Bileşen Yerleşimi Dikkate Alınması – PCB DFM Bölüm 4

4.1 Genel Bileşen Yerleşim Gereksinimleri

• Polarite veya yön gereksinimleri olan delikli bileşenler, yerleşim boyunca tutarlı bir hizalama sağlamalı ve mümkün olduğunca düzenli bir şekilde yerleştirilmelidir. SMD cihazlar için, aynı yönde yerleştirilemiyorlarsa, örneğin tantal kapasitörleri için X ve Y yönlerinde tutarlı olmalıdırlar.
• Bileşenin yapıştırılması gerekiyorsa, bileşenin en az 3mm boşluk bırakması sağlanmalıdır.
• Soğutuculara ihtiyaç duyan PCB’ler için, soğutucunun konumu ve yönü dikkate alınmalıdır. Soğutucunun diğer bileşenlere temas etmemesini sağlamak için yeterli boşluk olmalıdır. En az 0.5mm mesafe korunmalıdır.

Açıklama: 1. Isıya duyarlı cihazlar (dirençli kapasitörler, kristal vb. gibi) ısı üreten bileşenlerden uzak bir konumda yerleştirilmelidir. 2. Isıya duyarlı cihazlar bir hava çıkışına yakın yerleştirilmelidir. Uzun bileşenler, hava akışını kolaylaştırmak için daha kısa bileşenlerin arkasına yerleştirilmelidir. Şekil 14: Isıya duyarlı bileşenlerin yerleşimi

• Aygıtlar arasındaki mesafe, normal çalışma için gerekli alanı sağlamalıdır, örneğin bir bellek kartı.

Şekil 15: Engellenmiş soket.

• Farklı özelliklere sahip metal parçalar veya metal kasalara sahip cihazlar birbirine temas etmemelidir. Bileşenler arasında en az 1.0mm mesafe korunmalıdır.

4.2 Reflow Lehimleme

4.2.1 SMD Bileşenler için Genel Gereksinimler

• İnce aralıklı cihazların PCB’nin aynı tarafına yerleştirilmesi ve daha büyük cihazların (örneğin, indüktörler) üst tarafta düzenlenmesi önerilir.
• Polarize bileşenler, mümkünse tüm pozitif kutupların bir tarafta ve negatif kutupların diğer tarafta hizalanacak şekilde yerleştirilmelidir. Daha kısa bileşenlerin yanına daha uzun bileşenlerin yerleştirilmesinden kaçınılmalıdır, bu durum muayeneyi engelleyebilir. Manuel lehim bağlantısı muayenesini kolaylaştırmak için yerleşim boyunca en az 45 derecelik bir görüş açısı korunmalıdır.

Yüzey dizilim cihazları (CSP, BGA gibi) için 2mm boşluk alanı olmalı, ancak 5mm ideal olandır. Şekil 16: Lehim bağlantısı muayene açısı.

• Genel olarak, yüzey dizilim cihazları PCB’nin alt tarafına yerleştirilmemelidir. Eğer yerleştiriliyorsa, diğer yüzey dizilim cihazları üst tarafta, yüzey dizilim cihazının dış hatlarını 8.00mm dışarıya uzatan bir bölgede yerleştirilmemelidir, bkz. Şekil 17; Eğer yerleştiriliyorsa, üst katmandaki aynı bölge, bu bölgenin etrafında ek 8mm sınır ile birlikte, yüzey dizilim cihazlarını içermemelidir.

Şekil 17: Yüzey dizilim cihazları için yerleşim gereksinimleri

4.2.2 SMD Bileşen Yerleşim Gereksinimleri

• Tüm SMD bileşenler en az bir tarafta 50mm’den daha küçük olmalıdır.
• İki yüzey montajlı gullwing pin cihazının üst üste gelmesi önerilmez, örneğin, Şekil 18’de gösterildiği gibi SOP paketleri.

Şekil 18: İki SOP ayak izi için uyumsuz yerleşim.

• Eğer lehim padleri iki SMD bileşeni arasında paylaşılıyorsa, paketlerin aynı olması gerekmektedir, bkz. Şekil 19.

Şekil 19: SMD bileşenleri için lehim padlerinin paylaşımı.

• Delikli cihazlar ve SMD bileşenleri, SMD padinin ve üzerinde basılı lehim pastasının delikli cihazın lehimlemesini etkilemediği doğrulandığında üst üste gelebilir. Bkz. Şekil 20.

Şekil 20: Kabul edilebilir delikli ve SMD bileşen yerleşim tasarımı.

• SMD bileşenleri arasındaki gerekli mesafe

Aynı bileşen: ≥ 0.3mm Farklı bileşenler: ≥ 0.13 × h + 0.3mm (burada h, çevredeki komşuların maksimum yükseklik farkıdır) Şekil 21: Bileşenler için mesafe gereksinimleri.

