选用电子元器件的原则 如何选择PCB元件

发布时间:2022-05-26 09:25
作者:Ameya360
来源:网络
阅读量:3218

  元器件是构成电路的基本元素,又是电路原理分析计算的最终结果。在电路原理分析中,要知道每个元器件的结构、特性、参数,在电路中所起的作用,以及对整个电路产生的影响;在电路参数计算中,每个元器件参数又是电路计算的最终结果,便于合理选择元器件的规格、型号。正确选择元器件是实现电路功能的关键,选择方法与技巧十分重要。如何在pcb设计中快速选择元器件?下面Ameya360电子元器件采购网六点技巧简要分析,供大家参考。

选用电子元器件的原则 如何选择PCB元件

  1.考虑元件封装的选择

  在整个原理图绘制阶段,就应该考虑需要在版图阶段作出的元件封装和焊盘图案决定。下面给出了在根据元件封装选择元件时需要考虑的一些建议。

  记住,封装包括了元件的电气焊盘连接和机械尺寸(X、Y和Z),即元件本体的外形以及连接PCB的引脚。在选择元件时,需要考虑最终PCB的顶层和底层可能存在的任何安装或包装限制。一些元件(如有极性电容)可能有高度净空限制,需要在元件选择过程中加以考虑。在最初开始设计时,可以先画一个基本的电路板外框形状,然后放置上一些计划要使用的大型或位置关键元件(如连接器)。这样,就能直观快速地看到(没有布线的)电路板虚拟透视图,并给出相对精确的电路板和元器件的相对定位和元件高度。这将有助于确保PCB经过装配后元件能合适地放进外包装(塑料制品、机箱、机框等)内。从工具菜单中调用三维预览模式即可浏览整块电路板。

  焊盘图案显示了PCB上焊接器件的实际焊盘或过孔形状。PCB上的这些铜图案还包含有一些基本的形状信息。焊盘图案的尺寸需要正确才能确保正确的焊接,并确保所连元件正确的机械和热完整性。在设计PCB版图时,需要考虑电路板将如何制造,或者是手工焊接的话,焊盘将如何焊接。回流焊(焊剂在受控的高温炉中熔化)可以处理种类广泛的表贴器件(SMD)。波峰焊一般用来焊接电路板的反面,以固定通孔器件,但也可以处理放置在PCB背面的一些表贴元件。通常在采用这种技术时,底层表贴器件必须按一个特定的方向排列,而且为了适应这种焊接方式,可能需要修改焊盘。

  在整个设计过程中可以改变元件的选择。在设计过程早期就确定哪些器件应该用电镀通孔(PTH)、哪些应该用表贴技术(SMT)将有助于PCB的整体规划。需要考虑的因素有器件成本、可用性、器件面积密度和功耗等等。从制造角度看,表贴器件通常要比通孔器件便宜,而且一般可用性较高。对于中小规模的原型项目来说,最好选用较大的表贴器件或通孔器件,不仅方便手工焊接,而且有利于查错和调试过程中更好的连接焊盘和信号。

  如果数据库中没有现成的封装,一般是在工具中创建定制的封装。

  2.使用良好的接地方法

  确保设计具有足够的旁路电容和地平面。在使用集成电路时,确保在靠近电源端到地(最好是地平面)的位置使用合适的去耦电容。电容的合适容量取决于具体应用、电容技术和工作频率。当旁路电容放置在电源和接地引脚之间、并且靠近正确的IC引脚摆放时,可以优化电路的电磁兼容性和易感性。

  3.分配虚拟元件封装

  打印一份材料清单(BOM)用于检查虚拟元件。虚拟元件没有相关的封装,不会传送到版图阶段。创建一份材料清单,然后查看设计中的所有虚拟元件。唯一的条目应该是电源和地信号,因为它们被认为是虚拟元件,只在原理图环境中进行专门的处理,不会传送到版图设计。除非用于仿真目的,在虚拟部分显示的元件都应该用具有封装的元件替代。

