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PCBA设计布局的高应力影响问题

发布时间 :2020-05-27 16:14 阅读 : 来源 :技术文章责任编辑 :深圳宏力捷PCBA加工部
      新萄京娱乐网址2492777专业提供整体PCBA电子制造服务,包含上游电子元器件采购到PCB生产加工、SMT贴片、DIP插件、PCBA测试、成品组装等一站式服务。接下来为大家分析PCBA设计布局的高应力影响问题。
 
深圳PCBA加工厂家

PCBA设计布局的高应力影响问题
      从结构强度观点看,PCB是一个不良结构件。它把不同膨胀系数和具有巨大差别弹性模数的材料装配在一起,并承受不均匀载荷。而且,他们都装在一个本身可挠折的层压板上,随着振动和自重而引动。这种结构充满着尖角,增加了许多应力集中点。况且,印制板包括强度不高的层压板和脆弱的铜箔层,均不能承受较大的机械应力。PCB在切割、剪切、接插件安装紧固、焊接过程中的装夹,都会因基板过度的弯曲变形而在焊点处造成加工应力,导致元器件损伤、开裂、焊点疲劳等,矩形PCB的应力影响缺陷分布高危区如图所示。
 
PCB的翘曲应力集中区、近接插件的安装应力集中区
 
PCB的翘曲应力集中区、近接插件的安装应力集中区
 
PCB边缘是安装应力集中区
 
PCB边缘是安装应力集中区
 
      虽然现在还没有一个标准能确定在元器件损伤前允许PCB有多大的翘曲,但是元器件在波峰焊接过程的应力开裂(如陶瓷电容等)与PCB的翘曲有明显的关系,且随着基板材料的不同而变化,所以制造和安装中均要求对PCBA的翘曲度进行控制。
 
预刻角线可以缓解应力影响
 
预刻角线可以缓解应力影响
 
      元器件在PCB上的安装布局设计是降低波峰焊接缺陷率的重要环节。在进行元器件布局设计时,应明确PCB的高应力区域,如角部、边缘、近接插件、近安装孔、近槽口、近拼板切割、豁口和拐角处等。同时,应尽量满足下列要求:
(1)元器件布置应远离挠度大的区域和高应力区,不要布置在PCB的四角和边缘上,离开边缘的最小距离应不小于5mm,如图所示:
 
PCB拐角处是应力集中区
 
PCB拐角处是应力集中区
 
槽口和豁口处是应力集中区
 
槽口和豁口处是应力集中区
 
(2)元器件分布应尽可能均匀,特别是对热容量较大的元器件更要特别关注,要采取措施避免出现温度陷阱。
(3)功率器件要均匀布置在PCB的边缘。
(4)贵重的元器件不要布置在靠近PCB的高应力区域。
(5)由于PCB尺寸过大易翘曲,安装时即使元器件远离PCB边缘,缺陷仍能产生,因为垂直于应力梯度方向的元器件最容易产生缺陷,因此应尽力避免采用过大尺寸的PCB。
 
深圳PCBA加工厂家

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