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印制電路板的設計基礎
電子設計人員的電路設計思想最終要落實到實體，即做成印制電路板。印制電路板的基材及選用，組成電路各要素的物理特性，如過孔、槽、導線尺寸、焊盤、表面涂層等，是設計人員設計時要考慮的要素，這是設計出高質量的印制電路板的基礎。
2.2.1 印制板用基材
1.剛性印制板用敷銅箔基材
⑴ 酚醛紙質層壓板
酚醛紙質層壓板可以分為不同等級。大多數(shù)等級能夠在高達70℃~105℃溫度下使用，長期再高于這種范圍溫度下工作可能回導致一些性能的降低（但這仍取決與基材的等級和厚度），而且過熱會引起炭化，在受影響的區(qū)域內，絕緣電阻可能會降至很低值。這樣的熱源是發(fā)熱元件，在正常溫度范圍內，基材可能會發(fā)生嚴重的變黑現(xiàn)象（陽光也能使基材變黑，但不會引起材料性能的改變）。在高濕度環(huán)境下放置會使基材的絕緣電阻大幅度減小，然而當濕度降低時，絕緣電阻又會增加。
⑵ 環(huán)氧紙質層壓板
與酚醛紙質層壓板相比，環(huán)氧紙質層壓板在電氣性能和非電氣性能方面都有較大的提高，有較好的機械加工性能和機械性能。根據(jù)材料的厚度，它的使用溫度可達90℃~110℃。
⑶ 聚酯玻璃氈層壓板
聚酯玻璃氈層壓板的機械性能低于玻璃布基材料，但高于紙基材料。然而它具有很好的抗沖擊性，并有好的電氣性能，能夠在很寬的頻率范圍內應用，即使在高濕度環(huán)境下，也能保持好的絕緣性能。它的使用溫度可達到100℃~105℃。
⑷ 環(huán)氧玻璃布層壓板
環(huán)氧玻璃布層壓板的機械性能高于紙基材料，特別是彎曲強度，耐沖擊性，翹曲度和耐焊接熱沖擊都比紙基材料好。這種材料的電氣性能也很好，使用溫度可達130℃，而且受惡環(huán)境（濕度）影響小。
2. 撓性印制板用敷銅箔基材
⑴ 聚酯薄膜最常用的特性是可撓性，它的特點是加熱時能夠形成可收縮式線圈。假如使用合適的粘合劑，這種材料可以在80℃~130℃范圍內使用。焊接時應特別注意，這種材料在焊接溫度下容易產(chǎn)生軟化和變形。它具有優(yōu)良的電氣性能，當被暴露在高濕度環(huán)境下時，依然能保持其良好的電氣性能。
⑵ 聚酰亞胺薄膜
聚酰亞胺薄膜具有良好的可撓性，而且能夠通過預熱處理去除吸收的潮氣，保證安全焊接。一般黏結型聚酰亞胺薄膜能夠在高達150℃溫度下連續(xù)工作，用氟化乙丙烯作為中間膠膜的特殊容接型聚酰亞胺薄膜并在250℃下使用，作為特殊用途的沒有黏合劑的聚酰亞胺薄膜能夠在更高的溫度下使用。聚酰亞胺薄膜具有優(yōu)良的電氣性能，但可能會吸潮氣而影響性能。
⑶ 氟化乙丙烯薄膜
氟化乙丙烯薄膜通常和聚酰亞胺或玻璃布結合在一起制成層壓板，再不超過250℃的焊接溫度下，具有良好的可撓性和穩(wěn)定性。它也可以作為非支撐材料使用。氟化乙丙烯薄膜是熱塑性材料，其融化溫度為290℃左右。它具有良好的耐潮性、耐酸性、耐堿性和耐有機溶劑性。它主要的缺點是層壓時在層壓溫度下導電圖形易發(fā)生移動。
3. 剛饒結合印制板
如果同一塊印制板中即包括撓性部分又包括剛性部分，即剛性印制板使用的材料，撓性印制板使用的材料和多層印制板使用的材料可以結合在同一個結構中，但某些性能可能會因為所使用的黏合劑的不同發(fā)生顯著改變。
2.2.2 過孔
板厚和孔經(jīng)比最好應大于3:1，大的比值會使生產(chǎn)困難，成本增加。當過孔只用做貫穿連接或內層連接時，孔徑公差，特別是最小孔徑公差一般是不重要的，所以不用規(guī)定。由于導通孔內不插元件，所以它的孔徑可以比元件空的孔徑小。
當過孔作為元件孔時，過孔的最小孔徑要適應元件或組裝件的引腳尺寸。設計者要采用給出的標稱孔徑作為過孔的推薦值。過孔的最大孔徑取決于鍍層厚度和孔徑的公差。規(guī)定孔的最小鍍層厚度一般允許偏差（孔到孔）10%。推薦孔壁鍍銅層的平均厚度不小于25μm（0.001in），其最小厚度為15μm（0.0006in）。
2.2.3 導線尺寸
1. 導線寬度
對于專門的設計或導電圖形的布局，通常導線寬度應盡可能選擇寬一些，至少要寬到足以承受所期望的電流負荷。
印制板上可得到的導線寬度的精度取決于生產(chǎn)因數(shù)，例如生產(chǎn)底板的精度、生產(chǎn)工藝（印制法、加成或減成工藝的使用、鍍覆法、蝕刻質量）和導線厚度的均勻性等。規(guī)定的導線寬度，即包括設計寬度和允許的偏差，也包括所規(guī)定的最小線寬。缺口、針孔或邊緣缺陷所造成的偏差，雖然不包括在這些偏差里，但也會出現(xiàn)。當這些缺陷引起的導線寬度減少不超過有關規(guī)范的一定值時，通?？梢越邮?，這個值的范圍為20%至35%。如果所要求的載流量很高，這些缺陷就必須考慮進去。
2. 導線間距
相鄰導線之間的間距必須足夠寬，以滿足電氣安全的要求，而且為了便于操作和生產(chǎn)，間距應盡量寬些。選擇的最小間距應適合所施加的電壓。這個電壓包括正常操作或發(fā)生故障時重復或偶爾產(chǎn)生的過電壓或峰值電壓。所以導線間距應符合所要采用的或規(guī)定的安全要求。
如果有關規(guī)范允許導線之間存在金屬顆粒，則可能會減少有效的導線間距。在考慮電壓問題時，任何由于導線之間存在金屬顆粒而導致間距的減少都應予以考慮。
如果導線間距超過一定值時，將有利操作和生產(chǎn)。在些情況下，只規(guī)定最低限制就很容易滿足實際要求。如果規(guī)定了導線寬度的最低限制，還要規(guī)定導線間距的最低限制。如導線間的金屬顆粒缺陷存在，應增大規(guī)定的最小導線間距。所設計的內層導線或焊盤應距離板子邊緣2mm以上。
2.2.4 焊盤尺寸
所有元件孔通過焊盤實現(xiàn)電氣連接。為了便于維修，應確保與基板之間的牢固粘結，孔周圍的焊盤應該盡可能大，并符合焊接要求。通常非過孔比過孔所要求的焊盤大。在有過孔的雙面印制板上，每個導線端子的過孔應具有雙面焊盤。當導通孔位于導線上時，在整體焊接過程中導通孔被焊料填充，因此不需要焊盤。設計工程師有責任即要確?？字車膶Ь€符合設計電流的要求，又要保證符合與生產(chǎn)有關的位置公差的工藝要求。當過孔位于導線上而無焊盤時，應向印制板生產(chǎn)方提供識別孔中心的方法。
為了便于進行整體焊接操作，應避免大面積的銅箔存在。并且要遵循設計原則，元件面和焊接面的焊盤最好對稱式放置（相對于孔）。
2.2.5 金屬鍍（涂）覆層
金屬鍍（涂）覆層用以保護金屬（銅）表面，保證其可焊性，還可以在一些加工過程中作為蝕刻液的抗蝕層（如在孔的加工過程）。金屬鍍（涂）覆層還可以作為連接器與印制板的接觸面，或表面安裝器件與印制板的接合層。
