SMT中开关和PCB的装配分析

在表面贴装技术中，经常需要在PCB上贴装带定位柱（pole)的开关（如图1简图）。如果在设计时不能考虑全面，很容易发生开关的pole无法完全贴装到PCB的孔（hole）里，导致开关高翘。本文从装配角度分析，从三个方面来分析:a,考虑单个pole和hole的装配；b,考虑两者中心距的装配；c,考虑贴装精度（x,y,degree)的装配。其判断标准是在上面三种情况下，pole到hole中心的最远距离L小于hole的半径R。若L大于等于R，则贴装时可能发生不良。希望能够起到抛砖引玉的作用，得到大家的指正。a,单个pole和hole的装配 （如图2）假设pole为长方形，长度方向的尺寸为pl=0.5mm，其上偏差upl=0mm，下偏差lpl=-0.05mm；宽度方向的尺寸为pw=0.2mm，其上偏差upw=0.05mm，下偏差lpw=0mm；hole的直径为d=0.9mm，其上偏差ud=0.05mm，下偏差ld=0mm。显然只需要考虑pole长度和宽度取上偏差，hole取下偏差时，L是否小于R。根据勾股定理可以得出L=0.28mm<R=0.45mm。该装配可行。b,考虑两者中心距的装配（如图3）假设poles的中心距为ps=10mm，其上偏差ups=0.3mm，下偏差lps=0mm。holes的中心距为hs=10mm，uhs=0.05mm，lhs=-0.05mm。通过计算可以得到：ups-lhs=0.35mm〉abs(lps-uhs)=0.05mm。所以当poles取上偏差，holes取下偏差时单个pole的中心偏离hole的中心最大，为0.35/2=0.175mm。此时L=0.391<R=0.45mm。该装配可行。c,考虑贴装精度（x,y,degree）的装配（如图4，图5）假设贴片机的在x，y方向的贴装精度sx=sy=0.05mm，贴片机在角度上的偏移和PCB在角度上的偏移之和sd=0.5度。则在只考虑贴片机在x，y方向的贴装精度的情况下，L=0.461mm>R=0.45mm。该装配不可行。再考虑角度偏移时，通过三角函数和勾股定理可以得到，L=0.462mm>R=0.45mm。该装配不可行。