來源：羅姆半導體社區

元器件布局裝配原則（一）

電子設備是由元器件、組件、連線及零部件等組裝而成，只有通過合理的布局、妥善安排其位置，才能有利于保證技術指標的實現，并使其穩定可靠地工作。在電子設備電路單元中，元器件的位置安排稱為元器件布局；電子設備內組件位置的安排及元器件、機械零部件的位置安排，統稱為布局。各組件、元器件之間的各種導線的連接與走向安排，稱為布線。 布局與布線直接影響電子設備的性能、組裝工藝。

一、元器件的布局原則

1、元器件的布局原則

電子設備、組件中元器件的布局，應遵循以下原則。

元器件布局應保證電性能指標的實現

電性能一般是指：頻率特性、信號失真、增益、工作穩定性、相位移、噪聲電平、效率等有關指標，具體要隨電路不同而異。元器件布局對電性能有較大影響，如低頻電路在高增益時，布局不當會產生寄生反饋使輸出信號失真或工作不穩定；又如高頻裝置中布局不當會增大分布參數（分布電容、接線電感、接地阻抗等），使電路參數改變，帶來不良后果；而對數字電路而言，如布局不當會引起波形畸變，產生不利影響。如果在元器件布局時，注意電場、磁場的感應影響、并將電、磁感應降低到最低限度，就能夠減少上述不良現象的產生，否則應采取屏蔽和隔離措施。

元器件的安裝

元器件的位置安裝和放置方向，以及元器件之間的距離，都直接影響著連線長度和敷設路徑，導線長度和布線的合理性也影響其分布參數和電磁感應，最終將影響電路性能。因此元器件布局時應考慮到布線，做到相互照顧。

元器件的布局

元器件布局應考慮使安裝結構緊湊，重量分布均衡，排列有序、有利于結構設計。

目前電子設備向小型化、微型化發展，要求結構緊湊，提高組裝密度。因此在元器件布局時，應精心考慮，巧妙安排，在各方面要求兼顧的條件下，力求提高組裝密度，以縮小整機尺寸。 此外，在布局時還應考慮元器件的重量均衡，力求降低重心；同時應做到元器件排列有序、層次分明，便于查找和維修。所有這些都應有利于結構設計，便于裝配和調試。

元器件布局應有利于散熱和耐沖擊振動

高溫對大多數元器件，特別是半導體器件影響較大，對溫度敏感的元器件影響更大，在布局時要有利于散熱，嚴格按照第２ 章中有關熱設計的要求布置。有些元器件耐沖擊振動能力較差，或沖擊振動對其工作性能有較大影響，在布局時應充分注意防振和耐振問題。

2、元器件布局時的排列方法和要求

電路元器件成直線排列的優點是：

電路的輸入級和輸出級距離較遠，減少了輸入與輸出之間的寄生反饋（寄生耦合）。

各級電路的地電流主要在本級范圍內流動，減少了級間的地電流竄擾。

便于各級電路的屏蔽和隔離。必須指出，在按直線布局時，應使各級電路之間有足夠的距離，使前后級電路能很好地銜接，并應注意引腳方向，使連線最短。對于集成電路塊，與之相連的元器件應布置在集成電路塊相應的引線附近，其距離應稍近。

當電路中既有高電位元件又有低電位元件時，高電位元件布置在橫軸上，而低電位元件布置在縱軸上，這樣可以免除地電流竄流，減少高電位元件對低電位元件的干擾。

雖然采用印制電路板的電路單元，地電流影響不像采用金屬底座的電路單元那樣嚴重，但布局時也應采取直線布置，這樣輸入、輸出遠離，寄生反饋小，而且各級電路印制導線最短，可削弱耦合干擾。

注意各級電路、元器件、導線之間的相互影響

各級電路之間應留有適當的距離，并根據元器件尺寸合理安排，要注意前一級輸出與后一級輸入的銜接，盡量將小型元器件直接跨接在電路之間，較重較大的元器件可以從電路中拉出來另行安裝，并用導線連入電路。