應根據(jù)印制板的用途選擇一種適合導電圖形使用的鍍覆層。表面鍍覆層的類型直接影響生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)成本和印制板的性能。
2.2.6 印制接觸片
在使用印制接觸片時，應注意選用一種鍍層，使其與匹配的對應觸點上的鍍層想適應。由于合適的鍍層的選擇與下面一些因數(shù)有關，但沒有一般規(guī)律可循。印制金屬片的接觸表面應平滑，而且沒有能夠引起電氣性能和機械性能等下降的缺陷。
設計接觸片應考慮以下因數(shù)：
1. 與之相對應的鍍層類型；
2. 與之相對應的觸點設計（形狀、接觸壓力等）；
3. 耐久性，所期望的使用次數(shù)；
4. 電氣性能要求（如接觸電阻）；
5. 機械加工性能要求（如插/撥力）；
6. 使用的環(huán)境條件。
2.2.7 非金屬涂覆層
1. 非金屬涂覆層
非金屬涂覆材料用來保護印制板，另外，阻焊接區(qū)用來防止非焊接區(qū)導體的焊料潤濕。
當涂覆過的組裝件暴露在高濕度條件下時，不正確的清洗可能導致附著力降低。由于附著力的降低，涂覆層與基本的界面下開始出現(xiàn)分離點或碎屑，并且剝落（“侵蝕”）。
在使用任何涂覆層之前，最重要的是正確清洗印制板。如果印制板帶有有機或無機污染，其絕緣電阻不能通過涂覆層得到提高。
如果不正確地選擇和使用涂覆層，可能導致在高頻下使用的印制板的阻燃性、絕緣電阻、電氣性能等參數(shù)降低。
2.暫時性保護涂覆層
暫時性涂覆層可以用來保護導電圖形的可焊性。通常，在那些不具有良好可焊性的金屬表面涂覆層覆蓋的導電圖形上使用暫時性保護涂覆層，使其在必要的時間內保持良好的可焊性。
根據(jù)所使用的材料，暫時性保護涂覆層可以在焊接前去除，也可以作為焊劑。作為焊劑的暫時性保護涂覆層是樹脂型，它可溶于焊劑溶劑。
過分地干燥和（或）長期存放，或過分加熱（例如，在印制板進行氣相焊時），可能會導致某些樹脂型涂覆層在某點發(fā)生固化，這時在涂覆焊劑和進行焊接之間的短暫時間里涂層不再充分溶解，從而降低焊接效果。
通常孔壁和焊盤交接處的樹脂型涂覆層最薄。隨著時間的延長，過孔在此處的可焊性可能比其他區(qū)域下降得快。
基于上述原因，涂覆層應與所實施的工藝相適應。例如對于干燥、涂焊劑、焊接和熱熔方法，必須認真考慮。
3. 暫時性阻焊劑
使用暫時性阻焊劑的涂覆層通常在焊接之前用網(wǎng)印涂覆。覆蓋印制板的規(guī)定區(qū)域，以防止該區(qū)域導電圖形的焊料潤濕。例如：暫時性阻焊劑涂覆在有貴重金屬的電路區(qū)，作為表面涂覆層。另外，這種涂覆層還可以保護涂覆區(qū)域在生產(chǎn)過程和存放過程中不受破壞。
在完成保護任務后，應去除暫時性阻焊劑，可以根據(jù)所使用的阻焊劑的類型，用剝離或用合適的溶劑浸泡。應該注意的是必須徹底去除暫時性涂覆層。
2.2.8 永久性保護涂覆層
永久性保護涂覆層可以提高或保持印制板的電氣性能，例如印制板表面導線間的絕緣電阻和擊穿電壓。它們通常包含堅固的耐刻劃材料，從而保護版面不受損壞。在正常的使用中，永久地保留在印制板上。
1.永久性保護涂覆層的作用
永久性保護涂覆層可以通過以下方式提高或保持印制板的電氣性能：
⑴ 阻止潮氣進入基材；
⑵ 防止導線間沉積污物（例如吸潮的污物）；
⑶ 作為導線間的絕緣材料；
⑷ 作為不需要焊接的過孔（導通孔）的孔內或表面的保護層。
這種涂層在焊接操作之前涂覆，用于覆蓋印制板的規(guī)定區(qū)域，防止該區(qū)域的導電圖形的焊料潤濕。它與剝離型或沖洗型暫時性涂覆層不同，焊接操作后，永久性阻焊劑不能被去除，而是作為一種永久性保護涂層。當作為一種阻焊劑使用時，它應該具有除上述電氣性能以外的充分的保護性能。
阻焊劑作為一種永久性保護涂層也可以應用在元件面，在這種情況下，它只起永久性保護涂層的作用。
2. 阻焊劑
阻焊劑的作用如下：
⑴ 防止規(guī)定區(qū)域的焊料潤濕；
⑵ 防止相鄰導電圖形之間發(fā)生橋接；
⑶ 使焊料集中在沒有被阻焊劑覆蓋的導電圖形部分，促進并提高焊接性能；
⑷ 減少焊料消耗和焊料槽污物；
⑸ 在加工過程中保護印制板；
⑹ 提高或保持印制板的電氣性能；
⑺ 作為元件體和其下面導電圖形之間的絕緣層。
如果覆蓋導電圖形的金屬，例如焊料，在焊接過程中易熔化，阻焊劑涂覆在其上時，焊接后可能會出現(xiàn)起皺、起泡或脫落，這是不能被接受的 ，應該提出解決的方案。
常用的阻焊劑有兩種基本類型：
① 印制型:一般使用網(wǎng)印，它是把阻焊劑印制在規(guī)定的印制板圖形上；
② 光成像阻焊劑:它是在印制板上涂覆一層專用的濕膜或干膜，經(jīng)過曝光（通常為紫外光）和顯影產(chǎn)生相應的圖形。
通常網(wǎng)印成本較低，但使用光成像阻焊劑可以獲得較小的公差。阻焊層余隙窗口和焊盤之間的錯位，以及焊盤和阻焊層余隙窗口的直徑偏差，可能會使焊盤局部被覆蓋，減少了焊接區(qū)域。必要時有關規(guī)范應規(guī)定適當?shù)某叽绾椭睾隙纫蟆?br>2.2.9 敷形涂層
敷形涂層是涂覆在印制板上或印制板組裝件上的一種電絕緣材料，作為保護阻擋層阻擋環(huán)境中有害物質的影響。如果選擇正確，使用恰當，敷形涂層將幫助保護組裝件免受以下危害：潮氣、灰塵和污物、空氣中的雜質（如煙、化學氣體）、導電顆粒（如金屬片、金屬屑）、跌落的工具、緊固件造成的偶然短路、磨損破壞、指紋、震動和沖擊（達到某種程度）、霉菌增長。
所選擇的敷形涂層樹脂應滿足以上要求和一些其他的次要要求，如透明度（涂覆后應可以辨認元件的值）和撓性（防止元件在高低溫循環(huán)中被損壞）。
在一些情況下，某些漆用做永久性保護涂層。這種漆在焊接后涂覆，且通常只涂覆在焊接面上。
敷形涂層除具有保護性能外，還具有其他特殊的性能。例如，它們具有熒光性，有利于對覆蓋范圍進行目檢。
使用敷形涂層樹脂的一些局限性是：
① 敷形涂層膜對水蒸氣具有可滲透性，不含防蝕填料（如鉻酸鹽）的配方將不能防止腐蝕，這種腐蝕是由于在涂覆過程中零件上涂覆了起電解作用的鹽或零件表面俘獲了鹽而引起的。
② 敷形涂層膜對水具有可滲透性，隨著膜的厚度的增加，絕緣電阻將減少。特別是元器件（例如集成電路）周圍的樹脂邊緣。
③ 有機敷形涂層樹脂用以填充導線間的間隙，會導致線間電容的顯著改變。
④ 透明而具有可撓性的敷形涂層樹脂，具有高的熱膨脹系數(shù)，所以對某些元件可能產(chǎn)生提升力，導致焊點失效。
⑤ 用來提高電氣性能的敷形涂層樹脂，不含提高黏結力的黏結配方（如磷酸鹽），所以它們不能提供額外的與金屬的黏結力，特別是與焊料的黏結力。
除了二甲苯涂層外，大多數(shù)敷形涂層樹脂與有機涂料相似，在尖銳點上，元件邊緣和導線邊緣會出現(xiàn)針孔和薄點。
實際使用以下材料作為敷形涂層：
① 油漆:
通常在無任何要求的條件下使用。它使用簡便，可以很方便地用適當?shù)娜軇┤コ喝菀仔扪a，具有好的外觀。
② 丙烯酸漆:
通常作為對電氣性能要求很高的敷形涂層?？梢杂萌軇┤コ子谛扪a，具有好的光亮外觀。
③ 環(huán)氧樹脂涂層:
通常作為對電氣性能要求很高的敷形涂層，可以用焊接方法使薄的涂層透錫，否則涂層必須用機械方法去除。能夠修補，具有好的外觀，但涂覆工藝較差。
④ 聚氨酯漆:
這種敷形涂層具有良好的防潮性和耐磨性。通常用于軍用產(chǎn)品?？梢杂煤附臃椒ㄊ贡〉耐繉油稿a，否則涂層必須用機械方法去除。能夠修補，外觀比較暗淡，涂覆工藝較差。
⑤ 硅樹脂漆:
這種敷形涂層具有良好的介電性能和耐電弧性?？梢栽谳^高的溫度下使用。能夠修補，具有好的外觀，涂覆工藝較好。
⑥ 硅橡膠涂層:
可以在高溫下使用，具有良好的耐磨損性。能夠滿足最佳黏結力的要求。具有撓性，透明，不易修補。必須使用機械方法去除。具有好的外觀，涂覆工藝較差。
⑦ 二甲苯:
對二甲苯為真空沉積聚合物，它能提高較好的防潮和防磨損性能。由于它是從氣化物中沉積而成，所以是真正的敷形涂層，可以浸透到所有的裂縫中，以恒定的厚度涂覆到所有表面上。可以沉積非常薄的敷形涂層膜。不能被常規(guī)的技術所取代。
⑧ 聚苯乙烯:
適合應用在具有低介電損耗要求的條件下。
對于在扁平元件下的敷形涂層，由于涂層的膨脹，促使元件焊點開裂?；谶@個原因，扁平元件應離開印制板安裝，而且應避免用敷形涂層填充間縫。
應該檢查所使用的敷形涂層、印制板組裝中的元件和任何清洗液和阻焊劑之間的相溶性。還應該檢查固化循環(huán)溫度，使其不會損壞任何組裝中的元件。
在使用敷形涂層前用溶劑清洗印制板時，或使用溶劑去除敷形涂層時，應遵循產(chǎn)品提供的安全預防措施。這些預防措施包括（但不局限于）存儲條件、溶劑的處理方法、使用溶劑環(huán)境的正確通風、避免溶劑接觸皮膚、廢液處理等。
2.2.10 印制電路板的尺寸
注意避免不必要的過嚴的尺寸公差，否則會使生產(chǎn)困難，使成本增加。為了生產(chǎn)或檢驗，建議使用參考基準確定尺寸和定位圖形的尺寸。如果印制板包括1個以上的圖形，所有圖形應使用相同的參考基準。參考基準最好由設計者規(guī)定。常用的方法是采用兩條正交的線。
在某些情況下，各加工要素的位置可以要求使用1個以上的參考基準。這種情況可能會發(fā)生在非常大的板子上或具有兩個或多個剛性區(qū)域的剛撓印制板上。參考基準之間的尺寸和公差取決于所使用的材料和成品板的尺寸要求。
1.制板的外形尺寸
原則上，印制板的外形可以為任意形狀，但簡單的形狀更利于生產(chǎn)。
除非加工的數(shù)量證明一些專用生產(chǎn)方法是合算的，通常印制板的尺寸受生產(chǎn)設備和穩(wěn)定性要求的限制。
印制板可達到的外形尺寸的公差通常與層壓材料可達到的尺寸公差相同，因為所用基材公差相似。
2.制板的厚度
基材厚度、印制板厚度或印制板總厚度的要求應限于印制板規(guī)定的厚度控制區(qū)域。介質厚度定義為相鄰導電層之間的測量最小距離。
當附加鍍層、涂覆層、覆蓋層或使用黏合劑時，總板厚會偏離覆金屬箔基材的厚度要求，所有尺寸公差應盡可能寬松。
3.孔的尺寸
從經(jīng)濟角度考慮，在任何設計中，不同尺寸孔的數(shù)量應保持最少。
4.撓性印制板的彎曲
應使彎曲的區(qū)域盡量少。過孔和安裝元件的區(qū)域不應設置在彎曲區(qū)。導線材料是軋制的且不能改變彎折線的方向，彎曲區(qū)的導線應垂直或斜向穿過彎折線。
彎曲半徑應盡量大。允許的彎曲半徑取決于導線厚度、基材厚度和撓性印制板成品的厚度。
導線應盡可能一撓性印制板結構的中心軸為對稱線。
印制板的翹曲度與所用的材料、生產(chǎn)工藝、孔圖、導電圖形分布的均勻程度、印制板的尺寸和類型等有關。
2.2.11 阻燃性
設計印制板和印制板組裝件時，選擇的材料和元件應盡量降低在某些故障情況下起火的可能性，也就是防止印制板或印制板組裝件因通電而起火。
設計者在設計和開發(fā)印制板時應選擇消除和減少火險的方法，必須考慮影響印制板的各方面因素。
2.2.12 印制電路板基板的選擇
基板的作用，除了提供組裝所需的架構外，也提供電源和電信號所需的引線和散熱的功能。所以對于一個好的基板，要有以下功能：
① 足夠的機械強度（附扭曲、振動和撞擊等）；
② 能夠承受組裝工藝中的熱處理和沖擊；
③ 足夠的平整度以適合自動化的組裝工藝；
④ 能承受多次的返修（焊接）工作；
⑤ 適合PCB的制造工藝；
⑥ 良好的電氣性能（如阻抗、介質常數(shù)等）。
2.3印制板設計過程
2.3.1 線路圖設計的基本方法
首先需要完全了解所選用元件器及各種插座的規(guī)格、尺寸、面積等。當合理地、仔細地考慮各部件的位置安排時，主要是從電磁場兼容性、抗干擾的角度、走線要短、交叉要少、電源和地線的路徑及去耦等方面考慮。各部件位置定出后，就是各部件的連線，按照電路圖連接有關引腳，完成的方法有多種，印制線路圖的設計有計算機輔助設計與手工設計方法兩種。
最原始的是手工排列布圖，它比較費事，往往要反復幾次才能最后完成，這種手工排列布圖方法對剛學習印制板圖的設計者來說也是很有幫助的。計算機輔助制圖，現(xiàn)在有多種繪圖軟件，功能各異，但總的來說，繪制、修改較方便，并且可以存盤和打印。
確定印制電路板所需的尺寸，并按原理圖，將各個元器件位置初步確定下來，然后經(jīng)過不斷調整使布局更加合理，印制電路板中各元件之間的接線安排方式如下：
⑴ 印制電路中不允許有交叉電路，對于可能交叉的線條，可以用“鉆”、“繞”兩種辦法解決。即，讓某引線從別的電阻、電容、三極管腳下的空隙處“鉆”過去，或從可能交叉的某條引線的一端“繞”過去，在特殊情況下如果電路很復雜，為簡化設計也允許用導線跨接，解決交叉電路問題。
⑵ 電阻、二級管、管狀電容等元件有“立式”和“臥式”兩種安裝方式。立式指的是元件體垂直于電路板安裝、焊接，其優(yōu)點是節(jié)省空間；臥式指的是元件體平行并緊貼于電路板安裝、焊接，其優(yōu)點是元件安裝的機械強度較好。這兩種不同的安裝元件，印制電路板上的元件也距是不一樣的。
⑶ 同一級電路的接地點應量靠近，并且本級電路的電源濾波電容也應接在該級接地點上。特別是本級晶體管基極、發(fā)射極的接地點不能離得太遠，否則因兩個接地點間的銅箔太長會引起干擾與自激，采用這樣“一點接地法”的電路，工作較穩(wěn)定，不易自激。
⑷ 總地線必須嚴格按“高頻→中頻→低頻”一級級地按弱電到強電的順序排列原則，切不可隨便亂接，級與級間的接線可長一些，特別是變頻頭、再生頭、調頻頭的接地線安排要求更為嚴格，如有不當就會產(chǎn)生自激以致無法工作。調頻頭等高頻電路常采用大面積包圍式地線，以保證有良好的屏蔽效果。
