Richtlinien für die Platzierung von PCB-Komponenten

Haben Sie sich schon einmal dabei ertappt, dass Sie in einer Einbahnstraße in die falsche Richtung gefahren sind, weil Sie sich in einer Ihnen unbekannten Gegend befanden? Leider gab es mehrere Hinweise darauf, dass Sie auf der falschen Straßenseite unterwegs waren, aber Sie haben sie alle ignoriert.

Dasselbe gilt für die Platzierung von PCB-Komponenten auf unserer Leiterplatte. Das heißt, wenn wir Komponenten haben, die nicht richtig ausgerichtet sind, kann es beim Zusammenbau der Leiterplatte zu großen Schäden kommen. Glücklicherweise werden in diesem FS Tech-Blog in diesem Artikel einige Tipps & Tricks erörtert, die Ihnen helfen werden, die Dinge in Ordnung zu bringen, angefangen mit einigen grundlegenden Designüberlegungen für die Herstellbarkeitskriterien von PCBAs. Diese Standards werden dazu beitragen, dass Ihre PCBAs erfolgreich hergestellt werden können. Hier finden Sie weitere Informationen zu diesen Kriterien sowie eine Anleitung, wie Sie überprüfen können, ob Ihre PCB-Designs die entsprechenden Ausrichtung der PCBA-Komponenten.

Zeichnungen zur Platzierung von PCB-Komponenten
Überlegungen zur Designvorbereitung für einen PCB-Designer

Überlegungen zur Ausrichtung von Komponenten auf PCBs

Sie sollten sich die drei Hauptziele vor Augen halten, die Ihr schlüsselfertig PCBA Montage auf die der Hersteller bei der Prüfung Ihres Entwurfs auf Herstellbarkeit achten wird.

Standardisierung der Montagemethoden

Ihr One-Stop-PCB-Hersteller wird immer versuchen, die Bestückungsstandards für Komponenten einzuhalten. Ihre Kosten für die Herstellung von Leiterplatten und PCBAs können ebenso wie der Arbeits- und Zeitaufwand gesenkt werden, wenn Sie sicherstellen, dass das Design Ihrer Leiterplatte (PCB) mit einem Standard-Bestückungsverfahren kompatibel ist.

Reduzierung von Montagefehlern

Ihr PCBA-Hersteller wird die Produktionsausbeute verbessern und wiederum Kosteneinsparungen an Sie weitergeben, wenn er sich zunächst um mögliche Probleme bei der Bestückung kümmert und dann die Probleme mit der Leiterplatte beseitigt.

Beibehaltung der Qualität

Ihr Komplett schlüsselfertige PCB Der Hersteller hat die Möglichkeit, die Ausbeute noch einmal zu erhöhen, indem er Komponenten oder Materialien ausfindig macht, die möglicherweise im Montageprozess fehlerhaft sind, und sie durch neue ersetzt. Bei der Entwicklung einer PCBA sollten Sie diese Informationen berücksichtigen und die besten Komponenten für Ihre PCBA auswählen.

Die Teams von FS Tech Turnkey PCBA Assembly haben die wichtigsten Tipps und Tricks zur Platzierung von Bauteilen für ihre Kunden in diesem Artikel zusammengefasst. 

Orientierung der Platzierung verschiedener PCB-Komponenten

Eine bestückte PCBA-Platine enthält viele elektronische Komponenten, darunter: IC, LED, Diode, Kondensator, usw. Für diese verschiedenen Arten von Komponenten gelten unterschiedliche Platzierungsregeln. Wenn Ihnen bei der Montage ein fataler Fehler unterläuft, müssen Sie mehr bezahlen für Auslöten von PCBA-Komponenten. Um solche Fehler zu vermeiden, bietet FS Technology mehrere Platzierungsregeln für Komponenten.

Ausrichtung und Platzierung des Kondensators

Die Richtung der Kapazität auf der Leiterplatte ist das, worauf wir achten müssen. Sie spielt eine Rolle bei der Kopplung, Umgehung, Filterung, Abstimmschleifen, Energieumwandlung, Steuerung usw. Die Lötmethode für Chipkondensatoren ist wie folgt:

  • Wenn Sie Chipkondensatoren manuell löten, müssen Sie die Lötmaschine vorher einschalten und den Lötkolben vorheizen.
  • Lötverbindungen für Widerstände und Kondensatoren sind durch weiße Linien zwischen den Kontakten gekennzeichnet. Bei Kondensatoren mit großer Kapazität müssen Sie die Richtung der positiven und negativen Pole unterscheiden. Der mit einer dunklen geraden Linie markierte Pol ist der positive Pol.
  • Die Position des Kondensators muss sich in der Mitte der beiden Lötstellen befinden. Wenn eine große Abweichung festgestellt wird, schmelzen Sie das Lötzinn erneut und korrigieren Sie die Position.
  • Wenn möglich, AOI-Inspektion kann nach dem Schweißen durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass die Lötstellen und Komponenten in der richtigen Richtung liegen, andernfalls wird eine manuelle Sichtprüfung durchgeführt.
  • Durch Zugabe von geeignetem Kolophonium wird die Lötoberfläche abgerundet und die Lötstellen verschönert.
  • Verwenden Sie hochreinen Alkohol, um die Oberfläche der PCBA zu reinigen, und verhindern Sie, dass chemische Korrosion Kurzschlüsse verursacht.
Orientierung der Kondensatoren auf der Platine
Platzierung von kleinen und großen Kondensatoren in PCBA

