印制電路板,又稱印刷電路板,印刷線路板,英文簡(jiǎn)稱PCB或PWB,是重要的電子部件,是電子元器件的支撐體,是電子元器件電氣連接的提供者。由于它是采用電子印刷術(shù)制作的,故被稱為“印刷”電路板。
設(shè)計(jì)
印制電路板的設(shè)計(jì)是以電路原理圖為根據(jù),實(shí)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)者所需要的功能。印刷電路板的設(shè)計(jì)主要指版圖設(shè)計(jì),需要考慮外部連接的布局、內(nèi)部電子元件的優(yōu)化布局、金屬連線和通孔的優(yōu)化布局、電磁保護(hù)、熱耗散等各種因素。優(yōu)秀的版圖設(shè)計(jì)可以節(jié)約生產(chǎn)成本,達(dá)到良好的電路性能和散熱性能。簡(jiǎn)單的版圖設(shè)計(jì)可以用手工實(shí)現(xiàn),復(fù)雜的版圖設(shè)計(jì)需要借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)實(shí)現(xiàn)。印制電路板的設(shè)計(jì)不僅僅是考慮原理圖的網(wǎng)路連接關(guān)系,而且要考慮電路工程 的一些要求,電路工程的要求主要是電源線,地線和其他一些導(dǎo)線的寬度,線路的連接,一些元件的高頻特性,元件的阻抗,抗干擾等。
地線設(shè)計(jì)
在電子設(shè)備中的線路板,電路板, PCB板上,接地是控制干擾的重要方法。如能將接地和屏蔽正確結(jié)合起來(lái)使用,可解決大部分干擾問(wèn)題。電子設(shè)備中地線結(jié)構(gòu)大致有系統(tǒng)地、機(jī)殼地(屏蔽地)、數(shù)字地(邏輯地)和仿真地等。在地線設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
1. 正確選擇單點(diǎn)接地與多點(diǎn)接地
低頻電路中,信號(hào)的工作頻率小于1MHz,它的布線和器件間的電感影響較小,而接地電路形成的環(huán)流對(duì)干擾影響較大,因而應(yīng)采用一點(diǎn)接地。當(dāng)信號(hào)工作頻率大于10MHz時(shí),地線阻抗變得很大,此時(shí)應(yīng)盡量降低地線阻抗,應(yīng)采用就近多點(diǎn)接地。當(dāng)工作頻率在1~10MHz時(shí),如果采用一點(diǎn)接地,其地線長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)波長(zhǎng)的1/20,否則應(yīng)采用多點(diǎn)接地法。
2. 將數(shù)字電路與仿真電路分開(kāi)
電路板上既有高速邏輯電路,又有線性電路,應(yīng)使它們盡量分開(kāi),而兩者的地線不要相混,分別與電源端地線相連。要盡量加大線性電路的接地面積。 3. 盡量加粗接地線
若接地線很細(xì),接地電位則隨電流的變化而變化,致使電子設(shè)備的定時(shí)信號(hào)電平不穩(wěn),抗噪聲性能變壞。因此應(yīng)將接地線盡量加粗,使它能通過(guò)三位于印制電路板的允許電流。如有可能,接地線的寬度應(yīng)大于3mm。
4. 將接地線構(gòu)成死循環(huán)路
設(shè)計(jì)只由數(shù)字電路組成的印制電路板的地線系統(tǒng)時(shí),將接地線做成死循環(huán)路可以明顯的提高抗噪聲能力。其原因在于:印制電路板上有很多集成電路組件,尤其遇有耗電多的組件時(shí),因受接地線粗細(xì)的限制,會(huì)在地結(jié)上產(chǎn)生較大的電位差,引起抗噪聲能力下降,若將接地結(jié)構(gòu)成環(huán)路,則會(huì)縮小電位差值,提高電子設(shè)備的抗噪聲能力。