  4.确保您有完整的材料清单数据

  检查材料清单报告中是否有足够完整的数据。在创建出材料清单报告后,要进行仔细检查,对所有元件条目中不完整的器件、供应商或制造商信息补充完整。

  5.根据元件标号进行排序

  为了有助于材料清单的排序和查看,确保元件标号是连续编号的。

  6.检查多余的门电路

  一般来说,所有多余门的输入都应该有信号连接,避免输入端悬空。确保您检查了所有多余的或遗漏的门电路,并且所有没有连线的输入端都完全连上了。在一些情况下,如果输入端处于悬浮状态,整个系统都不能正确工作。就拿设计中经常使用的双运放来说。如果双路运放IC元件中只用了其中一个运放,建议要么把另一个运放也用起来,要么将不用的运放的输入端接地,并且布放一个合适的单位增益(或其它增益)反馈网络,从而确保整个元件能正常工作。

  在某些情况下,存在悬浮引脚的IC可能无法正常工作在指标范围内。通常只有当IC器件或同一器件中的其它门不是工作在饱和状态输入或输出接近或处于元件电源轨时,这个IC工作时才能满足指标要求。仿真通常不能捕捉到这种情况,因为仿真模型一般不会将IC的多个部分连接在一起用于建模悬浮连接效应。

  本文Ameya360电子元器件采购网只能带领大家对pcb元器件选择有了初步的了解,希望对大家会有一定的帮助,同时需要不断总结,这样才能提高专业技能,也欢迎大家来讨论文章的一些知识点。

(备注:文章来源于网络,信息仅供参考,不代表本网站观点,如有侵权请联系删除!)