• Lehim reflow gerektiren PCB’ler için SMT cihazlarının aralığı Tablo 1’e göre değişir.

Açıklama: Alıntılanan değer, ya pad ya da cihazın gövdesinin en büyük olanıdır, hangisi daha uygunsa. Parantez içindeki değerler en düşük kabul edilebilir değeri temsil eder. Tablo 1: Bileşenler arası mesafe gereksinimleri.

(Birimler mm cinsindendir)	0402 ~ 0805	1206 ~ 1810	STC3528 ~ 7343	SOT / SOP	SOJ / PLCC	QFP	BGA
0402 ~ 0805	0.40	0.55	0.70	0.65	0.70	0.45	5.00(3.00)
1206 ~ 1810		0.45	0.65	0.50	0.60	0.45	5.00(3.00)
STC3528 ~ 7343			0.50	0.55	0.60	0.45	5.00(3.00)
SOT / SOP				0.45	0.50	0.45	5.00
SOJ / PLCC					0.30	0.45	5.00
QFP						0.30	5.00
BGA							8.00

• İnce aralıklı cihazlar ile kart kenarı arasındaki mesafe 10mm’den büyük olmalıdır, böylece baskı kalitesini olumsuz etkilemez.

Tavsiye: İdeal olarak, barkod çerçevesi ile yüzey montajlı bileşenler arasındaki mesafe, lehim kalitesini korumak için Tablo 2’de gösterilen gereksinimleri karşılamalıdır. Tablo 2: Baskılı barkodlar ile bileşen ayak izleri arasındaki önerilen mesafe gereksinimleri

Bileşen Türü	Pitch 1.27mm’nin Gullwing Pin (örn. SOP, QFP) ve Yüzey Dizilim Bileşenleri	0603 Boyut ve Daha Büyük SMD Çip Bileşenleri ve Diğer Ayak İzleri
Minimum Mesafe, D	10mm	5mm

Şekil 22: Baskılı barkodlar ve bileşenler için yerleşim gereksinimleri 4.2.3 Reflow Lehimleme Sürecine Tabi PCB’ler için Delikli Bileşen Yerleşim Gereksinimleri

• 300mm’den daha büyük bir iletim tarafına sahip PCB’ler için, daha ağır delikli bileşenler PCB’nin ortasına yerleştirilmemelidir. Bu, lehimleme sırasında bileşenlerin ağırlığı nedeniyle kart deformasyonunu azaltacaktır.
• Tak-çıkar soketleri kolaylaştırmak için, soket uygun bir yere yerleştirilmelidir.
• Delikli bileşenler arasındaki mesafe > 10mm olmalıdır.
• Delikli bileşenler ile iletim kenarı arasındaki mesafe ≥ 10mm, iletim dışı kenar ile ≥ 5mm olmalıdır.

4.3 Dalga Lehimleme

4.3.1 Dalga Lehimleme Sürecine Tabi PCB’ler için SMD Bileşen Yerleşim Gereksinimleri

• Dalga lehimleme aşağıdaki SMD bileşenleri için uygundur:

• Paket boyutu 0603 veya daha büyük olan ve standoff değeri 0.15mm’den az olan çip dirençleri, kapasitörler ve indüktörler.
• Pitch ≥ 1.27mm ve Standoff değeri ≤15mm olan SOP paketleri.
• Pitch ≥ 27mm ve görünür pinlere sahip SOT paketleri.

Not: Dalga lehimleme sürecine tabi SMD bileşenlerinin pinleri 2mm veya daha az olmalıdır. Diğer bileşenler 4mm’den daha kısa olmalıdır.

• SOP paket bileşenlerinin uzun ekseni, dalga lehimleme sürecindeki lehim dalgasının hareket yönüne dik olmalıdır. SOP bileşenleri ayrıca lehim pad sıralarının sonunda ‘lehim hırsızları’ olarak işlev görecek ek padlere ihtiyaç duyar, bkz. Şekil 23.

Şekil 23: Dalga lehimleme sürecine tabi SOP paketleri için lehim hırsız pad yerleşimi.

• SOT-23 paket bileşenlerinin yönü, pinlerin hareket yönüne paralel olacak şekilde olmalıdır.

Şekil 24: Dalga lehimleme sürecine tabi SOT-23 paketlerinin yönü.

• Genel bileşen aralığı prensipleri: Dalga lehimlemenin neden olduğu gölge etkisi problemlerini azaltmak için, bileşenler ve bireysel padler arasında belirli mesafelerin korunması gerekmektedir.

