PCBA设计布局的高应力影响问题

时间：2024-12-31作者：深圳市宏力捷电子有限公司浏览：87

深圳市宏力捷电子有限公司专业提供整体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，离开边缘的较小距离应不小于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较容易产生缺陷，因此应尽力避免采用过大尺寸的PCB。
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