在线留言询价

相关阅读
低温对于电子元器件的使用有哪些影响?
  电子元器件在各种环境中工作时,其性能和寿命会受到温度的显著影响。特别是在低温环境下,许多元器件的电学性能、机械结构甚至化学性质都会发生变化,进而影响整个电子系统的稳定性和可靠性。  低温对半导体器件的影响  载流子迁移率变化  低温环境使半导体材料中的载流子迁移率增加,这可能导致器件开启电压(阈值电压)变化,晶体管的增益和开关速度提升。但过低温度也可能导致异常性能,如结电容变化,影响高速电子器件的表现。  漏电流减小  温度降低会显著减少半导体器件中的漏电流,有利于降低静态功耗,但同时也可能引起器件的开启和关闭特性异常,影响逻辑电路的正常工作。  结温应力与热膨胀差异  低温环境中,半导体材料及封装材料的热膨胀系数差异增大,可能导致器件内部晶片与封装壳体间产生机械应力,危及器件结构的完整性,造成断裂或接触不良。  低温对被动元器件的影响  电阻器  金属电阻器的阻值随温度降低会有所变化,通常阻值减小,但不同材料的温度系数不同,需结合具体材料性能考虑。陶瓷和碳膜电阻的阻值变化较大,影响电路的精度。  电容器  尤其是电解电容和陶瓷电容,在低温下介质性能下降,电容量减少,等效串联电阻(ESR)增加,导致滤波和耦合效果变差,甚至损坏。  电感器  低温可能导致绕线材料及磁芯性能变化,影响电感值和Q因子,进而影响电路的谐振频率和滤波特性。  低温对其他电子元件的影响  液晶显示器(LCD)  液晶分子在低温下流动性降低,响应时间变长,显示画面变得迟钝甚至卡顿。  电池  锂离子电池等化学电源在低温环境下内部化学反应速率减慢,容量显著下降,内阻增大,放电性能下降,严重时无法启动设备。  焊接和连接件  低温导致焊点脆化、热胀冷缩差异加大,使得连接处易于发生断裂和松动,影响电气连接的可靠性。  低温下电子系统的设计注意事项  选用低温等级元器件,如工业级或军工级元件。  设计适当的加热和保温措施,如加装加热器或保温壳体。  采取合理的热膨胀补偿结构设计,避免机械应力破坏。  对关键元器件进行低温特性测试和验证,保证系统稳定运行。  优化电路设计,补偿温度引起的参数漂移。
2026-06-30 10:18 阅读量:347
简单了解电子元器件的主动件和被动件
  电子元器件是构成电子电路的基本单位,根据其功能和特性,通常分为主动元件和被动元件两大类。下面就简单了解电子元器件的主动件和被动件。  一、什么是主动元件?  主动元件是指能够控制电流方向或幅度,并能放大信号、产生能量的电子元器件。它们通常需要外部电源来驱动,能够提供能量给电路,使电路中信号得以放大或转换。  主动元件的典型代表:  晶体管:用来放大信号或作为开关元件。  集成电路(IC):包含多个主动和被动元件,实现复杂功能,如放大、逻辑运算等。  二极管在某些情境下也可视为主动元件,因为它具有单向导电的特性)。  三极管、场效应管等。  主动元件的特点:  需要外部能量支持。  能控制信号的变化,完成放大、整流、开关等功能。  在电路中起关键控制作用。  二、什么是被动元件?  被动元件是指不能产生能量、不能主动放大信号的电子元器件。它们只能响应电路中的电流和电压变化,起到调整、储存和滤波等作用。  被动元件的典型代表:  电阻器:限制电流流动,分压。  电容器:储存电荷,滤波、耦合信号。  电感器:储存磁能,用于滤波、振荡。  变压器:实现电压转换和信号隔离。  传感器等(有时属于被动元件,取决于具体工作原理)。  被动元件的特点:  不需要外部电源。  不能增幅信号,仅对信号进行调节或储存能量。  功能相对单一但不可或缺。  主动元件和被动元件共同构成了完整的电子电路系统。主动元件提供能量和控制功能,是电路中的“驱动力”;而被动元件则负责信号的调节、储存和滤波,是电路的“基础保障”。
2026-05-19 09:48 阅读量:764
电子元器件:数字世界的隐形基石
  从智能手机到航天飞船,从智能家居到工业机器人,电子元器件作为现代科技最基础的构成单元,始终在无形中支撑着人类文明的数字化进程。这个看似传统的行业,实则在材料科学、精密制造和智能化浪潮的交汇处不断进化,成为推动全球科技革命的核心动力。  1.微观世界里的功能器件  电子元器件的本质是电能与信号的控制媒介,其形态演化史堪称一部人类对微观世界的征服史。无源元件家族中,多层陶瓷电容器(MLCC)通过纳米级介电层堆叠技术,在毫米级空间内实现微法拉级容量,支撑着5G设备的高频滤波需求。有机薄膜电阻器采用激光修调工艺,精度可达±0.01%,为精密仪器提供稳定基石。  半导体器件领域,第三代半导体材料碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)突破传统硅基材料物理极限,使电动汽车充电效率提升30%,数据中心能耗降低40%。存储芯片从2D NAND到3D堆叠的跨越,让指甲盖大小的空间可容纳1TB数据,信息存储密度十年间增长千倍。  2.智能制造带来的工业革命  表面贴装技术(SMT)产线正经历智能化升级,视觉对位系统的定位精度达到±15微米,贴片机速度突破20万点/小时。精密焊接环节,真空回流焊设备通过氮气环境控制,将焊点空洞率控制在1%以内。在质量检测领域,AI驱动的自动光学检测(AOI)系统可识别0.01mm级别的元件缺陷,检测效率较人工提升50倍。  