⑸ 強電流引線（公共地線，功放電源引線等）應盡可能寬些，以降低布線電阻及其電壓降，可減小寄生耦合而產(chǎn)生的自激。
⑹ 阻抗高的走線盡量短，阻抗低的走線可長一些，因為阻抗高的走線容易發(fā)射和吸收信號，引起電路不穩(wěn)定。電源線、地線、無反饋元件的基極走線、發(fā)射極引線等均屬低阻抗走線，射極跟隨器的基極走線、收錄機兩個聲道的地線必須分開，各自成一路，一直到功效末端再合起來，如兩路地線連接，極易產(chǎn)生串音，使分離度下降。
2.3.2 印制板圖設計中應注意事項
⑴ 布線方向：從焊接面看，元件的排列方位盡可能保持與原理圖相一致，布線方向最好與電路圖走線方向一致，因生產(chǎn)過程中通常需要在焊接面進行各種參數(shù)的檢測，故這樣做便于生產(chǎn)中的檢查、調試及檢修。
⑵ 各元件排列、分布要合理和均勻，力求整齊，美觀，結構嚴謹。
⑶ 電阻、二極管的放置方式分為平放與豎放兩種，當電路元件數(shù)量不多，而且電路板尺寸較大的情況下，一般是采用平放較好；對于1/4W以下的電阻平放時，兩個焊盤間的距離一般取4/10in，1/2W的電阻平放時，兩個焊盤的間距一般取5/10in；二極管平放時，1N400X系列整流管，一般取3/10in。當電路元件數(shù)較多，而且電路板尺寸不大的情況下，一般是采用豎放，豎放時兩個焊盤的間距一般取1~2/10in。
⑷ 電位器：穩(wěn)壓器用來調節(jié)輸出電壓，故設計電位器應滿足順時針調節(jié)時輸出電壓升高，反時針調節(jié)時輸出電壓降低；在可調恒流充電器中電位器用來調電電流的大小，設計電位器時應滿足順時針調時，電流增大。電位器安放位置應當滿足整機結構安裝及面板布局的要求，因此應盡可能放在板的邊緣，旋轉柄朝外。
⑸ IC座：設計印制板圖時，在使用IC座的場合下，一定要特別注意IC座上定位槽放置的方位是否正確，并注意各個IC腳位是否正確，例如第1腳只能位于IC座的右下角或者左上角，而且緊靠定位槽（從焊接面看）。
⑹ 進出接線端布置：相關聯(lián)的兩引線端不要距離太大，一般為2~3/10in左右較合適。進出線端盡可能集中在1至2個側面，不要太過離散。
⑺ 設計布線圖時要注意管腳排列順序，元件腳間距要合理。
⑻ 在保證電路性能要求的前提下，設計時應力求走線合理，少用外接跨線，并按一定順序要求走線，力求直觀，便于安裝和檢修。
⑼ 設計布線圖時走線盡量少拐彎，力求線條簡單明了。
⑽ 布線條寬窄和線條間距要適中，電容兩焊盤間距應盡可能與引腳的間距相符。
⑾ 設計按一定順序方向進行，例如可以按左往右和由上而下的順序進行。
2.3.3 印制板的設計過程
印制板的設計過程一般分為設計準備、元器件布局、布線、檢查等。
1. 設計準備
設計前要考慮布線及生產(chǎn)工藝的可行性。由于布線時需要在兩引腳之間走線，這要求焊接元件引腳的焊盤有一個合適的尺寸。焊盤過小，金屬化孔的孔經(jīng)就小，如果元器件是表面安裝的話，金屬化孔作為導通孔，孔徑小問題不大，但若元器件是通孔安裝的，如雙列直插封裝的元器件，孔徑過小，再裝配時，器件的引腳的插入就有困難，也可能導致器件的焊接困難，這必將影響整個印制板的可靠性。但焊盤過大布線時將降低布通率，所以給焊盤設計一個合理的尺寸是十分重要的。
2. 元器件布局
元件布置的有效范圍X、Y方向均要留出大約3.5mm的邊緣。
印制板上元件需均勻排放，避免輕重不均。
元器件在印制板上的排向，原則上就隨元器件類型的改變而變化，即同類元器件盡可能按相同的方向排列，以便元器件的貼裝、焊接和檢測。
3. 布線
減少印制導線連接焊盤處的寬度，除非受電荷容量、印制板加工極限等因素的限制，最大寬度應為0.4mm，或焊盤寬度的一半（以較小焊盤為準）。
焊盤與較大面積的導電區(qū)如地、電源等平面相連，只要可能，印制導線應從焊盤的長邊的中心處與之相連。
印制導線應避免呈一定角度與焊盤相連，只要可能，印制導線應從焊盤的長邊的中心處與之相連。
4. 整體結構
一臺性能優(yōu)良的儀器，除選擇高質量的元器件、合理的電路外，印制線路板的元件布局和電氣連線方向的正確結構設計是決定儀器能否可靠工作的關鍵，對同一種元件和參數(shù)的電路，由于元件布局設計和電氣連接方向的不同會產(chǎn)生不同的結果。因而，必須把如何正確設計印制線路板元件布局的結構和正確選擇布線防線及整體儀器的工藝結構三方面綜合起來考慮，合理的工藝結構，即可消除因布線不當而產(chǎn)生的噪聲干擾，同時便于生產(chǎn)中的安裝、調試與檢修等。
印制板電源、地線的布線結構選擇與模擬電路和數(shù)字電路在元件布局圖的設計和布線方法上有許多相同何不同之處。模擬電路中，由于放大器的存在，布線時產(chǎn)生的極小噪聲電壓，都會引起輸出信號的嚴重失真在數(shù)字電路中，TTL噪聲容限為04~ 06V，CMOS噪聲容限為VCC的03~045倍，故數(shù)字電路具有較強的抗干擾的能力。
良好的電源和地線方式的合理選擇是儀器可靠工作的重要保證，相當多的干擾源是通過電源和地線產(chǎn)生的，其中地線引起的噪聲干擾最大。
根據(jù)以上技術要求再印制板的設計中，從確定板的尺寸大小開始，印制電路板的尺寸因受機箱外殼大小限制，以能恰好安放入外殼內為宜。
2.3.4 PCB計算機輔助設計軟件
1.Protel
Protel是流行的PCB設計工具之一，大多數(shù)PCB生產(chǎn)廠家都接受Protel設計格式的PCB文件。Protel具有以下特點：
① 良好的集成性
② 靈活、方便的編輯功能
③ 先進的自動布局功能
④ 功能豐富的布線規(guī)則設置
⑤ 先進的自動布線系統(tǒng)
⑥ 非常有用的組件
⑦ 優(yōu)越的混合信號電路仿真
⑧ 完善的庫管理功能
⑨ 良好的兼容性
2.PADS設計工具
PADS軟件公司主要致力于互連設計（Interconnect? Design）工具的開發(fā)，包括BGA、多芯片模式（MCM）等設計工具、PCB設計工具和分析工具、信號完整性分析/電磁兼容性分析、生產(chǎn)加工制造等一系列在電子設計領域中應用最為普遍而又非常重要的設計開發(fā)工具。PADS軟件公司為用戶提供高性能、高效率、非常實用的專業(yè)互連設計工具。
3.OrCAD設計工具
OrCAD公司是全球主要的Windows EDA軟件和服務的供應商。在FPGA、CPLD、模擬和混合電路、PCB等領域為電子公司提供了全方位解決方案。
4.Mentor設計工具
Mentor Graphics公司的客戶遍布全球航空、航天、軍工、通信、汽車、消費電子、計算機、半導體行業(yè)。美國軍方和全球通信界均大量采用Mentor公司的設計工具和解決方案。
有關這些設計軟件的操作使用方法國內有許多書籍。有興趣的讀者可以找到相關的文獻，本節(jié)不做展開敘述。