具有磁場的鐵心器件、熱敏元件，高壓元件，應正確放置，最好遠離其他元件，以免元器件之間產生干擾。

對高頻電路為了減少分布參數的影響，相近元器件最好不要平行排列，其引線也不要平行，可互相交錯排列（如一個直立，另一個臥倒）。

排列元器件時，應注意其接地方法和接地點

如果用金屬底座安裝元器件，最好在底下表面敷設幾根粗銅線作地線，地線應熱浸錫后焊在底座中央（注意每根粗銅線必須與底座焊牢）。要接地元器件接地時，應選取最短的路徑就近焊在粗銅地線上。 如果大型元器件安裝在其他金屬構件上，應單獨敷設地線，不能利用金屬構件做地線。

在金屬底座和金屬構件上安裝元器件時，應留有足夠的安裝空間，以便裝拆。

如采用印制電路板安裝元器件，各接地元器件要就近布置在地線附近，可根據情況采用一點接地和就近接地。

在元器件布局時應滿足電路元器件的特殊要求

對于熱敏元器件和發熱量大的元器件，在布局時應注意其熱干擾，可采取熱隔離或散熱措施；對需要屏蔽的電路和元器件，布局時應留有安裝屏蔽結構的空間。

對推挽電路、橋式電路或其他要求電性能對稱的電路，排列元器件時應注意做到結構對稱，即做到元器件位置對稱，連線對稱，使電路的分布參數盡可能一致。

1700V全SiC功率模塊“BSM250D17P2E004”

概要：

近年來，由于SiC產品的節能效果優異，以1200V耐壓為主的SiC產品在汽車和工業設備等領域的應用日益廣泛。隨著各種應用的多功能化和高性能化發展，系統呈高電壓化發展趨勢，1700V耐壓產品的需求日益旺盛。然而，受可靠性等因素影響，遲遲難以推出相應產品，所以1700V耐壓的產品一般使用IGBT。

在這種背景下，ROHM面向以戶外發電系統和充放電測試儀等評估裝置為首的工業設備用電源的逆變器和轉換器，開發出實現業界頂級可靠性的額定值保證1700V 250A的全SiC功率模塊“BSM250D17P2E004”，這個新產品不僅繼承了1200V耐壓產品中深獲好評的節能性能，還進一步提高了可靠性。

此次新開發的模塊采用新涂覆材料和新工藝方法，成功地預防了絕緣擊穿，并抑制了漏電流的增加。在高溫高濕反偏試驗（HV-H3TRB）中，實現了極高的可靠性，超過1,000小時也未發生絕緣擊穿現象。從此，在高溫高濕度環境下也可以安心地處理1700V的高耐壓了。

另外，模塊中采用了ROHM產的SiC MOSFET和SiC肖特基勢壘二極管（SBD），通過優化模塊內部結構，使導通電阻性能比與同等SiC產品優異10％，非常有助于應用進一步節能。

本模塊已于2018年10月開始投入量產。前期工序的生產基地為ROHM Apollo CO., LTD.（日本福岡），后期工序的生產基地為ROHM總部工廠（日本京都）。

未來，ROHM不僅會繼續擴充讓客戶安心使用的產品陣容，還會配備可輕松測試SiC模塊的評估板等，以進一步滿足日益擴大的市場需求。

特點：

1．在高溫高濕環境下確保業界頂級的可靠性

通過采用新涂覆材料作為芯片的保護對策，并引進新工藝方法，使新模塊通過了HV-H3TRB高溫高濕反偏試驗，從而使1700V耐壓的產品得以成功走向市場。

比如在高溫高濕反偏試驗中，比較對象IGBT模塊在1,000小時以內發生了引發故障的絕緣擊穿，而BSM250D17P2E004在85℃／85%的高溫高濕環境下，即使施加1360V達1,000小時以上，仍然無故障，表現出極高的可靠性。

2．優異的導通電阻性能，有助于設備進一步節能

新模塊中使用的是ROHM產的SiC SBD和SiC MOSFET。通過SiC SBD和SiC MOSFET的最佳組合配置，使導通電阻低于同等普通產品10%，這將非常有助于應用進一步節能。

審核編輯黃昊宇