材料创新方面,低温共烧陶瓷(LTCC)技术实现20层电路的三维集成,射频器件体积缩小80%。柔性印刷电子技术推动可穿戴设备突破形态限制,纳米银线导电油墨的电阻率降至2μΩ·cm,弯曲寿命超过20万次。  3.产业链重构与新机遇  全球元器件供应链正经历深度调整,2023年车规级芯片交期仍维持在30周以上,推动IDM模式向3D异构集成转型。5G通信催生的毫米波元器件市场年增长率达34%,基站用GaN射频器件渗透率突破60%。在新能源领域,光伏逆变器IGBT模块的耐压等级突破1700V,转换效率达到99.3%。  中国元器件产业已形成长三角、珠三角两大产业集群,MLCC国产化率从2018年的8%提升至2023年的25%,存储芯片实现232层3D NAND量产突破。但高端领域仍需突破,光刻胶国产化率不足5%,射频前端模组自给率仅12%。  4.未来10年的技术临界点  量子元器件的实用化进程加速,超导单光子探测器在量子通信中实现150公里级传输。神经形态芯片的忆阻器单元尺寸缩小至5nm,能耗比传统架构降低三个数量级。生物电子领域,可降解柔性传感器突破180天体内工作寿命,为智慧医疗开辟新路径。  当全球电子元器件市场规模突破8000亿美元大关,这个隐形行业正在书写新的规则:从追求摩尔定律的物理极限,转向功能集成与场景创新的深度融合。在万物互联的智能时代,每个元器件的微观进化都在重塑宏观世界的技术图景。
2025-08-04 13:57 阅读量:1404
电子元器件常见的损伤形式有哪些?
  电子元器件作为现代电子设备的核心组件,在使用过程中可能因各种原因出现损伤,影响设备的正常运行。以下是电子元器件常见的损伤形式及其原因分析:  1. 电气过应力(EOS)损伤  电气过应力是指元器件承受超出设计范围的电压、电流或功率,导致损坏或失效。常见的EOS损伤包括:  过电压击穿:电压超出元件的耐压极限,导致绝缘体被击穿。  过电流烧毁:电流超出元件的负荷能力,引起元件过热或烧坏。  雷击或电磁干扰:外部环境中的雷击或电磁干扰可能通过线缆感应进入设备,造成EOS损坏。  2. 静电放电(ESD)损伤  静电放电是由于静电积累导致的瞬间高电压放电,可能对敏感元件造成以下损伤:  突发性失效:元器件的电气参数突发劣化,完全失去功能。  潜在性缓慢失效:元件性能逐渐下降,寿命缩短。  3. 热失效  热失效是由于元器件承受的热应力超过其承受能力,导致功能下降或损坏:  过热烧毁:元器件因散热不良或长时间高负荷工作而过热。  热疲劳:长期的温度波动导致材料疲劳,引发连接器松动或线路板变形。  4. 机械损伤  机械损伤由外力作用引起,包括:  冲击与跌落损伤:焊点断裂、封装开裂或内部结构位移。  振动疲劳损伤:长期振动导致材料疲劳,连接器松动。  挤压与摩擦损伤:不当安装或外力压迫造成表面划痕或引脚变形。  5. 环境应力失效  环境应力失效是由于外界环境因素的影响,导致元器件性能下降或损坏:  潮湿与氧化:湿度导致电介质老化或金属引线氧化。  腐蚀:化学腐蚀或电化学腐蚀影响元器件的可靠性。  6. 老化与耐久性失效  长期使用过程中,元器件性能逐渐下降,最终失效:  电参数漂移:电阻值或电容值逐渐偏离设计值。  材料老化:电介质老化或金属化层退化。  7. 设计与制造缺陷  元器件在设计或制造过程中存在的缺陷可能导致失效:  材料缺陷:如金属化层划伤或芯片键合问题。  工艺问题:如压焊丝键合不良或封装问题。  电子元器件的损伤形式多种多样,包括电气过应力、静电放电、热失效、机械损伤、环境应力失效、老化失效以及设计与制造缺陷等。了解这些损伤形式及其原因,有助于采取有效的防护措施,提高元器件的可靠性和使用寿命。
2025-04-17 16:54 阅读量:1827
  • 一周热料
  • 紧缺物料秒杀
型号 品牌 询价
RB751G-40T2R ROHM Semiconductor
MC33074DR2G onsemi
CDZVT2R20B ROHM Semiconductor
BD71847AMWV-E2 ROHM Semiconductor
TL431ACLPR Texas Instruments
型号 品牌 抢购
STM32F429IGT6 STMicroelectronics
IPZ40N04S5L4R8ATMA1 Infineon Technologies
TPS63050YFFR Texas Instruments
BP3621 ROHM Semiconductor
ESR03EZPJ151 ROHM Semiconductor
BU33JA2MNVX-CTL ROHM Semiconductor
热门标签
ROHM
Aavid
Averlogic
开发板
SUSUMU
NXP
PCB
传感器
半导体
相关百科
关于我们
AMEYA360微信服务号 AMEYA360微信服务号
AMEYA360商城(www.ameya360.com)上线于2011年,现 有超过3500家优质供应商,收录600万种产品型号数据,100 多万种元器件库存可供选购,产品覆盖MCU+存储器+电源芯 片+IGBT+MOS管+运放+射频蓝牙+传感器+电阻电容电感+ 连接器等多个领域,平台主营业务涵盖电子元器件现货销售、 BOM配单及提供产品配套资料等,为广大客户提供一站式购 销服务。

请输入下方图片中的验证码:

验证码