、電容器、電阻器、各種開關(guān)、接插件、電感線圈等。待體積較大的元器件布局好之后,小型及微型的電子元器件就可以根據(jù)間隙面積靈活布配。二極管、電感器、阻容元件的裝配方式一般有直立式、俯臥式和混合式三種。

 、僦绷⑹健_@種安裝方式見圖1。電阻、電容、二極管等都是豎直安裝在印刷電路板上的。這種方式的特點是:在一定的單位面積內(nèi)可以容納較多的電子元件,同時元件的排列也比較緊湊。缺點是:元件的引線過長,所占高度大,且由于元件的體積尺寸不一致,其高度不在一個平面上,欠美觀,元器件引腳彎曲,且密度較大,元器件之間容易引腳碰觸,可靠性欠佳,且不太適合頻率較高的電路采用。

 、诟┡P式。這種安裝方式見圖2。二極管、電容、電阻等元件均是俯臥式安裝在印刷電路板上的。這樣可以明顯地降低元件的排列高度,可實現(xiàn)薄形化,同時元器件的引線也最短,適合于較高工作頻率的電路采用,也是目前采用得最廣泛的一種安裝方式。

 、刍旌鲜健榱诉m應(yīng)各種不同條件的要求或某些位置受面積所限,在一塊印刷電路板上,有的元器件采用直立式安裝,也有的元器件則采用俯臥式安裝。這受到電路結(jié)構(gòu)各式以及機(jī)殼內(nèi)空間尺寸的制約,同時也與所用元器件本身的尺寸和結(jié)構(gòu)形式有關(guān),可以靈活處理。

  元器件配置布局應(yīng)考慮的因素:

  對于印刷電路板的布局排列并沒有統(tǒng)一固定的模式,每個設(shè)計者都可以根據(jù)具體情況和習(xí)慣方法進(jìn)行工作,但是一些基本原則是應(yīng)遵循的。

 、儆∷㈦娐钒遄罱(jīng)濟(jì)的形狀是矩形或正方形。一般應(yīng)避免設(shè)計成異形,以盡可能地降低成本。

 、谌绻∷㈦娐钒迨蔷匦,元件排列的長度方向一般應(yīng)與印刷電路板的長邊平行,這樣不但可以提高元件的裝配密度,而且可使裝配好的印刷電路板更美觀。

 、墼呐渲门c安裝必須要考慮到足夠的機(jī)械強(qiáng)度,要保證元件和印刷電路板在工作與運輸過程中不會因振動、沖擊而損壞。其重量超過15g以上的元器件應(yīng)考慮使用支架或卡夾加以固定,一般不宜直接將它們焊接在印刷電路板上。

  ④一些電子元件,特點是放大器的輸入與輸出部分,應(yīng)盡可能地設(shè)計到靠近印刷電路板外部連接的插頭部分。當(dāng)然,如果存在著寄生耦合,例如相鄰導(dǎo)線間的電信號串?dāng)_,就不能使它們的引線靠得太近。

  ⑤對于一些易發(fā)熱的元件,如電源變壓器、大功率三極管、可控硅、大功率電阻等應(yīng)盡量靠近機(jī)殼框架。因為金屬框架具有一定的散熱作用。對于濕度敏感的元件,如鍺三極管、電解電容器等,應(yīng)盡量遠(yuǎn)離熱源區(qū)。對于一些耐熱性較好的元器件則盡可能設(shè)計到印刷電路板最熱的區(qū)域內(nèi)。

 、迲(yīng)盡可能地縮短元件及元件之間的引線。盡量避免印刷電路板上的導(dǎo)線的交叉,設(shè)法減小它們的分布電容和互相之間的電磁干擾,以提高系統(tǒng)工作的可靠性。

 、邞(yīng)以功能電路的核心器件為中心,外圍元件圍繞它進(jìn)行布局。例如通常是以集成電路基晶體三極管等元件為核心,然后根據(jù)各自的引腳功能,正確地排列布置外圍元件的方向與位置。

 、嘣谠O(shè)計數(shù)字邏輯印刷電路板時,要注意各種門電路多余端的處理,或接電源端或接地端,并按照正確的方法實現(xiàn)不同邏輯門的組合轉(zhuǎn)換。

 、嵩骷呐渲煤筒季謶(yīng)有利于設(shè)備的裝配、檢查、高度與維修。

 、鈱τ谝蠓栏蓴_的元器件,可采用金屬外殼或在元件表面噴涂金屬加以屏蔽。

  印刷電路上導(dǎo)線配置應(yīng)考慮的因素:

  我們通常所用的敷銅板上的銅箔厚度一般為0.05mm左右,在敷銅厚度不變的情況下要通過不同的電流強(qiáng)度,就要對其布線以及導(dǎo)線的寬窄有所要求。利用protel等電路設(shè)計cad軟件繪制好電路原理圖(sch),再在印刷電路圖(pcb)下進(jìn)行元器件配置布局,確定導(dǎo)線的位置、走向、連接點以及適當(dāng)?shù)膶挾取?yán)格地講,應(yīng)根據(jù)電路要求的電流強(qiáng)度、壓降、擊穿電壓、分布電容等多項指標(biāo)來進(jìn)行核算,核算無誤后,應(yīng)略留余地,其設(shè)計才算初步完成。但在業(yè)余制作情況下,對于一些與安全無關(guān)或不緊要的電子裝置,也可以將上述條件放松,但應(yīng)盡量遵循以下原則。

 、倮L制的導(dǎo)線粗細(xì)應(yīng)盡量均勻,在同一導(dǎo)線上不應(yīng)出現(xiàn)突然由粗變細(xì)或由細(xì)變粗的現(xiàn)象。

 、谄鋱D案、線條的寬度大于5mm時,需在線條中間設(shè)計出圖形或縫狀空白處,以免在銅箔與絕緣基板之間產(chǎn)生氣泡。

 、塾须婑詈匣虼篷詈系耐,應(yīng)避免相互平行。當(dāng)導(dǎo)線的串聯(lián)電阻和電感影響處于將要位置,而寄生電容的影響為時,高阻抗的信號線要采用

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