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印制线路板规划经历点滴

对于电子产品来说,印制线路板设计是其从电原理图变成一个具体产品必经的一道设计工序,其设计的合理性与产品生产及产品质量紧密相关,而对于许多

关于电子产品来说,印制线路板规划是其从电原理图变成一个详细产品必经的一道规划工序,其规划的合理性与产品出产及产品质量严密相关,而关于许多刚从事电子规划的人员来说,在这方面经历较少,尽管已学会了印制线路板规划软件,但规划出的印制线路板常有这样那样的问题,而许多电子刊物上罕见这方面文章介绍,笔者曾多年从事印制线路板规划的作业,在此将印制线路板规划的点滴经历与我们共享,希望能起到抛砖引玉的效果。笔者的印制线路板规划软件早几年是 TANGO,现在则运用PROTEL2.7 FOR WINDOWS。

板的布局:

印制线路板上的元器材放置的一般次序:

放置与结构有严密配合的固定方位的元器材,如电源插座、指示灯、开关、衔接件之类,这些器材放置好后用软件的LOCK功用将其确定,使之今后不会被误移动;放置线路上的特别元件和大的元器材,如发热元件、变压器、IC等;放置小器材。

元器材离板边际的间隔:或许的话一切的元器材均放置在离板的边际3mm以内或至少大于板厚,这是因为在大批量出产的流水线插件和进行波峰焊时,要提供给导轨槽运用,一起也为了防止因为外形加工引起边际部分的残缺,假如印制线路板上元器材过多,不得已要超出3mm规模时,能够在板的边际加上3mm的辅边,辅边开V形槽,在出产时用手掰断即可。

高低压之间的阻隔:在许多印制线路板上一起有高压电路和低压电路,高压电路部分的元器材与低压部分要分隔开放置,阻隔间隔与要接受的耐压有关,一般状况下在2000kV时板上要间隔2mm,在此之上以份额算还要加大,例如若要接受3000V的耐压测验,则高低压线路之间的间隔应在3.5mm以上,许多状况下为防止爬电,还在印制线路板上的高低压之间开槽。

印制线路板的走线:印制导线的布设应尽或许的短,在高频回路中更应如此;印制导线的拐弯应成圆角,而直角或尖角在高频电路和布线密度高的状况下会影响电气功能;当两面板布线时,两面的导线宜彼此笔直、斜交、或曲折走线,防止彼此平行,以减小寄生耦合;作为电路的输入及输出用的印制导线应尽量防止相邻平行,防止发生回授,在这些导线之间最好加接地线。

印制导线的宽度:导线宽度应以能满意电气功能要求而又便于出产为宜,它的最小值以接受的电流巨细而定,但最小不宜小于0.2mm,在高密度、高精度的印制线路中,导线宽度和间隔一般可取0.3mm;导线宽度在大电流状况下还要考虑其温升,单面板试验标明,当铜箔厚度为50μm、导线宽度 1~1.5mm、通过电流2A时,温升很小,因而,一般选用1~1.5mm宽度导线就或许满意规划要求而不致引起温升;印制导线的公共地线应尽或许地粗,或许的话,运用大于2~3mm的线条,这点在带有微处理器的电路中尤为重要,因为当地线过细时,因为流过的电流的改变,地电位变化,微处理器守时信号的电平不稳,会使噪声容限劣化;在DIP封装的IC脚间走线,可应用10-10与12-12准则,即当两脚间通过2根线时,焊盘直径可设为50mil、线宽与线距都为10mil,当两脚间只通过1根线时,焊盘直径可设为64mil、线宽与线距都为12mil.印制导线的间隔:相邻导线间隔有必要能满意电气安全要求,并且为了便于操作和出产,间隔也应尽量宽些。最小间隔至少要能合适接受的电压。这个电压一般包含作业电压、附加动摇电压以及其它原因引起的峰值电压。假如有关技能条件答应导线之间存在某种程度的金属残粒,则其间隔就会减小。因而规划者在考虑电压时应把这种要素考虑进去。在布线密度较低时,信号线的间隔可适当地加大,对高、低电平悬殊的信号线应尽或许地短且加大间隔。

