考虑PCB变形时的器件布局要求

在SMT组装,测试,运输和使用过程中，不可避免的会产生相应机械应力，当机械应力超出了某些元器件和走线的应力极限时, 就会导致元器件产生裂纹，严重时甚至导致元器件开裂失效，严重影响产品的可靠性。常见的应力敏感元件多层陶瓷电容(MLCC)，特别是大尺寸的多层陶瓷电容，更是对应力比较敏感。

常见的产生机械应力的场合有:

1.在贴片过程中贴头产生的机械应力

2.焊接后，若pcb上存在大的翘曲变形，整机装配时板子变形恢复时产生的机械应力

3.拼板pcb在分割时产生的机械应力

4.ICT测试时产生的机械应力

5.螺钉紧固时产生的机械应力

从可靠性设计的角度来看，可以从布局的方面改善机械应力造成的可靠性问题，基本原则是:在布局时对应力敏感的元器件，如MLCC等，应考虑应力禁布区域，避开高应力区域。比如在分板时，不同的布局方向器件中产生的应力大小是不同的，平行于辅助边的器件中产生的应力会小于垂直于辅助边的器件，因此，在布局时除了禁布区内不要布 局器件外，对布局方向也有要求，如图一所示。同样，PCB的变形方向不同，对体检的影响也不一样，当PCB产生如图所示的变形方向时,布局元器件的长边与变形方向一致， 元件的内部应力较大，相反方向应力较小，因此推荐的布局方向如图二所示。

图一：考虑分板应力影响器件布局要求

图二：考虑PCB变形时的器件布局要求