線路板的工藝設(shè)計(jì)主要是把我們?cè)O(shè)計(jì)出的線路板與元件通過(guò)SMT生產(chǎn)線有機(jī)的組裝在一起,從而實(shí)現(xiàn)良好電氣連接達(dá)到我們?cè)O(shè)計(jì)產(chǎn)品的位置布局。焊盤(pán)設(shè)計(jì),布線以抗干擾性等還要考慮我們?cè)O(shè)計(jì)出的板子是不是便於生產(chǎn),能不能用現(xiàn)代組裝技術(shù)-SMT技術(shù)進(jìn)行組裝,同時(shí)要在生產(chǎn)中達(dá)到不讓產(chǎn)生不良品的條件產(chǎn)生設(shè)計(jì)高度。具體有以下幾個(gè)方面:
1:不同的SMT生產(chǎn)線有各自不同的生產(chǎn)條件,但就PCB的大小,pcb的單板尺寸不小於200*150mm.如果長(zhǎng)邊過(guò)小可以采用拼版,同時(shí)長(zhǎng)與寬之比為3:2或4:3電路板面尺寸大於200×150mm時(shí),應(yīng)考慮電路板所受的機(jī)械強(qiáng)度。
2:當(dāng)電路板尺寸過(guò)小,對(duì)於SMT整線生產(chǎn)工藝很難,更不易於批量生產(chǎn),最好方法采用拼板形式,就是根據(jù)單板尺寸,把2塊,4塊,6塊等單板組合到一起,構(gòu)成一個(gè)適合批量生產(chǎn)的整板,整板尺寸要適合可貼范圍大小。
3:為了適應(yīng)生產(chǎn)線的貼裝,單板要留有3-5mm的范圍不放任何元件,拼板留有3-8mm的工藝邊,工藝邊與PCB的連接有三種形式:A無(wú)搭邊,有分離槽,B有搭邊,又有分離槽,C有搭邊,無(wú)分離槽。設(shè)有沖裁用工藝搭國(guó)。根據(jù)PCB板的外形,有途等適用不同的拼板形式。對(duì)PCB的工藝邊根據(jù)不同機(jī)型的定位方式不同,有的要在工藝邊上設(shè)有定位孔,孔的直徑在4-5厘米,相對(duì)比而言,要比邊定位精度高,因此有定位孔定位的機(jī)型在進(jìn)行PCB加工時(shí),要設(shè)有定位孔,并且孔設(shè)計(jì)的要標(biāo)準(zhǔn),以免給生產(chǎn)帶來(lái)不便。
4:為了更好的定位和實(shí)現(xiàn)更高的貼裝精度,要為PCB設(shè)上基準(zhǔn)點(diǎn),有無(wú)基準(zhǔn)點(diǎn)和設(shè)的好與壞直接影響到SMT生產(chǎn)線的批量生產(chǎn)。基準(zhǔn)點(diǎn)的外形可為方形,圓形,三角形等。并且直徑大約在1-2mm范圍之內(nèi),在基準(zhǔn)點(diǎn)的周圍要在3-5mm的范圍之內(nèi),不放任何元件和引線。同時(shí)基準(zhǔn)點(diǎn)要光滑,平整,不要任何污染?;鶞?zhǔn)點(diǎn)的設(shè)計(jì)不要太靠近板邊,要有3-5mm的距離。
5:從整體生產(chǎn)工藝來(lái)說(shuō),其板的外形最好為距形,特別對(duì)於波峰焊。采用矩形便於傳送。如果PCB板有缺槽要用工藝邊的形式補(bǔ)齊缺槽,對(duì)於單一的SMT板允許有缺槽。但缺槽不易過(guò)大應(yīng)小於有邊長(zhǎng)長(zhǎng)度的1/3。
推薦閱讀:
http://m.elecfans.com/article/636604.html
http://hljzzgx.com/d/643533.html
http://hljzzgx.com/article/89/92/2017/20170430512302.html
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