電子設計人員的電路設計思想最終要落實到實體，即做成印制電路板。印制電路板的基材及選用，組成電路各要素的物理特性，如過孔、槽、導線尺寸、焊盤、表面涂層等，是設計人員設計時要考慮的要素，這是設計出高質量的印制電路板的基礎。
2.2.1 印制板用基材
1.剛性印制板用敷銅箔基材
⑴ 酚醛紙質層壓板
酚醛紙質層壓板可以分為不同等級。大多數(shù)等級能夠在高達70℃~105℃溫度下使用，長期再高于這種范圍溫度下工作可能回導致一些性能的降低（但這仍取決與基材的等級和厚度），而且過熱會引起炭化，在受影響的區(qū)域內，絕緣電阻可能會降至很低值。這樣的熱源是發(fā)熱元件，在正常溫度范圍內，基材可能會發(fā)生嚴重的變黑現(xiàn)象（陽光也能使基材變黑，但不會引起材料性能的改變）。在高濕度環(huán)境下放置會使基材的絕緣電阻大幅度減小，然而當濕度降低時，絕緣電阻又會增加。
⑵ 環(huán)氧紙質層壓板
與酚醛紙質層壓板相比，環(huán)氧紙質層壓板在電氣性能和非電氣性能方面都有較大的提高，有較好的機械加工性能和機械性能。根據(jù)材料的厚度，它的使用溫度可達90℃~110℃。
⑶ 聚酯玻璃氈層壓板
聚酯玻璃氈層壓板的機械性能低于玻璃布基材料，但高于紙基材料。然而它具有很好的抗沖擊性，并有好的電氣性能，能夠在很寬的頻率范圍內應用，即使在高濕度環(huán)境下，也能保持好的絕緣性能。它的使用溫度可達到100℃~105℃。
⑷ 環(huán)氧玻璃布層壓板
環(huán)氧玻璃布層壓板的機械性能高于紙基材料，特別是彎曲強度，耐沖擊性，翹曲度和耐焊接熱沖擊都比紙基材料好。這種材料的電氣性能也很好，使用溫度可達130℃，而且受惡環(huán)境（濕度）影響小。
2. 撓性印制板用敷銅箔基材
⑴ 聚酯薄膜最常用的特性是可撓性，它的特點是加熱時能夠形成可收縮式線圈。假如使用合適的粘合劑，這種材料可以在80℃~130℃范圍內使用。焊接時應特別注意，這種材料在焊接溫度下容易產(chǎn)生軟化和變形。它具有優(yōu)良的電氣性能，當被暴露在高濕度環(huán)境下時，依然能保持其良好的電氣性能。
⑵ 聚酰亞胺薄膜
聚酰亞胺薄膜具有良好的可撓性，而且能夠通過預熱處理去除吸收的潮氣，保證安全焊接。一般黏結型聚酰亞胺薄膜能夠在高達150℃溫度下連續(xù)工作，用氟化乙丙烯作為中間膠膜的特殊容接型聚酰亞胺薄膜并在250℃下使用，作為特殊用途的沒有黏合劑的聚酰亞胺薄膜能夠在更高的溫度下使用。聚酰亞胺薄膜具有優(yōu)良的電氣性能，但可能會吸潮氣而影響性能。
⑶ 氟化乙丙烯薄膜
氟化乙丙烯薄膜通常和聚酰亞胺或玻璃布結合在一起制成層壓板，再不超過250℃的焊接溫度下，具有良好的可撓性和穩(wěn)定性。它也可以作為非支撐材料使用。氟化乙丙烯薄膜是熱塑性材料，其融化溫度為290℃左右。它具有良好的耐潮性、耐酸性、耐堿性和耐有機溶劑性。它主要的缺點是層壓時在層壓溫度下導電圖形易發(fā)生移動。
3. 剛饒結合印制板
如果同一塊印制板中即包括撓性部分又包括剛性部分，即剛性印制板使用的材料，撓性印制板使用的材料和多層印制板使用的材料可以結合在同一個結構中，但某些性能可能會因為所使用的黏合劑的不同發(fā)生顯著改變。
2.2.2 過孔
板厚和孔經(jīng)比最好應大于3:1，大的比值會使生產(chǎn)困難，成本增加。當過孔只用做貫穿連接或內層連接時，孔徑公差，特別是最小孔徑公差一般是不重要的，所以不用規(guī)定。由于導通孔內不插元件，所以它的孔徑可以比元件空的孔徑小。
當過孔作為元件孔時，過孔的最小孔徑要適應元件或組裝件的引腳尺寸。設計者要采用給出的標稱孔徑作為過孔的推薦值。過孔的最大孔徑取決于鍍層厚度和孔徑的公差。規(guī)定孔的最小鍍層厚度一般允許偏差（孔到孔）10%。推薦孔壁鍍銅層的平均厚度不小于25μm（0.001in），其最小厚度為15μm（0.0006in）。
2.2.3 導線尺寸
1. 導線寬度
對于專門的設計或導電圖形的布局，通常導線寬度應盡可能選擇寬一些，至少要寬到足以承受所期望的電流負荷。
印制板上可得到的導線寬度的精度取決于生產(chǎn)因數(shù)，例如生產(chǎn)底板的精度、生產(chǎn)工藝（印制法、加成或減成工藝的使用、鍍覆法、蝕刻質量）和導線厚度的均勻性等。規(guī)定的導線寬度，即包括設計寬度和允許的偏差，也包括所規(guī)定的最小線寬。缺口、針孔或邊緣缺陷所造成的偏差，雖然不包括在這些偏差里，但也會出現(xiàn)。當這些缺陷引起的導線寬度減少不超過有關規(guī)范的一定值時，通?？梢越邮?，這個值的范圍為20%至35%。如果所要求的載流量很高，這些缺陷就必須考慮進去。
2. 導線間距
相鄰導線之間的間距必須足夠寬，以滿足電氣安全的要求，而且為了便于操作和生產(chǎn)，間距應盡量寬些。選擇的最小間距應適合所施加的電壓。這個電壓包括正常操作或發(fā)生故障時重復或偶爾產(chǎn)生的過電壓或峰值電壓。所以導線間距應符合所要采用的或規(guī)定的安全要求。
如果有關規(guī)范允許導線之間存在金屬顆粒，則可能會減少有效的導線間距。在考慮電壓問題時，任何由于導線之間存在金屬顆粒而導致間距的減少都應予以考慮。
如果導線間距超過一定值時，將有利操作和生產(chǎn)。在些情況下，只規(guī)定最低限制就很容易滿足實際要求。如果規(guī)定了導線寬度的最低限制，還要規(guī)定導線間距的最低限制。如導線間的金屬顆粒缺陷存在，應增大規(guī)定的最小導線間距。所設計的內層導線或焊盤應距離板子邊緣2mm以上。
2.2.4 焊盤尺寸
所有元件孔通過焊盤實現(xiàn)電氣連接。為了便于維修，應確保與基板之間的牢固粘結，孔周圍的焊盤應該盡可能大，并符合焊接要求。通常非過孔比過孔所要求的焊盤大。在有過孔的雙面印制板上，每個導線端子的過孔應具有雙面焊盤。當導通孔位于導線上時，在整體焊接過程中導通孔被焊料填充，因此不需要焊盤。設計工程師有責任即要確?？字車膶Ь€符合設計電流的要求，又要保證符合與生產(chǎn)有關的位置公差的工藝要求。當過孔位于導線上而無焊盤時，應向印制板生產(chǎn)方提供識別孔中心的方法。
為了便于進行整體焊接操作，應避免大面積的銅箔存在。并且要遵循設計原則，元件面和焊接面的焊盤最好對稱式放置（相對于孔）。
2.2.5 金屬鍍（涂）覆層
金屬鍍（涂）覆層用以保護金屬（銅）表面，保證其可焊性，還可以在一些加工過程中作為蝕刻液的抗蝕層（如在孔的加工過程）。金屬鍍（涂）覆層還可以作為連接器與印制板的接觸面，或表面安裝器件與印制板的接合層。
應根據(jù)印制板的用途選擇一種適合導電圖形使用的鍍覆層。表面鍍覆層的類型直接影響生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)成本和印制板的性能。
