印刷电路板设计经验
对于电子产品来说，其设计的合理性与产品的生产和质量密切相关，但对于许多刚刚从事电子设计的人来说，他们在这方面的经验很少。虽然他们学过印刷电路板的设计软件，但设计出来的印刷电路板往往存在这样那样的问题。电路板布局：通常将元件放置在印刷电路板上的顺序：放置与结构紧密匹配的固定位置的元件，如电源插座、指示灯、开关、连接器等。在放置这些元件后，将特殊元件和大型元件放置在线路上，如加热元件、干式变压器、IC等。放置小型设备。元件与板边缘的距离：如果可能，所有元件应放置在离板边缘3毫米以内或至少大于板厚度的地方，这是因为在进行流水线插件和波峰焊的大规模生产时，应提供导向槽。同时，为了防止轮廓加工造成的边缘缺陷，如果印刷电路板上元器件太多，如果需要超过3mm，可以在板边上加一个3mm的辅助边，在辅助边上开一个V型槽，生产时可以用手折断。高低压隔离：很多印刷电路板上同时存在高压电路和低压电路。高压电路部分的元件应与低压部分分开放置。隔离距离与耐压有关。通常2000kV时板上距离为2mm，应成比例增加。比如你要经受住3000V的耐压测试，高低压电路之间的距离应该在3.5 mm以上，很多情况下为了避免爬电，还是在印刷电路板上。印刷电路板的走线：印刷电路板的布局要尽可能短，尤其是高频电路；印刷线路的弯曲处应倒圆，直角或锐角在高频电路、高布线密度的情况下会影响电气性能；给两个面板布线时，两侧的导线应垂直、倾斜或弯曲，避免相互平行，以减少寄生耦合；用作电路输入和输出的印刷导体应避免相邻和平行，以避免反馈。这些导线之间较好加接地线。印刷导线宽度：导线宽度应满足电气性能要求，便于生产。其较小值取决于它所承受的电流，但较小值不应小于0.2 mm，在高密度、高精度印刷电路中，导线的宽度和间距一般应为0.3mm；大电流情况下也要考虑线宽温升。单板实验表明，当铜箔厚度为50m，线宽为1 ~ 1.5 mm，电流通过2年时，温升很小。所以1 ~ 1.5 mm的导线宽度可以满足设计要求，不会引起温升；印刷线路的公共接地线应尽可能的粗，如有可能，使用大于2 ~ 3 mm的线，这在带微处理器的电路中尤为重要，因为当接地线过细时，由于流动电流的变化，地电位发生变化，微处理器定时信号的电平不稳定，会使噪声容限变差；10-10和12-12的原理可以应用于DIP封装中IC引脚之间的走线，即两条导线在两个引脚之间通过时，焊盘直径可以设置为50mil，线宽和线间距均为10mil当两个引脚之间只有一根导线通过时，焊盘直径可以设置为64mil，线宽和线间距均为12mil。印刷导线之间的距离：相邻导线之间的距离必须符合电气安全要求，为了操作和生产的方便，距离应尽可能宽。较小间距应至少适合要承受的电压。该电压一般包括工作电压、附加波动电压和其他原因引起的峰值电压。如果相关技术门槛允许电线之间有一定程度的金属残留，电线之间的距离就会减小。因此，设计人员在考虑电压时应考虑这一因素。当布线密度低时，信号线之间的距离可以适当增加，并且信号线之间的距离 #p#分页标题#e#
印刷电路板上应尽可能多的预留铜箔作为接地线，这样屏蔽效果比长接地线更好，传输线特性和屏蔽效果会得到改善，分布电容会减小。印刷线路的公共接地线较好形成一个环或网。这是因为当同一板上有多个集成电路时，特别是当有多个耗电元件时，由于图形的限制，会产生地电位差，导致噪声容限降低。当电路接通时，地电位差减小。另外，接地和电源的图形要尽可能与数据流向平行，这是增强抑制噪声能力的秘诀；多层印刷电路板可以采取几层作为屏蔽层，电源层和接地层都可以视为屏蔽层。一般在多层印刷电路板的内层设计接地层和电源层，在内层和外层设计信号线。焊盘：焊盘的直径和内孔尺寸：焊盘的内孔尺寸必须从元器件引线直径和公差尺寸、镀锡层厚度、孔径公差、孔金属化镀层厚度等方面考虑。垫的内孔一般不小于0.6毫米，因为小于0.6毫米的孔在冲压时很难加工。通常用金属销直径加0.2毫米作为垫的内孔直径。如果电阻器的金属引脚直径为0.5毫米，则焊盘的内孔直径对应于
孔径0.4 0.5 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 2.0
垫直径1.5 1.5 2 2.5 3.0 3.5 4
1.当焊盘直径为1.5毫米时，为了增加焊盘的剥离强度，可以使用长度不小于1.5毫米、宽度不小于1.5毫米的椭圆形焊盘，这在集成电路引脚焊盘中是较常见的。2.超出上表范围的垫片直径可通过以下公式选择：
直径小于0.4毫米的孔：d/d=0.5 ~ 3
直径大于2mm的孔：d/d=1.5 ~ 2
其中：(D-垫直径，D-内孔直径)
关于焊盘的其他注意事项：焊盘内孔边缘与印刷电路板边缘的距离应大于1毫米，以避免焊盘在加工过程中出现缺陷。焊盘开口：部分器件经过波峰焊后修复，但波峰焊后焊盘内孔用锡密封，器件无法插入。解决方法是在PCB加工时在焊盘上开一个小开口，这样波峰焊时内孔就不会被封住，也不会影响正常焊接。垫上撕贴：当与垫连接的线路较细时，连接垫
与走线之间的连接设计成水滴状，这样的好处是焊盘不容易起皮，而是走线与焊盘不易断开。相邻的焊盘要避免成锐角或大面积的铜箔，成锐角会造成波峰焊困难，而且有桥接的危险，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作用，一种是散热，一种用于屏蔽来减小干扰，初学者设计印制线路板时常犯的一个错误是大面积敷铜上没有开窗口，而由于印制线路板板材的基板与铜箔间的粘合剂在浸焊或长时间受热时，会产生挥发性气体无法排除，热量不易散发，以致产生铜箔膨胀，脱落现象。因此在使用大面积敷铜时，应将其开窗口设计成网状。跨接线的使用：在单面的印制线路板设计中，有些线路无法连接时，常会用到跨接线，在初学者中，跨接线常是随意的，有长有短，这会给生产上带来不便。放置跨接线时，其种类越少越好，通常情况下只设6mm，8mm，10mm三种，超出此范围的会给生产上带来不便。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性能、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。由于环氧树脂与铜箔有极好的粘合力，因此铜箔的附着强度和工作温度较高，可以在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潮湿的影响较小。超高频印制线路较优良的材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，还要使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性能外，还有阻燃性。印制线路板的厚度应根据印制板的功能及所装元件的重量、印制板插座规格、印制板的外形尺寸和所承受的机械负荷来决定。多层印制板总厚度及各层间厚度的分配应根据电气和结构性能的需要以及覆箔板的标准规格来选取。常见的印制线路板厚度有0.5mm、1mm、1.5mm、2mm等。#p#分页标题#e#[1]