Wenn es um die Positionierung von Bypass- und Entkopplungskondensatoren geht, lautet die goldene Regel, dass der Abstand zwischen dem Spannungspin des Bauteils und dem Kondensator so kurz wie möglich sein sollte. Aus diesem Grund müssen Sie den Entkopplungskondensator so nah wie möglich an den Pin des ICs platzieren. Wenn Sie eine mehrlagige Leiterplatte (PCBA) bauen, sollten Sie den Kondensator so positionieren, dass er sich unter dem Pad des Bauteils befindet. Bei einem einlagigen Design wird ein Kondensator oft in unmittelbarer Nähe des Pins positioniert und über eine kurze Leiterbahn mit dem Pin verbunden. Wenn Sie zwei Kondensatoren positionieren müssen, sollten Sie den Kondensator mit der größeren Kapazität weiter vom IC entfernt platzieren, um die niederfrequenten Schwankungen der Stromversorgung aufzufangen, und den Kondensator mit der kleineren Kapazität näher am IC für die hochfrequenten Schwankungen.

LED-Ausrichtung und Platzierung

LEDs haben schon immer ihren Weg in PCBAs gefunden. Manchmal werden sie nur zur Anzeige des Einschaltstatus verwendet, manchmal auch zur Identifizierung eines Prozesses. Die Ausrichtung der LEDs auf der Leiterplatte hängt von der Funktion ab, die sie erfüllen sollen. Wenn zum Beispiel eine LED für den Status der Eingangsleistung verwendet werden soll, empfiehlt es sich, sie in der Nähe des Stromeingangs der PCBA zu platzieren, wie es bei einigen Stromversorgern der Fall ist. Da die LEDs während des Betriebs Wärme erzeugen können, sollten Sie die LEDs nicht in der Nähe von hitzeempfindlichen Komponenten wie z.B. vielen Sensoren anbringen.

led-ausrichtung auf der platine
Platzierung der Prozessanzeige-LED auf der PCBA

Wenn Sie LED PCB-MontageIn diesem Szenario werden die LEDs an der Außenkante der PCBA angebracht, damit sie aus dem PCB-Gehäuse herausragen. 

Ausrichtung und Platzierung der Diode

Dioden sind eine besondere Herausforderung, wenn es um die eindeutige Angabe ihrer Polarität geht. Dioden können je nach Montageverfahren in Patch-Dioden und Steckdioden unterteilt werden, d.h. die Dioden werden mit Hilfe von Lötstiften auf die Leiterplatte gelötet. SMT-Bestückung oder DIP Montage. Wenn Sie sich für ein Montageunternehmen entscheiden, das die Beschaffung von Komponenten anbietet, müssen Sie wissen, was Sie brauchen. Es ist hilfreich, die Informationen zur Ausrichtung auf dem Siebdruck der Leiterplatte (PCB) aufzudrucken, da sie so während des gesamten Montagevorgangs besser erkennbar sind. Diese Geräte können unidirektional oder bidirektional sein, aber die bidirektionalen werden am häufigsten verwendet. FS Tech empfiehlt den Entwicklern, die TVS-Dioden in unmittelbarer Nähe des Ursprungs der externen Signale zu positionieren, die in den Übersetzer eingespeist werden. Damit sie so effizient wie möglich sind, müssen sie entweder über eine Ebene geerdet werden, was optimal ist, oder sie müssen extrem kurze "Stummel"-Verbindungen zu ihrer geerdeten Seite haben.

Zusammenfassung

Bei der Erstellung von Bauteilgrundrissen für Leiterplatten ist es in unser aller Interesse, immer die aktuellsten Datenblätter und Informationen zu den Bauteilen zur Verfügung zu haben. Dies wird dazu beitragen, Probleme bei PCBAs zu vermeiden. Sie sollten auch die Assistenten und Hilfsprogramme für die Teileerstellung nutzen, die in den Designtools und der Software, mit der Sie arbeiten, enthalten sind. Viele der heutigen Software bieten auch Verbindungen zu Internet-Bibliotheksdiensten, über die Sie Informationen zu verschiedenen Komponenten wie Schaltplansymbole, PCB-Footprints, 3D-Schrittmodelle und vieles mehr erhalten können. Mit diesen Diensten können Sie im Vergleich zu der Zeit, die Sie in einer Bibliothek verbracht hätten, eine Menge Zeit sparen. Ein weiterer Vorteil ist, dass die meisten dieser Modelle direkt von den Bauteilherstellern geliefert werden. Dadurch wird sichergestellt, dass die Komponenten, die Sie in Ihrem Entwurf verwenden, von höchster Qualität sind.

Da Sie nun wissen, worauf Sie beim Bau einer PCBA achten müssen, können Sie versuchen, Ihre eigene zu entwerfen. PCB-Visitenkarte Sie selbst. Das Umschreiben von Entwürfen und das Ersetzen von Komponenten gehören zu den regelmäßigen Aufgaben bei der Arbeit mit PCBA. Die PCBA-Geschäftswelt funktioniert auf diese Weise. Die Zusammenarbeit mit einem Partner wie FS Tech, der Erfahrung mit dem Testen, der Montage und der Produktion von PCBAs hat, kann sowohl Zeit als auch Geld sparen.

Weitere verwandte Artikel:

Eine Sammlung von häufigen PCB-Problemen

PCB CAF-Fehlerbehebungsanleitung

Analyse von PCB-Kurzschlüssen und Methoden zu ihrer Vermeidung

PCBA-Fehleranalyse und Maßnahmen zur Fehlerbehebung

Verwandte Blogs

Arduino UNO Unterbrechungstimer

Arduino UNO Interrupt Timer Der Timer ist eine Funktion, die in jeden Mikrocontroller eingebaut ist und bestimmte Funktionen in Bezug auf den Ablauf der Zeit hat. Die Timer-Funktion

Mehr lesen "