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如何設(shè)計印制線路板經(jīng)驗分析

2020-05-22 | pdf | 0.01 MB | 次下載 | 免費

資料介紹

  對于電子產(chǎn)品來說,印制線路板設(shè)計是其從電原理圖變成一個具體產(chǎn)品必經(jīng)的一道設(shè)計工序,其設(shè)計的合理性與產(chǎn)品生產(chǎn)及產(chǎn)品質(zhì)量緊密相關(guān),而對于許多剛從事電子設(shè)計的人員來說,在這方面經(jīng)驗較少,雖然已學會了印制線路板設(shè)計軟件,但設(shè)計出的印制線路板常有這樣那樣的問題,而許多電子刊物上少有這方面文章介紹,筆者曾多年從事印制線路板設(shè)計的工作,在此將印制線路板設(shè)計的點滴經(jīng)驗與大家分享,希望能起到拋磚引玉的作用。筆者的印制線路板設(shè)計軟件 ? 板的布局: 1. 印制線路板上的元器件放置的通常順序: 1. 放置與結(jié)構(gòu)有緊密配合的固定位置的元器件,如電源插座、指示燈、開關(guān)、連接件之類,這些器件放置好后用軟件的 LOCK 功能將其鎖定,使之以后不會被誤移動; 2. 放置線路上的特殊元件和大的元器件,如發(fā)熱元件、變壓器、IC 等; 3. 放置小器件。 2. 元器件離板邊緣的距離:可能的話所有的元器件均放置在離板的邊緣 3mm 以內(nèi)或至少大于板厚,這是由于在大批量生產(chǎn)的流水線插件和進行波峰焊時,要提供給導軌槽使用,同時也為了防止由于外形加工引起邊緣部分的缺損,如果印制線路板上元器件過多,不得已要超出 3mm 范圍時,可以在板的邊緣加上 3mm 的輔邊,輔邊開 V 形槽,在生產(chǎn)時用手掰斷即可。 3. 高低壓之間的隔離:在許多印制線路板上同時有高壓電路和低壓電路,高壓電路部分的元器件與低壓部分要分隔開放置,隔離距離與要承受的耐壓有關(guān),通常情況下在 2000kV 時板上要距離 2mm,在此之上以比例算還要加大,例如若要承受 3000V 的耐壓測試,則高低壓線路之間的距離應在 3.5mm 以上,許多情況下為避免爬電,還在印制線路板上的高低壓之間開槽。 ? 印制線路板的走線: 1. 印制導線的布設(shè)應盡可能的短,在高頻回路中更應如此;印制導線的拐彎應成圓角,而直角或尖角在高頻電路和布線密度高的情況下會影響電氣性能;當兩面板布線時,兩面的導線宜相互垂直、斜交、或彎曲走線,避免相互平行,以減小寄生耦合;作為電路的輸入及輸出用的印制導線應盡量避免相鄰平行,以免發(fā)生回授,在這些導線之間最好加接地線。 2. 印制導線的寬度:導線寬度應以能滿足電氣性能要求而又便于生產(chǎn)為宜,它的最小值以承受的電流大小而定,但最小不宜小于 0.2mm,在高密度、高精度的印制線路中,導線寬度和間距一般可取 0.3mm;導線寬度在大電流情況下還要考慮其溫升,單面板實驗表明,當銅箔厚度為 50μm、導線寬度 1~1.5mm、通過電流 2A 時,溫升很小,因此,一般選用 1~1.5mm 寬度導線就可能滿足設(shè)計要求而不致引起溫升;印制導線的公共地線應盡可能地粗,可能的話,使用大于 2~3mm 的線條,這點在帶有微處理器的電路中尤為重要,因為當?shù)鼐€過細時,由于流過的電流的變化,地電位變動,微處理器定時信號的電平不穩(wěn),會使噪聲容限劣化;在 DIP 封裝的 IC 腳間走線,可應用 10-10 與 12 -12 原則,即當兩腳間通過 2 根線時,焊盤直徑可設(shè)為 50mil、線寬與線距都為 10mil,當兩腳間只通過 1 根線時,焊盤直徑可設(shè)為 64mil、線寬與線距都為 12mil。 3. 印制導線的間距:相鄰導線間距必須能滿足電氣安全要求,而且為了便于操作和生產(chǎn),間距也應盡量寬些。最小間距至少要能適合承受的電壓。這個電壓一般包括工作電壓、附加波動電壓以及其它原因引起的峰值電壓。如果有關(guān)技術(shù)條件允許導線之間存在某種程度的金屬殘粒,則其間距就會減小。因此設(shè)計者在考慮電壓時應把這種因素考慮進去。在布線密度較低時,信號線的間距可適當?shù)丶哟?,對高、低電平懸殊的信號線應盡可能地短且加大間距。 4. 印制導線的屏蔽與接地:印制導線的公共地線,應盡量布置在印制線路板的邊緣部分。在印制線路板上應盡可能多地保留銅箔做地線,這樣得到的屏蔽效果,比一長條地線要好,傳輸線特性和屏蔽作用將得到改善,另外起到了減小分布電容的作用。印制導線的公共地線最好形成環(huán)路或網(wǎng)狀,這是因為當在同一塊板上有許多集成電路,特別是有耗電多的元件時,由于圖形上的限制產(chǎn)生了接地電位差,從而引起噪聲容限的降低,當做成回路時,接地電位差減小。另外,接地和電源的圖形盡可能要與數(shù)據(jù)的流動方向平行,這是抑制噪聲能力增強的秘訣;多層印制線路板可采取其中若干層作屏蔽層,電源層、地線層均可視為屏蔽層,一般地線層和電源層設(shè)計在多層印制線路板的內(nèi)層,信號線設(shè)計在內(nèi)層和外層。

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