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
Reflection of predesign consideration for a PCB design Engineer

Überlegungen zur Ausrichtung von Komponenten auf PCBs

Sie sollten sich die drei Hauptziele vor Augen halten, die Ihr schlüsselfertige PCBA-Bestückung 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 erneut Kosteneinsparungen an Sie weitergeben, wenn er sich zunächst um mögliche Probleme bei der Montage kümmert und diese dann beseitigt PCB-Probleme.

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

The direction of the capacitance on the PCB is what we need to pay attention to. When it comes to the location of Bypass and Decoupling capacitors, the golden rule is to keep the distance between the voltage pin of the component and the capacitor as short as possible. Because of this, you will need to position the decoupling capacitor in as close of proximity to the IC’s pin as is physically possible. When you are building a multilayer printed circuit board (PCBA), you should position the capacitor such that it is underneath the pad of the component. A capacitor is often positioned in close proximity to the pin on a single-layer design and connected to the pin via a short trace.

Orientierung der Kondensatoren auf der Platine
Small and Large capacitor placement in PCBA

Wenn Sie zwei Kondensatoren aufstellen 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
Process indication LED placement on PCBA

When doing LED PCB-Montage, LEDs are used for the process identification like charging status on a battery , in that scenario, LEDs are placed on outer edge of PCBA to make them come out of PCB enclosure. 

Ausrichtung und Platzierung der Diode

When it comes to providing a definitive indication of their polarity, diodes may be an especially challenging component. Diodes can be divided into patch diodes and plug-in diodes according to the assembly method, that is, the diodes are soldered to the circuit board using SMT-Bestückung or DIP Montage. If you choose an assembly company that provides component sourcing services, you need to know what you need. It is helpful to have orientation information printed on the silkscreen of the printed circuit board (PCB), since this makes it more apparent throughout the assembly process. These devices may have a unidirectional or bidirectional character, but the bidirectional ones are the ones that are utilized the vast majority of the time. FS Tech suggests that designers position the TVS diodes in close proximity to the origin of the external signals that are being sent into the translator. In order for them to be as efficient as possible, they either need to be grounded through a plane, which is the optimum situation, or they need to have extremely short “stub” connections to their grounded side.

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.

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