印制导线的屏蔽与接地:印制导线的公共地线,应尽量安置在印制线路板的边际部分。在印制线路板上应尽或许多地保存铜箔做地线,这样得到的屏蔽效果,比一长条地线要好,传输线特性和屏蔽效果将得到改进,别的起到了减小分布电容的效果。印制导线的公共地线最好构成环路或网状,这是因为当在同一块板上有许多集成电路,特别是有耗电多的元件时,因为图形上的约束发生了接地电位差,然后引起噪声容限的下降,当做成回路时,接地电位差减小。别的,接地和电源的图形尽或许要与数据的活动方向平行,这是按捺噪声才能增强的诀窍;多层印制线路板可采纳其间若干层作屏蔽层,电源层、地线层均可视为屏蔽层,一般地线层和电源层规划在多层印制线路板的内层,信号线规划在内层和外层。

焊盘:焊盘的直径和内孔尺度:焊盘的内孔尺度有必要从元件引线直径和公役尺度以及搪锡层厚度、孔径公役、孔金属化电镀层厚度等方面考虑,焊盘的内孔一般不小于0.6mm,因为小于0.6mm的孔开模冲孔时不易加工,一般状况下以金属引脚直径值加上0.2mm作为焊盘内孔直径,如电阻的金属引脚直径为 0.5mm时,其焊盘内孔直径对应为0.7mm,焊盘直径取决于内孔直径,如下表:

孔直径

0.4

0.5

0.6

0.8

1.0

1.2

1.6

2.0

焊盘直径

1.5

1.5

2

2.5

3.0

3.5

4

1.当焊盘直径为1.5mm时,为了添加焊盘抗剥强度,可采用长不小于1.5mm,宽为1.5mm和长圆形焊盘,此种焊盘在集成电路引脚焊盘中最常见。

2.关于超出上表规模的焊盘直径可用下列公式选取:

直径小于0.4mm的孔:D/d=0.5~3

直径大于2mm的孔:D/d=1.5~2

式中:(D-焊盘直径,d-内孔直径)

有关焊盘的其它留意点:

焊盘内孔边际到印制板边的间隔要大于1mm,这样能够防止加工时导致焊盘残缺。

焊盘的开口:有些器材是在通过波峰焊后补焊的,但因为通过波峰焊后焊盘内孔被锡封住,使器材无法插下去,解决办法是在印制板加工时对该焊盘开一小口,这样波峰焊时内孔就不会被封住,并且也不会影响正常的焊接。

焊盘补泪滴:当与焊盘衔接的走线较细时,要将焊盘与走线之间的衔接规划成水滴状,这样的优点是焊盘不容易起皮,而是走线与焊盘不易断开。

相邻的焊盘要防止成锐角或大面积的铜箔,成锐角会形成波峰焊困难,并且有桥接的风险,大面积铜箔因散热过快会导致不易焊接。

大面积敷铜:印制线路板上的大面积敷铜常用于两种效果,一种是散热,一种用于屏蔽来减小搅扰,初学者规划印制线路板时常犯的一个过错是大面积敷铜上没有开窗口,而因为印制线路板板材的基板与铜箔间的粘合剂在浸焊或长期受热时,会发生挥发性气体无法扫除,热量不易发出,致使发生铜箔胀大,掉落现象。因而在运用大面积敷铜时,应将其开窗口规划成网状。

跨接线的运用:在单面的印制线路板规划中,有些线路无法衔接时,常会用到跨接线,在初学者中,跨接线常是随意的,有长有短,这会给出产上带来不方便。放置跨接线时,其品种越少越好,一般状况下只设6mm,8mm,10mm三种,超出此规模的会给出产上带来不方便。

板材与板厚:印制线路板一般用覆箔层压板制成,常用的是覆铜箔层压板。板材选用时要从电气功能、可靠性、加工工艺要求、经济指标等方面考虑,常用的覆铜箔层压板有覆铜箔酚醛纸质层压板、覆铜箔环氧纸质层压板、覆铜箔环氧玻璃布层压板、覆铜箔环氧酚醛玻璃布层压板、覆铜箔聚四氟乙烯玻璃布层压板和多层印制线路板用环氧玻璃布等。因为环氧树脂与铜箔有极好的粘合力,因而铜箔的附着强度和作业温度较高,能够在260℃的熔锡中浸焊而无起泡。环氧树脂浸渍的玻璃布层压板受湿润的影响较小。超高频印制线路最优秀的资料是覆铜箔聚四氟乙烯玻璃布层压板。在有阻燃要求的电子设备上,还要运用阻燃性覆铜箔层压板,其原理是由绝缘纸或玻璃布浸渍了不燃或难燃性的树脂,使制得的覆铜箔酚醛纸质层压板、覆铜箔环氧纸质层压板、覆铜箔环氧玻璃布层压板、覆铜箔环氧酚醛玻璃布层压板,除了具有同类覆铜箔层压板的相拟功能外,还有阻燃性。

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