元器件布局不合理对可制性的影响

元器件在PCB上的正确安装布局是降低焊接缺陷的极重要一环。元器件布局时，应尽量远离挠度很大的区域和高应力区，分布应尽可能均匀，特别是对热容量较大的元器件，应尽量避免采用过大尺寸的PCB，以防止翘曲。布局设计不良将直接影响PCB的可生产性和可靠性。

1、布局设计不良

①如图1（a）所示，磁珠的高度高于下面的绝缘片高度，用螺钉将绝缘垫片固定在PCB上时，力度稍有偏大，便会造成磁珠破裂。

②如图1（b）所示，PBGA 17mm×15mm共4只，分别在A面和B面完全对称放置，返修时难以控制上、下两面BGA的焊球焊接工艺。

图1　磁珠的高度高于绝缘片高度的PCB布局及A、B两面BGA镜向设计

③靠近板边的系列插针距离板边距离不足1mm，而此边为V－CUT拼板处，影响V槽机器自动分板，如图2（a）所示。

④A面的D32／D35的引脚被包含在B面元器件X2的丝印框内，造成生产中由于过波峰焊B面需要贴胶纸，挡住了D32／D35的引脚，如图2（b）所示。

图2 导致无法自动分板和增加焊接保护工序的布局设计

⑤使用工艺流程为B面点胶固定片式元器件→插装A面元器件→过波峰焊。但B面的D3元器件本体下方有长槽腰孔，无法对该元器件进行点胶固定，只能采取手工焊接D3，如图3（a）所示。

⑥发光二极管（HL31、HL32、HL34、HL35）的引脚方向与面板垂直，插装后没有办法装入面板中，需将灯的焊盘及丝印旋转90°，如3（b）所示。

图3　无法进行自动焊接的布局设计

⑥PCBA上装有8个连接器，每个连接器有168个引脚，工艺流程为双面回流焊后手工焊，手工焊接时间太长，焊点多且烙铁头无法完全伸入焊接，严重影响产品质量和生产时间效率，如图4所示。

图4　需要手工焊的布局设计

⑦PCB上、下质量和密度分布不均匀，导致单板加工时变形等缺陷，如图5所示。

图5 质量和密度分布不均匀

2、应用波峰焊工艺时，元器件布局没有采取克服“阴影效应”措施

①表面张力和元器件体造成的“阴影效应”，如图6（a）所示。

②延长焊盘克服“阴影效应”，如图6（b）所示。

图6　波峰焊时的“阴影效应”及正确设计

3、元器件的排布不符合工艺要求

采用回流焊和波峰焊工艺时不同的元器件布局设计如图7所示。

①采用回流焊工艺时，元器件的排布方向应与PCB进入回流焊炉的方向一致。

②采用波峰焊工艺时，应考虑波峰焊阴影效应。

图7　采用回流焊和波峰焊工艺时不同的元器件布局设计

4、安放在PCB焊接面的QFP和SOIP没有设计成“菱形”和设计导流盘

①QFP等封装不建仪采用波峰焊接。

②如需采用波峰焊接，则按图8所示设计。

图8　采用波峰焊接工艺时QFP的菱形布局设计