2.2.6 印制接觸片
在使用印制接觸片時，應注意選用一種鍍層，使其與匹配的對應觸點上的鍍層想適應。由于合適的鍍層的選擇與下面一些因數(shù)有關，但沒有一般規(guī)律可循。印制金屬片的接觸表面應平滑，而且沒有能夠引起電氣性能和機械性能等下降的缺陷。
設計接觸片應考慮以下因數(shù)：
1. 與之相對應的鍍層類型；
2. 與之相對應的觸點設計（形狀、接觸壓力等）；
3. 耐久性，所期望的使用次數(shù)；
4. 電氣性能要求（如接觸電阻）；
5. 機械加工性能要求（如插/撥力）；
6. 使用的環(huán)境條件。
2.2.7 非金屬涂覆層
1. 非金屬涂覆層
非金屬涂覆材料用來保護印制板，另外，阻焊接區(qū)用來防止非焊接區(qū)導體的焊料潤濕。
當涂覆過的組裝件暴露在高濕度條件下時，不正確的清洗可能導致附著力降低。由于附著力的降低，涂覆層與基本的界面下開始出現(xiàn)分離點或碎屑，并且剝落（“侵蝕”）。
在使用任何涂覆層之前，最重要的是正確清洗印制板。如果印制板帶有有機或無機污染，其絕緣電阻不能通過涂覆層得到提高。
如果不正確地選擇和使用涂覆層，可能導致在高頻下使用的印制板的阻燃性、絕緣電阻、電氣性能等參數(shù)降低。
2.暫時性保護涂覆層
暫時性涂覆層可以用來保護導電圖形的可焊性。通常，在那些不具有良好可焊性的金屬表面涂覆層覆蓋的導電圖形上使用暫時性保護涂覆層，使其在必要的時間內保持良好的可焊性。
根據(jù)所使用的材料，暫時性保護涂覆層可以在焊接前去除，也可以作為焊劑。作為焊劑的暫時性保護涂覆層是樹脂型，它可溶于焊劑溶劑。
過分地干燥和（或）長期存放，或過分加熱（例如，在印制板進行氣相焊時），可能會導致某些樹脂型涂覆層在某點發(fā)生固化，這時在涂覆焊劑和進行焊接之間的短暫時間里涂層不再充分溶解，從而降低焊接效果。
通常孔壁和焊盤交接處的樹脂型涂覆層最薄。隨著時間的延長，過孔在此處的可焊性可能比其他區(qū)域下降得快。
基于上述原因，涂覆層應與所實施的工藝相適應。例如對于干燥、涂焊劑、焊接和熱熔方法，必須認真考慮。
3. 暫時性阻焊劑
使用暫時性阻焊劑的涂覆層通常在焊接之前用網(wǎng)印涂覆。覆蓋印制板的規(guī)定區(qū)域，以防止該區(qū)域導電圖形的焊料潤濕。例如：暫時性阻焊劑涂覆在有貴重金屬的電路區(qū)，作為表面涂覆層。另外，這種涂覆層還可以保護涂覆區(qū)域在生產(chǎn)過程和存放過程中不受破壞。
在完成保護任務后，應去除暫時性阻焊劑，可以根據(jù)所使用的阻焊劑的類型，用剝離或用合適的溶劑浸泡。應該注意的是必須徹底去除暫時性涂覆層。
2.2.8 永久性保護涂覆層
永久性保護涂覆層可以提高或保持印制板的電氣性能，例如印制板表面導線間的絕緣電阻和擊穿電壓。它們通常包含堅固的耐刻劃材料，從而保護版面不受損壞。在正常的使用中，永久地保留在印制板上。
1.永久性保護涂覆層的作用
永久性保護涂覆層可以通過以下方式提高或保持印制板的電氣性能：
⑴ 阻止潮氣進入基材；
⑵ 防止導線間沉積污物（例如吸潮的污物）；
⑶ 作為導線間的絕緣材料；
⑷ 作為不需要焊接的過孔（導通孔）的孔內或表面的保護層。
這種涂層在焊接操作之前涂覆，用于覆蓋印制板的規(guī)定區(qū)域，防止該區(qū)域的導電圖形的焊料潤濕。它與剝離型或沖洗型暫時性涂覆層不同，焊接操作后，永久性阻焊劑不能被去除，而是作為一種永久性保護涂層。當作為一種阻焊劑使用時，它應該具有除上述電氣性能以外的充分的保護性能。
阻焊劑作為一種永久性保護涂層也可以應用在元件面，在這種情況下，它只起永久性保護涂層的作用。
2. 阻焊劑
阻焊劑的作用如下：
⑴ 防止規(guī)定區(qū)域的焊料潤濕；
⑵ 防止相鄰導電圖形之間發(fā)生橋接；
⑶ 使焊料集中在沒有被阻焊劑覆蓋的導電圖形部分，促進并提高焊接性能；
⑷ 減少焊料消耗和焊料槽污物；
⑸ 在加工過程中保護印制板；
⑹ 提高或保持印制板的電氣性能；
⑺ 作為元件體和其下面導電圖形之間的絕緣層。
如果覆蓋導電圖形的金屬，例如焊料，在焊接過程中易熔化，阻焊劑涂覆在其上時，焊接后可能會出現(xiàn)起皺、起泡或脫落，這是不能被接受的 ，應該提出解決的方案。
常用的阻焊劑有兩種基本類型：
① 印制型:一般使用網(wǎng)印，它是把阻焊劑印制在規(guī)定的印制板圖形上；
② 光成像阻焊劑:它是在印制板上涂覆一層專用的濕膜或干膜，經(jīng)過曝光（通常為紫外光）和顯影產(chǎn)生相應的圖形。
通常網(wǎng)印成本較低，但使用光成像阻焊劑可以獲得較小的公差。阻焊層余隙窗口和焊盤之間的錯位，以及焊盤和阻焊層余隙窗口的直徑偏差，可能會使焊盤局部被覆蓋，減少了焊接區(qū)域。必要時有關規(guī)范應規(guī)定適當?shù)某叽绾椭睾隙纫蟆?br>2.2.9 敷形涂層
敷形涂層是涂覆在印制板上或印制板組裝件上的一種電絕緣材料，作為保護阻擋層阻擋環(huán)境中有害物質的影響。如果選擇正確，使用恰當，敷形涂層將幫助保護組裝件免受以下危害：潮氣、灰塵和污物、空氣中的雜質（如煙、化學氣體）、導電顆粒（如金屬片、金屬屑）、跌落的工具、緊固件造成的偶然短路、磨損破壞、指紋、震動和沖擊（達到某種程度）、霉菌增長。
所選擇的敷形涂層樹脂應滿足以上要求和一些其他的次要要求，如透明度（涂覆后應可以辨認元件的值）和撓性（防止元件在高低溫循環(huán)中被損壞）。
在一些情況下，某些漆用做永久性保護涂層。這種漆在焊接后涂覆，且通常只涂覆在焊接面上。
敷形涂層除具有保護性能外，還具有其他特殊的性能。例如，它們具有熒光性，有利于對覆蓋范圍進行目檢。
使用敷形涂層樹脂的一些局限性是：
① 敷形涂層膜對水蒸氣具有可滲透性，不含防蝕填料（如鉻酸鹽）的配方將不能防止腐蝕，這種腐蝕是由于在涂覆過程中零件上涂覆了起電解作用的鹽或零件表面俘獲了鹽而引起的。
② 敷形涂層膜對水具有可滲透性，隨著膜的厚度的增加，絕緣電阻將減少。特別是元器件（例如集成電路）周圍的樹脂邊緣。
③ 有機敷形涂層樹脂用以填充導線間的間隙，會導致線間電容的顯著改變。
④ 透明而具有可撓性的敷形涂層樹脂，具有高的熱膨脹系數(shù)，所以對某些元件可能產(chǎn)生提升力，導致焊點失效。
⑤ 用來提高電氣性能的敷形涂層樹脂，不含提高黏結力的黏結配方（如磷酸鹽），所以它們不能提供額外的與金屬的黏結力，特別是與焊料的黏結力。
除了二甲苯涂層外，大多數(shù)敷形涂層樹脂與有機涂料相似，在尖銳點上，元件邊緣和導線邊緣會出現(xiàn)針孔和薄點。
實際使用以下材料作為敷形涂層：
① 油漆:
通常在無任何要求的條件下使用。它使用簡便，可以很方便地用適當?shù)娜軇┤コ喝菀仔扪a，具有好的外觀。
② 丙烯酸漆:
通常作為對電氣性能要求很高的敷形涂層?？梢杂萌軇┤コ子谛扪a，具有好的光亮外觀。
