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電子技術
PCB印制電路板設計要求
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| PCB布線的原則如下： (1)輸入輸出端用的導線應盡量避免相鄰平行。最好加線間地線，以免發生反饋藕合。 (2)印制攝導線的最小寬度主要由導線與絕緣基扳間的粘附強度和流過它們的電流值決定。 當銅箔厚度為0.05mm、寬度為1~15mm時．通過2A的電流，溫度不會高于3℃，因此導線寬度為1.5mm（60mil）可滿足要求。對于集成電路，尤其是數字電路，通常選0.02~0.3mm(0.8~12mil)導線寬度。當然，只要允許，還是盡可能用寬線．尤其是電源線和地線。導線的最小間距主要由最壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。對于集成電路，尤其是數字電路，只要工藝允許，可使間距小至5~8mm。 (3)印制導線拐彎處一般取圓弧形，而直角或夾角在高頻電路中會影響電氣性能。此外，盡量避免使用大面積銅箔，否則．長時間受熱時，易發生銅箔膨脹和脫落現象。必須用大面積銅箔時，最好用柵格狀.這樣有利于排除銅箔與基板間粘合劑受熱產生的揮發性氣體。 (4)焊盤：焊盤中心孔要比器件引線直徑稍大一些。焊盤太大易形成虛焊。焊盤外徑D一般不小于(d+1.2)mm，其中d為引線孔徑。對高密度的數字電路，焊盤最小直徑可取(d+1.0)mm。 1、正確 這是印制板設計最基本、最重要的要求，準確實現電原理圖的連接關系，避免出現“短路”和“斷路”這兩個簡單而致命的錯誤。這一基本要求在手工設計和用簡單CAD軟件設計的PCB中并不容易做到，一般的產品都要經過兩輪以上試制修改，功能較強的CAD軟件則有檢驗功能，可以保證電氣連接的正確性。 2、可靠 這是PCB 設計中較高一層的要求。連接正確的電路板不一定可靠性好，例如板材選擇不合理，板厚及安裝固定不正確，元器件布局布線不當等都可能導致PCB不能可靠地工作，早期失效甚至根本不能正確工作。再如多層板和單、雙面板相比，設計時要容易得多，但就可靠而言卻不如單、雙面板。從可靠性的角度講，結構越簡單，使用面越小，板子層數越少，可靠性越高。 3、合理 這是PCB 設計中更深一層，更不容易達到的要求。一個印制板組件，從印制板的制造、檢驗、裝配、調試到整機裝配、調試，直到使用維修，無不與印制板的合理與否息息相關，例如板子形狀選得不好加工困難，引線孔太小裝配困難，沒留試點高度困難，板外連接選擇不當維修困難等等。每一個困難都可能導致成本增加，工時延長。而每一個造成困難的原因都源于設計者的失誤。沒有絕對合理的設計，只有不斷合理化的過程。它需要設計者的責任心和嚴謹的作風，以及實踐中為斷總結、提高的經驗。 4、經濟 這是一個不難達到、又不易達到，但必須達到的目標。說“不難”，板材選低價，板子尺寸盡量小，連接用直焊導線，表面涂覆用最便宜的，選擇價格最低的加工廠等等，印制板制造價格就會下降。但是不要忘記，這些廉價的選擇可能造成工藝性，可靠性變差，使制造費用、維修費用上升，總體經濟性不一定分理處，因此說“不易”?！氨仨殹眲t是市場競爭的原則。競爭是無情的，一個原理先進，技術高新的產品可能因為經濟性原因夭折。 體會： 1、要有合理的走向：如輸入/輸出，交流/直流，強/弱信號，高頻/低頻，高壓/低壓等，它們的走向應該是呈線形的(或分離)，不得相互交融。其目的是防止相互干擾。最好的走向是按直線，但一般不易實現，最不利的走向是環形，所幸的是可以設隔離帶來改善。對于是直流，小信號，低電壓PCB設計的要求可以低些。所以“合理”是相對的。 2、選擇好接地點：小小的接地點不知有多少工程技術人員對它做過多少論述，足見其重要性。一般情況下要求共點地，如：前向放大器的多條地線應匯合后再與干線地相連等等?，F實中，因受各種限制很難完全辦到，但應盡力遵循。這個問題在實際中是相當靈活的。每個人都有自己的一套解決方案。如能針對具體的電路板來解釋就容易理解。 3、合理布置電源濾波/退耦電容：一般在原理圖中僅畫出若干電源濾波/退耦電容，但未指出它們各自應接于何處。其實這些電容是為開關器件(門電路)或其它需要濾波/退耦的部件而設置的，布置這些電容就應盡量靠近這些元部件，離得太遠就沒有作用了。有趣的是，當電源濾波/退耦電容布置的合理時，接地點的問題就顯得不那么明顯。 4、線條有講究：有條件做寬的線決不做細；高壓及高頻線應園滑，不得有尖銳的倒角，拐彎也不得采用直角。地線應盡量寬，最好使用大面積敷銅，這對接地點問題有相當大的改善。 5、有些問題雖然發生在后期制作中，但卻是PCB設計中帶來的，它們是：過線孔太多，沉銅工藝稍有不慎就會埋下隱患。所以，設計中應盡量減少過線孔。同向并行的線條密度太大，焊接時很容易連成一片。所以，線密度應視焊接工藝的水平來確定。 焊點的距離太小，不利于人工焊接，只能以降低工效來解決焊接質量。否則將留下隱患。所以，焊點的最小距離的確定應綜合考慮焊接人員的素質和工效。焊盤或過線孔尺寸太小，或焊盤尺寸與鉆孔尺寸配合不當。前者對人工鉆孔不利，后者對數控鉆孔不利。容易將焊盤鉆成“c”形，重則鉆掉焊盤。導線太細，而大面積的未布線區又沒有設置敷銅，容易造成腐蝕不均勻。即當未布線區腐蝕完后，細導線很有可能腐蝕過頭，或似斷非斷，或完全斷。所以，設置敷銅的作用不僅僅是增大地線面積和抗干擾。 |
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