• Aynı tür bileşenler için Tablo 3’e göre:

Şekil 25: Aynı tür bileşenlerin yerleşimi. Tablo 3: Aynı tür bileşenler arasındaki mesafeler.

	Pad Aralığı L (mm/mil)		Bileşen Aralığı B (mm/mil)
Ayak İzi	Minimum Aralık	Önerilen Aralık	Minimum Aralık	Önerilen Aralık
0603	0.76/30	1.27/50	type0.76/30	1.27/50
0805	0.89/35	1.27/50	0.89/35	1.27/50
≥ 1206	1.02/40	1.27/50	1.02/40	1.27/50
SOT	1.02/40	1.27/50	1.02/40	1.27/50
Tantalum Kapasitörler 3216 ve 3528	1.02/40	1.27/50	1.02/40	1.27/50
Tantalum Kapasitörler 6032 ve 7343	1.27/50	1.52/60	2.03/80	2.54/100
SOP	1.27/50	1.52/60	—	—

• Farklı bileşen türleri için, lehim pad kenarı aralığı ≥ 1.0mm olmalıdır. Mesafe gereksinimleri Şekil 26 ve Tablo 4’te gösterilmektedir.

Şekil 26: Farklı tür bileşenlerin ve PCB yapılarının yerleşimi. Form 4: Farklı tür bileşenler ve PCB yapıları arasındaki mesafeler.

Ayak İzi (mm/mil)	0603 – 1810	SOT	SOP	Delikli	Via	ICT Noktası	Lehim Hırsız Pad Kenarı
0603 – 1810	1.27/50	1.52/60	2.54/100	1.27/50	0.6/24	0.6/24	2.54/100
SOT	1.27/50		2.54/100	1.27/50	0.6/24	0.6/24	2.54/100
SOP	2.54/100	2.54/100		1.27/50	0.6/24	0.6/24	2.54/100
Delikli	1.27/50	1.27/50	1.27/50		0.6/24	0.6/24	2.54/100
Via	0.6/24	0.6/24	0.6/24	0.6/24	0.3/12	0.3/12	0.6/24
ICT Noktası	0.6/24	0.6/24	0.6/24	0.6/24	0.3/12	0.6/24	0.6/24
Lehim Hırsız Pad Kenarı	2.54/100	2.54/100	2.54/100	2.54/100	0.6/24	0.6/24	0.6/24

4.3.2 Genel Delikli Bileşen Yerleşim Gereksinimleri

• Aygıtın özel yapısıyla ilgili özel gereksinimlerin yanı sıra, delikli bileşenler üst katmana yerleştirilmelidir.
• Komşu bileşenler arasındaki mesafe Şekil 27’de gösterilmektedir.

Şekil 27: Delikli bileşenler arasındaki mesafe.

• Manuel lehimleme ve bakım/onarıma kolaylık sağlamak için Şekil 28’de gösterilen koşullar sağlanmalıdır.

Şekil 28: Delikli yerleşim gereksinimleri.

4.3.3 Dalga Lehimleme İçin Delikli Bileşenler için Genel Gereksinimler

• Optimum bileşen aralığı ≥ 2.0mm, lehim pad kenarları arasındaki mesafe en az 1.00mm olmalıdır, bkz. Şekil 29. Ayrıca, bileşen gövdeleri birbirleriyle çakışmamalıdır.

Şekil 29: Dalga lehimleme için delikli bileşen yerleşimi.

• Uzun bir delikli bileşen sırası için, bileşenler, sıraların lehim dalgasının hareket yönüne paralel olacak şekilde yerleştirilmelidir. Eğer pad sıraları hareket yönüne dik hizalanması gerekiyorsa, standart padlerin elips padlerle değiştirilmesi gibi uygun ayarlamalar yapılmalıdır. Komşu pad kenarları arasındaki mesafe 0.6mm-1.0mm olduğunda, oval padlerin veya lehim hırsızlarının uygulanması önerilmektedir.

Şekil 30: Lehim pad hizalaması, kartın dalga lehimleme ekipmanındaki hareket yönüne göre Seeed Studio prototip pcb montajı hizmeti, beş tür montajı destekler: SMT montajı, BGA montajı, Delikli montaj, Karma montaj ve Kit montajı. Daha Fazla Bölüm: 1. Kısa Tanıtım 2. Seeed Fusion PCB Spesifikasyonu 3. Panelizasyon ve Köprü Tasarımı 5. PCB Delik Tasarımı 6. Lehim Maskesi Tasarımı 7. Bakır İz Tasarımı 8. Serigrafi Tasarımı 9. PCB Laminasyon Yapısı 10. PCB Boyutları Spesifikasyonu 11. Fiducial İşareti Tasarımı 12. Yüzey İşlemi 13. Üretim İçin Dosya Gereksinimleri 14. Ek

---