选用电子元器件的原则 如何选择PCB元件

Release time:2022-05-26
author:Ameya360
source:网络
reading:2608

  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。

("Note: The information presented in this article is gathered from the internet and is provided as a reference for educational purposes. It does not signify the endorsement or standpoint of our website. If you find any content that violates copyright or intellectual property rights, please inform us for prompt removal.")

Online messageinquiry

reading
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 reading:458
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 reading:679
工程师一定要知道的电子元器件分类
         一、电子元器件分类有哪些?  电子元器件可以按照不同的分类标准进行分类,以下是一些常见的分类方式:  01按照功能分类:  主动元件:如晶体管、集成电路等,能够放大、开关、控制电流或电压的元件。  被动元件:如电阻、电容、电感等,不能放大或控制电流或电压,主要用于限制、储存或传输电能的元件。  02按照材料分类:  半导体元件:如二极管、晶体管、集成电路等,利用半导体材料的特性来控制电流或电压。  电子真空管:如电子管、光电管等,利用真空中的电子流来控制电流或电压。  电阻器:如固定电阻器、可变电阻器等,利用电阻材料的特性来限制电流或电压。  电容器:如电解电容器、陶瓷电容器等,利用电介质的特性来储存和释放电能。  电感器:如线圈、变压器等,利用电磁感应的原理来储存和传输电能。  03按照封装形式分类:  芯片封装:如SMD封装、BGA封装等,将电子元件制作成芯片形式,便于集成和焊接。  插件封装:如DIP封装、TO封装等,通过引脚插入插座或焊接到电路板上。  焊盘封装:如QFN封装、LGA封装等,通过焊盘与电路板焊接连接。  04按照工作频率分类:  低频元件:适用于低频电路,如电源电路、音频电路等。  高频元件:适用于高频电路,如射频电路、通信电路等。  这只是一些常见的分类方式,实际上电子元器件的分类还有很多,不同的分类方式可以根据不同的需求和应用来选择合适的元器件。  二、常用电子元器件  01电阻  “电阻是所有电子电路中使用最多的元件。”作为电子行业的工作者,电阻是无人不知无人不晓的,重要性毋庸置疑。  电阻,因为物质对电流产生的阻碍作用,所以称其该作用下的电阻物质。电阻将会导致电子流通量的变化,电阻越小,电子流通量越大,反之亦然。没有电阻或电阻很小的物质称其为电导体,简称导体。不能形成电流传输的物质称为电绝缘体,简称绝缘体。  在物理学中,用电阻(Resistance)来表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体,电阻一般不同,电阻是导体本身的一种特性。电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件。  电阻符号:电阻在电路中用“R”加数字表示,如:R1表示编号为1的电阻。电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置等。  02电容  电容(或电容量, Capacitance)指的是在给定电位差下的电荷储藏量;记为C,国际单位是法拉(F)。  一般来说,电荷在电场中会受力而移动,当导体之间有了介质,则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上;造成电荷的累积储存,最常见的例子就是两片平行金属板,也是电容器的俗称。  03电感  电感:当线圈通过电流后,在线圈中形成磁场感应,感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。我们把这种电流与线圈的相互作用关系称其为电的感抗,也就是电感,单位是“亨利”(H)。也可利用此性质制成电感元件。  电感在电路中常用“L”加数字表示,如:L6表示编号为6的电感。电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。直流可通过线圈,直流电阻就是导线本身的电阻,压降很小;当交流信号通过线圈时,线圈两端将会产生自感电动势,自感电动势的方向与外加电压的方向相反,阻碍交流的通过,所以电感的特性是通直流阻交流,频率越高,线圈阻抗越大。电感在电路中可与电容组成振荡电路。电感一般有直标法和色标法,色标法与电阻类似。如:棕、黑、金、金表示1uH(误差5%)的电感。  电感的基本单位为:亨(H)换算单位有:1H=103mH=106uH。  04晶体二极管  晶体二极管(crystaldiode)固态电子器件中的半导体两端器件。这些器件主要的特征是具有非线性的电流-电压特性。  此后随着半导体材料和工艺技术的发展,利用不同的半导体材料、掺杂分布、几何结构,研制出结构种类繁多、功能用途各异的多种晶体二极管。制造材料有锗、硅及化合物半导体。晶体二极管可用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换等。  晶体二极管符号:晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示,如:D5表示编号为5的二极管。  05晶体三极管  晶体三极管是一种控制电流的半导体器件,能把电流放大。其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号,也用作无触点开关,来控制各种电子电路。  三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把正块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种。  晶体三极管符号:晶体三极管在电路中常用“Q”加数字表示,如:Q17表示编号为17的三极管。
