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PCB组装技术:THT、SMT和EMC设计

发布时间:2011-1-4

1. 插入式封装技术(Through Hole Technology)

将零件安置在板子的一面,并将接脚焊在另一面上,这种技术称为“插入式(Through Hole Technology,THT)”封装。这种零件会需要占用大量的空间,并且要为每只接脚钻一个洞。所以它们的接脚其实占掉两面的空间,而且焊点也比较大。但另一方面,THT零件和SMT(Surface Mounted Technology,表面黏着式)零件比起来,与PCB连接的构造比较好。像是排线的插座,和类似的界面都需要能耐压力,所以通常它们都是THT封装。

2. 表面黏贴式封装技术(Surface Mounted Technology)

使用表面黏贴式封装(Surface Mounted Technology,SMT)的零件,接脚是焊在与零件同一面。这种技术不用为每个接脚的焊接,而都在PCB上钻洞。表面黏贴式的零件,甚至还能在两面都焊上。

SMT也比THT的零件要小。和使用THT零件的PCB比起来,使用SMT技术的PCB板上零件要密集很多。SMT封装零件也比THT的要便宜。所以现今的PCB上大部分都是SMT,自然不足为奇。

因为焊点和零件的接脚非常的小,要用人工焊接实在非常难。不过如果考虑到目前的组装都是全自动的话,这个问题只会出现在修复零件的时候吧。

因为目前有许多设计PCB的CAD工具,制造厂商必须有符合标准的档案,才能制造板子。标准规格有好几种,不过最常用的是Gerber files规格。一组Gerber files包括各信号、电源以及地线层的平面图,阻焊层与网板印刷面的平面图,以及钻孔与取放等指定档案。

3. 电磁兼容问题

没有照EMC(电磁兼容)规格设计的电子设备,很可能会散发出电磁能量,并且干扰附近的电器。EMC对电磁干扰(EMI),电磁场(EMF)和射频干扰(RFI)等都规定了最大的限制。这项规定可以确保该电器与附近其它电器的正常运作。EMC对一项设备,散射或传导到另一设备的能量有严格的限制,并且设计时要减少对外来EMF、EMI、RFI等的磁化率。换言之,这项规定的目的就是要防止电磁能量进入或由装置散发出。这其实是一项很难解决的问题,一般大多会使用电源和地线层,或是将PCB放进金属盒子当中以解决这些问题。电源和地线层可以防止信号层受干扰,金属盒的效用也差不多。对这些问题我们就不过于深入了。

电路的最大速度得看如何照EMC规定做了。内部的EMI,像是导体间的电流耗损,会随着频率上升而增强。如果两者之间的的电流差距过大,那么一定要拉长两者间的距离。这也告诉我们如何避免高压,以及让电路的电流消耗降到最低。布线的延迟率也很重要,所以长度自然越短越好。所以布线良好的小PCB,会比大PCB更适合在高速下运作。