③ 環(huán)氧樹脂涂層:
通常作為對電氣性能要求很高的敷形涂層，可以用焊接方法使薄的涂層透錫，否則涂層必須用機械方法去除。能夠修補，具有好的外觀，但涂覆工藝較差。
④ 聚氨酯漆:
這種敷形涂層具有良好的防潮性和耐磨性。通常用于軍用產(chǎn)品?？梢杂煤附臃椒ㄊ贡〉耐繉油稿a，否則涂層必須用機械方法去除。能夠修補，外觀比較暗淡，涂覆工藝較差。
⑤ 硅樹脂漆:
這種敷形涂層具有良好的介電性能和耐電弧性?？梢栽谳^高的溫度下使用。能夠修補，具有好的外觀，涂覆工藝較好。
⑥ 硅橡膠涂層:
可以在高溫下使用，具有良好的耐磨損性。能夠滿足最佳黏結力的要求。具有撓性，透明，不易修補。必須使用機械方法去除。具有好的外觀，涂覆工藝較差。
⑦ 二甲苯:
對二甲苯為真空沉積聚合物，它能提高較好的防潮和防磨損性能。由于它是從氣化物中沉積而成，所以是真正的敷形涂層，可以浸透到所有的裂縫中，以恒定的厚度涂覆到所有表面上。可以沉積非常薄的敷形涂層膜。不能被常規(guī)的技術所取代。
⑧ 聚苯乙烯:
適合應用在具有低介電損耗要求的條件下。
對于在扁平元件下的敷形涂層，由于涂層的膨脹，促使元件焊點開裂?；谶@個原因，扁平元件應離開印制板安裝，而且應避免用敷形涂層填充間縫。
應該檢查所使用的敷形涂層、印制板組裝中的元件和任何清洗液和阻焊劑之間的相溶性。還應該檢查固化循環(huán)溫度，使其不會損壞任何組裝中的元件。
在使用敷形涂層前用溶劑清洗印制板時，或使用溶劑去除敷形涂層時，應遵循產(chǎn)品提供的安全預防措施。這些預防措施包括（但不局限于）存儲條件、溶劑的處理方法、使用溶劑環(huán)境的正確通風、避免溶劑接觸皮膚、廢液處理等。
2.2.10 印制電路板的尺寸
注意避免不必要的過嚴的尺寸公差，否則會使生產(chǎn)困難，使成本增加。為了生產(chǎn)或檢驗，建議使用參考基準確定尺寸和定位圖形的尺寸。如果印制板包括1個以上的圖形，所有圖形應使用相同的參考基準。參考基準最好由設計者規(guī)定。常用的方法是采用兩條正交的線。
在某些情況下，各加工要素的位置可以要求使用1個以上的參考基準。這種情況可能會發(fā)生在非常大的板子上或具有兩個或多個剛性區(qū)域的剛撓印制板上。參考基準之間的尺寸和公差取決于所使用的材料和成品板的尺寸要求。
1.制板的外形尺寸
原則上，印制板的外形可以為任意形狀，但簡單的形狀更利于生產(chǎn)。
除非加工的數(shù)量證明一些專用生產(chǎn)方法是合算的，通常印制板的尺寸受生產(chǎn)設備和穩(wěn)定性要求的限制。
印制板可達到的外形尺寸的公差通常與層壓材料可達到的尺寸公差相同，因為所用基材公差相似。
2.制板的厚度
基材厚度、印制板厚度或印制板總厚度的要求應限于印制板規(guī)定的厚度控制區(qū)域。介質厚度定義為相鄰導電層之間的測量最小距離。
當附加鍍層、涂覆層、覆蓋層或使用黏合劑時，總板厚會偏離覆金屬箔基材的厚度要求，所有尺寸公差應盡可能寬松。
3.孔的尺寸
從經(jīng)濟角度考慮，在任何設計中，不同尺寸孔的數(shù)量應保持最少。
4.撓性印制板的彎曲
應使彎曲的區(qū)域盡量少。過孔和安裝元件的區(qū)域不應設置在彎曲區(qū)。導線材料是軋制的且不能改變彎折線的方向，彎曲區(qū)的導線應垂直或斜向穿過彎折線。
彎曲半徑應盡量大。允許的彎曲半徑取決于導線厚度、基材厚度和撓性印制板成品的厚度。
導線應盡可能一撓性印制板結構的中心軸為對稱線。
印制板的翹曲度與所用的材料、生產(chǎn)工藝、孔圖、導電圖形分布的均勻程度、印制板的尺寸和類型等有關。
2.2.11 阻燃性
設計印制板和印制板組裝件時，選擇的材料和元件應盡量降低在某些故障情況下起火的可能性，也就是防止印制板或印制板組裝件因通電而起火。
設計者在設計和開發(fā)印制板時應選擇消除和減少火險的方法，必須考慮影響印制板的各方面因素。
2.2.12 印制電路板基板的選擇
基板的作用，除了提供組裝所需的架構外，也提供電源和電信號所需的引線和散熱的功能。所以對于一個好的基板，要有以下功能：
① 足夠的機械強度（附扭曲、振動和撞擊等）；
② 能夠承受組裝工藝中的熱處理和沖擊；
③ 足夠的平整度以適合自動化的組裝工藝；
④ 能承受多次的返修（焊接）工作；
⑤ 適合PCB的制造工藝；
⑥ 良好的電氣性能（如阻抗、介質常數(shù)等）。
2.3印制板設計過程
2.3.1 線路圖設計的基本方法
首先需要完全了解所選用元件器及各種插座的規(guī)格、尺寸、面積等。當合理地、仔細地考慮各部件的位置安排時，主要是從電磁場兼容性、抗干擾的角度、走線要短、交叉要少、電源和地線的路徑及去耦等方面考慮。各部件位置定出后，就是各部件的連線，按照電路圖連接有關引腳，完成的方法有多種，印制線路圖的設計有計算機輔助設計與手工設計方法兩種。
最原始的是手工排列布圖，它比較費事，往往要反復幾次才能最后完成，這種手工排列布圖方法對剛學習印制板圖的設計者來說也是很有幫助的。計算機輔助制圖，現(xiàn)在有多種繪圖軟件，功能各異，但總的來說，繪制、修改較方便，并且可以存盤和打印。
確定印制電路板所需的尺寸，并按原理圖，將各個元器件位置初步確定下來，然后經(jīng)過不斷調整使布局更加合理，印制電路板中各元件之間的接線安排方式如下：
⑴ 印制電路中不允許有交叉電路，對于可能交叉的線條，可以用“鉆”、“繞”兩種辦法解決。即，讓某引線從別的電阻、電容、三極管腳下的空隙處“鉆”過去，或從可能交叉的某條引線的一端“繞”過去，在特殊情況下如果電路很復雜，為簡化設計也允許用導線跨接，解決交叉電路問題。
⑵ 電阻、二級管、管狀電容等元件有“立式”和“臥式”兩種安裝方式。立式指的是元件體垂直于電路板安裝、焊接，其優(yōu)點是節(jié)省空間；臥式指的是元件體平行并緊貼于電路板安裝、焊接，其優(yōu)點是元件安裝的機械強度較好。這兩種不同的安裝元件，印制電路板上的元件也距是不一樣的。
⑶ 同一級電路的接地點應量靠近，并且本級電路的電源濾波電容也應接在該級接地點上。特別是本級晶體管基極、發(fā)射極的接地點不能離得太遠，否則因兩個接地點間的銅箔太長會引起干擾與自激，采用這樣“一點接地法”的電路，工作較穩(wěn)定，不易自激。
⑷ 總地線必須嚴格按“高頻→中頻→低頻”一級級地按弱電到強電的順序排列原則，切不可隨便亂接，級與級間的接線可長一些，特別是變頻頭、再生頭、調頻頭的接地線安排要求更為嚴格，如有不當就會產(chǎn)生自激以致無法工作。調頻頭等高頻電路常采用大面積包圍式地線，以保證有良好的屏蔽效果。
⑸ 強電流引線（公共地線，功放電源引線等）應盡可能寬些，以降低布線電阻及其電壓降，可減小寄生耦合而產(chǎn)生的自激。