2025-04-16 17:50 reading:897
一文了解各种电子元器件损坏后的现象
  电子元件也有寿命,电子元件的寿命除了与它本身的结构、性质有关,也和它的使用环境和在电路中所起作用密切相关。  冬天快到来时,突来一股寒流,一部分人体格较差,受不了环境的冷热变化,发烧感冒了,但身体强壮的人抵抗能力强,没有生病。这说明生病和自身体质有关。  在电路中也有身体强弱之分,电子元器件抵抗能力排行榜如下:  电阻、电感,电容、半导体器件(包括二极管、三极管、场管、集成电路),也就是说,在同样的工作条件下,半导体器件损坏机率最大。  所以我们查找故障元件时要优先检查二极管、三极管、场管、集成电路等。一般半导体器件损坏时以击穿为多见,万用表二极管蜂鸣档测这些器件的任意两脚最低也应有一个PN结的阻值500左右,若是蜂鸣八成是坏了,可拆下再测以确认。  在电路中,工作在高电压、大电流、大功率状态下的元件无疑承受的压力也大,损坏的可能性大,同时也是电路的关键元件、功能性元件。  凡在大电流的地方发热就大(焦耳楞次定律——热量与电流的平方成正比),所以凡是加有散热片的元件都是易损件。大功率的电阻也是易损件。大功率的电阻怎么能看出来?和它的阻值无关,只和它的体积有关,体积越大,功率越大。在电路中,保险丝、保险电阻是最不保险的元件。首先因为它的熔点低,容易断,又因为它是保别人的险,冲到第一线,当警卫员,所以坏时先坏。  元件损坏的方式,有过压损坏、过流损坏,当然还有机械损坏。过压损坏如雷击,击穿桥式整流管。过流损坏如显示器行管热击穿。  过压损坏的元件外观看不出明显的变化,只是参数全变了。过流损坏的元件表面温度很高,有裂纹、变色、小坑等明显变化。严重时元件周围的线路板变黄、变黑。  常用电子元器件在外表看上去无异常时可以用数字万用表做一些简单的测试。  电阻  这个很简单,测试阻值对不对。  二极管  用数字万用表测试PN结的压降,可与同型号的完好的二极管做对比。  三极管  不管是N管还是P管可以用数字万用表测量测试两个PN结是否正常。  场效应管  测试场效应管的体内二极管的PN结是否正常,测试GD、GS是否有短路。  电容  无极性电容,击穿短路或脱焊,漏电严重或电阻效应。  电解电容的实效特性是:击穿短路,漏电增大,容量变小或断路。  电感  实效特性为:断线,脱焊。  芯片  集成电路内部结构复杂,功能很多,任何一部分损坏都无法正常工作。集成电路的损坏也有两种:彻底损坏、热稳定性不良。彻底损坏时,可将其拆下,与正常同型号集成电路对比测其每一引脚对地的正、反向电阻,总能找到其中一只或几只引脚阻值异常。对热稳定性差的,可以在设备工作时,用无水酒精冷却被怀疑的集成电路,如果故障发生时间推迟或不再发生故障,即可判定。通常只能更换新集成电路来排除。  无论是自然损耗所出现的故障,还是人为损坏所出现的故障,一般可归结为电路接点开路,电子元器件损坏和软件故障三种故障。接点开路,如果是导线的折断,拨插件的断开,接触不良等,检修起来一般比较容易。而电子元器件的损坏(除明显的烧坏,发热外),一般很难凭观察员发现。在许多情况下,必须借助仪器才能检测判断,因此对于技术人员来说,首先必需了解各种器件实效的特点,这对于检修电路故障,提高检修效率是极为重要的。
2025-04-14 17:55 reading:826
  • Week of hot material
  • Material in short supply seckilling
model brand Quote
MC33074DR2G onsemi
RB751G-40T2R ROHM Semiconductor
CDZVT2R20B ROHM Semiconductor
TL431ACLPR Texas Instruments
BD71847AMWV-E2 ROHM Semiconductor
model brand To snap up
ESR03EZPJ151 ROHM Semiconductor
TPS63050YFFR Texas Instruments
BP3621 ROHM Semiconductor
BU33JA2MNVX-CTL ROHM Semiconductor
STM32F429IGT6 STMicroelectronics
IPZ40N04S5L4R8ATMA1 Infineon Technologies
Hot labels
ROHM
IC
Averlogic
Intel
Samsung
IoT
AI
Sensor
Chip
About us

Qr code of ameya360 official account

Identify TWO-DIMENSIONAL code, you can pay attention to

AMEYA360 weixin Service Account AMEYA360 weixin Service Account
AMEYA360 mall (www.ameya360.com) was launched in 2011. Now there are more than 3,500 high-quality suppliers, including 6 million product model data, and more than 1 million component stocks for purchase. Products cover MCU+ memory + power chip +IGBT+MOS tube + op amp + RF Bluetooth + sensor + resistor capacitance inductor + connector and other fields. main business of platform covers spot sales of electronic components, BOM distribution and product supporting materials, providing one-stop purchasing and sales services for our customers.

Please enter the verification code in the image below:

verification code