考慮PCB變形時(shí)的器件布局要求
在SMT組裝,測試,運輸和使用過(guò)程中,不可避免的會(huì )產(chǎn)生相應機械應力,當機械應力超出了某些元器件和走線(xiàn)的應力極限時(shí), 就會(huì )導致元器件產(chǎn)生裂紋,嚴重時(shí)甚至導致元器件開(kāi)裂失效,嚴重影響產(chǎn)品的可靠性。常見(jiàn)的應力敏感元件多層陶瓷電容(MLCC),特別是大尺寸的多層陶瓷電容,更是對應力比較敏感。
常見(jiàn)的產(chǎn)生機械應力的場(chǎng)合有:
1.在貼片過(guò)程中貼頭產(chǎn)生的機械應力
2.焊接后,若pcb上存在大的翹曲變形,整機裝配時(shí)板子變形恢復時(shí)產(chǎn)生的機械應力
3.拼板pcb在分割時(shí)產(chǎn)生的機械應力
4.ICT測試時(shí)產(chǎn)生的機械應力
5.螺釘緊固時(shí)產(chǎn)生的機械應力
從可靠性設計的角度來(lái)看,可以從布局的方面改善機械應力造成的可靠性問(wèn)題,基本原則是:在布局時(shí)對應力敏感的元器件,如MLCC等,應考慮應力禁布區域,避開(kāi)高應力區域。比如在分板時(shí),不同的布局方向器件中產(chǎn)生的應力大小是不同的,平行于輔助邊的器件中產(chǎn)生的應力會(huì )小于垂直于輔助邊的器件,因此,在布局時(shí)除了禁布區內不要布 局器件外,對布局方向也有要求,如圖一所示。同樣,PCB的變形方向不同,對體檢的影響也不一樣,當PCB產(chǎn)生如圖所示的變形方向時(shí),布局元器件的長(cháng)邊與變形方向一致, 元件的內部應力較大,相反方向應力較小,因此推薦的布局方向如圖二所示。
圖一:考慮分板應力影響器件布局要求
圖二:考慮PCB變形時(shí)的器件布局要求