⑹ 阻抗高的走線盡量短，阻抗低的走線可長一些，因為阻抗高的走線容易發(fā)射和吸收信號，引起電路不穩(wěn)定。電源線、地線、無反饋元件的基極走線、發(fā)射極引線等均屬低阻抗走線，射極跟隨器的基極走線、收錄機兩個聲道的地線必須分開，各自成一路，一直到功效末端再合起來，如兩路地線連接，極易產(chǎn)生串音，使分離度下降。
2.3.2 印制板圖設計中應注意事項
⑴ 布線方向：從焊接面看，元件的排列方位盡可能保持與原理圖相一致，布線方向最好與電路圖走線方向一致，因生產(chǎn)過程中通常需要在焊接面進行各種參數(shù)的檢測，故這樣做便于生產(chǎn)中的檢查、調試及檢修。
⑵ 各元件排列、分布要合理和均勻，力求整齊，美觀，結構嚴謹。
⑶ 電阻、二極管的放置方式分為平放與豎放兩種，當電路元件數(shù)量不多，而且電路板尺寸較大的情況下，一般是采用平放較好；對于1/4W以下的電阻平放時，兩個焊盤間的距離一般取4/10in，1/2W的電阻平放時，兩個焊盤的間距一般取5/10in；二極管平放時，1N400X系列整流管，一般取3/10in。當電路元件數(shù)較多，而且電路板尺寸不大的情況下，一般是采用豎放，豎放時兩個焊盤的間距一般取1~2/10in。
⑷ 電位器：穩(wěn)壓器用來調節(jié)輸出電壓，故設計電位器應滿足順時針調節(jié)時輸出電壓升高，反時針調節(jié)時輸出電壓降低；在可調恒流充電器中電位器用來調電電流的大小，設計電位器時應滿足順時針調時，電流增大。電位器安放位置應當滿足整機結構安裝及面板布局的要求，因此應盡可能放在板的邊緣，旋轉柄朝外。
⑸ IC座：設計印制板圖時，在使用IC座的場合下，一定要特別注意IC座上定位槽放置的方位是否正確，并注意各個IC腳位是否正確，例如第1腳只能位于IC座的右下角或者左上角，而且緊靠定位槽（從焊接面看）。
⑹ 進出接線端布置：相關聯(lián)的兩引線端不要距離太大，一般為2~3/10in左右較合適。進出線端盡可能集中在1至2個側面，不要太過離散。
⑺ 設計布線圖時要注意管腳排列順序，元件腳間距要合理。
⑻ 在保證電路性能要求的前提下，設計時應力求走線合理，少用外接跨線，并按一定順序要求走線，力求直觀，便于安裝和檢修。
⑼ 設計布線圖時走線盡量少拐彎，力求線條簡單明了。
⑽ 布線條寬窄和線條間距要適中，電容兩焊盤間距應盡可能與引腳的間距相符。
⑾ 設計按一定順序方向進行，例如可以按左往右和由上而下的順序進行。
2.3.3 印制板的設計過程
印制板的設計過程一般分為設計準備、元器件布局、布線、檢查等。
1. 設計準備
設計前要考慮布線及生產(chǎn)工藝的可行性。由于布線時需要在兩引腳之間走線，這要求焊接元件引腳的焊盤有一個合適的尺寸。焊盤過小，金屬化孔的孔經(jīng)就小，如果元器件是表面安裝的話，金屬化孔作為導通孔，孔徑小問題不大，但若元器件是通孔安裝的，如雙列直插封裝的元器件，孔徑過小，再裝配時，器件的引腳的插入就有困難，也可能導致器件的焊接困難，這必將影響整個印制板的可靠性。但焊盤過大布線時將降低布通率，所以給焊盤設計一個合理的尺寸是十分重要的。
2. 元器件布局
元件布置的有效范圍X、Y方向均要留出大約3.5mm的邊緣。
印制板上元件需均勻排放，避免輕重不均。
元器件在印制板上的排向，原則上就隨元器件類型的改變而變化，即同類元器件盡可能按相同的方向排列，以便元器件的貼裝、焊接和檢測。
3. 布線
減少印制導線連接焊盤處的寬度，除非受電荷容量、印制板加工極限等因素的限制，最大寬度應為0.4mm，或焊盤寬度的一半（以較小焊盤為準）。
焊盤與較大面積的導電區(qū)如地、電源等平面相連，只要可能，印制導線應從焊盤的長邊的中心處與之相連。
印制導線應避免呈一定角度與焊盤相連，只要可能，印制導線應從焊盤的長邊的中心處與之相連。
4. 整體結構
一臺性能優(yōu)良的儀器，除選擇高質量的元器件、合理的電路外，印制線路板的元件布局和電氣連線方向的正確結構設計是決定儀器能否可靠工作的關鍵，對同一種元件和參數(shù)的電路，由于元件布局設計和電氣連接方向的不同會產(chǎn)生不同的結果。因而，必須把如何正確設計印制線路板元件布局的結構和正確選擇布線防線及整體儀器的工藝結構三方面綜合起來考慮，合理的工藝結構，即可消除因布線不當而產(chǎn)生的噪聲干擾，同時便于生產(chǎn)中的安裝、調試與檢修等。
印制板電源、地線的布線結構選擇與模擬電路和數(shù)字電路在元件布局圖的設計和布線方法上有許多相同何不同之處。模擬電路中，由于放大器的存在，布線時產(chǎn)生的極小噪聲電壓，都會引起輸出信號的嚴重失真在數(shù)字電路中，TTL噪聲容限為04~ 06V，CMOS噪聲容限為VCC的03~045倍，故數(shù)字電路具有較強的抗干擾的能力。
良好的電源和地線方式的合理選擇是儀器可靠工作的重要保證，相當多的干擾源是通過電源和地線產(chǎn)生的，其中地線引起的噪聲干擾最大。
根據(jù)以上技術要求再印制板的設計中，從確定板的尺寸大小開始，印制電路板的尺寸因受機箱外殼大小限制，以能恰好安放入外殼內為宜。
2.3.4 PCB計算機輔助設計軟件
1.Protel
Protel是流行的PCB設計工具之一，大多數(shù)PCB生產(chǎn)廠家都接受Protel設計格式的PCB文件。Protel具有以下特點：
① 良好的集成性
② 靈活、方便的編輯功能
③ 先進的自動布局功能
④ 功能豐富的布線規(guī)則設置
⑤ 先進的自動布線系統(tǒng)
⑥ 非常有用的組件
⑦ 優(yōu)越的混合信號電路仿真
⑧ 完善的庫管理功能
⑨ 良好的兼容性
2.PADS設計工具
PADS軟件公司主要致力于互連設計（Interconnect? Design）工具的開發(fā)，包括BGA、多芯片模式（MCM）等設計工具、PCB設計工具和分析工具、信號完整性分析/電磁兼容性分析、生產(chǎn)加工制造等一系列在電子設計領域中應用最為普遍而又非常重要的設計開發(fā)工具。PADS軟件公司為用戶提供高性能、高效率、非常實用的專業(yè)互連設計工具。
3.OrCAD設計工具
OrCAD公司是全球主要的Windows EDA軟件和服務的供應商。在FPGA、CPLD、模擬和混合電路、PCB等領域為電子公司提供了全方位解決方案。
4.Mentor設計工具
Mentor Graphics公司的客戶遍布全球航空、航天、軍工、通信、汽車、消費電子、計算機、半導體行業(yè)。美國軍方和全球通信界均大量采用Mentor公司的設計工具和解決方案。
有關這些設計軟件的操作使用方法國內有許多書籍。有興趣的讀者可以找到相關的文獻，本節(jié)不做展開敘述。
工商網(wǎng)監(jiān)
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