Optimización de la Colocación de Componentes SMT en PCB para Fiabilidad

PCB: Colocación de Componentes SMT

Los PCB tienen trazas conductoras que permiten que la electricidad fluya a través de la placa. Cada componente SMT en la placa se coloca en una ubicación específica en la vía conductora para que el componente específico pueda recibir suficiente potencia para funcionar. Al considerar la colocación de componentes que usan tecnología de montaje superficial en placas de circuito impreso (PCB), hay consideraciones especiales que hacer.

Consideraciones CTE

Hay varios factores que debes considerar al establecer tolerancia y espaciado de colocación de componentes SMT. Uno de los factores más importantes con respecto al espaciado y colocación de componentes SMT es CTE, o coeficiente de expansión térmica. Muchas placas de circuito impreso están hechas de sustratos de epoxi de vidrio con portadores de chip cerámicos sin plomo. Cuando la diferencia CTE entre los portadores cerámicos y el sustrato de epoxi se vuelve demasiado grande, puedes experimentar agrietamiento de juntas de soldadura, lo que sucede después de unos 100 ciclos.

La solución es asegurar que tu sustrato tenga un CTE adecuado, usar una capa superior de sustrato complaciente o usar portadores de chip cerámicos con plomo en lugar de sin plomo.

Colocando Cada Componente SMT en la Placa

Tu colocación de componentes SMT también dependerá del tamaño y costo. Componentes que absorben más de 10 mW o conducen más de 10mA requerirán mayores consideraciones térmicas y eléctricas. Tus componentes de gestión de potencia necesitarán planos de tierra o planos de potencia para controlar el flujo de calor. Las conexiones de alta corriente se determinarán por la caída de voltaje aceptable para la conexión. Al hacer transiciones de capa, los caminos de alta corriente necesitarán dos a cuatro vías en cada transición de capa. Cuando colocas múltiples vías en transiciones de capa, mejorarás la conductividad térmica, así como aumentarás la fiabilidad y reducirás pérdidas resistivas e inductivas.

Al hacer tu colocación de componentes SMT, coloca conectores primero, seguidos por circuitos de potencia, circuitos sensibles y de precisión, componentes de circuito crítico y cualesquiera componentes adicionales necesarios. Estás eligiendo prioridad de enrutamiento basada en niveles de potencia, susceptibilidad y generación de ruido y capacidades de enrutamiento. El número de capas que incluyas variará dependiendo de los niveles de potencia y la complejidad de tu diseño. Recuerda que desde que el revestimiento de cobre se produce en pares, también deberías agregar capas en pares.

Después de la Colocación de Componentes SMT

Después de que hayas colocado los componentes, si no eres el ingeniero o diseñador principal, debes asegurar que quien esté a cargo revise el layout y haga los ajustes necesarios a ubicaciones físicas o rutas de enrutamiento, para que hayas dispuesto el circuito para eficiencia óptima. Las consideraciones finales deben incluir asegurar que hay una máscara de soldadura entre pines y vías, que la serigrafía es concisa y que circuitos y nodos sensibles están protegidos de fuentes de ruido. Sé abierto a corregir el PCB basado en cualquier retroalimentación que obtengas del diseñador de PCB durante el proceso de revisión.

Esto debería darte una idea de los mejores métodos de colocación de componentes SMT para tu operación. Para más información relacionada con placas de circuito impreso, contacta a Millennium Circuits Limited hoy.