七印制线路板结构设计及制造工艺.docVIP

第七章 印制线路板的结构设计及制造工艺 在组装工艺技术PCB（printed circuit boards）产品已经走过三个阶段，即通孔插装用 PCB、表面安装用 PCB和芯片封装用 PCB。7.1.1印制电路板的结构布局设计 1．印制电路板的热设计 由于印制电路板基材耐温能力和导热系数都比较低，铜箔的抗剥离强度随工作温度的升高而下降。印制电路板的工作温度一般不能超过85℃。 印制电路板的减振缓冲设计 印制电路板是电子产品中电路元件和器件的支撑件，它提供电路元件和器件之间的电气连接。为提高印制板的抗振、抗冲击性能，板上的负荷应合理分布以免产生过大的应力。 印制电路板的抗电磁干扰设计 7. 印制电路板的板面设计 元器件应按电原理图顺序成直线排列，力求紧凑以缩短印制导线长度，并得到均匀的组装密度。在保证电性能要求的前提下，元器件应平行或垂直于板面，并和主要板边平行或垂直。在板面上分布均匀整齐。一般不得将元件重叠安放，如果确实需要重叠，应采用结构件加以固定。 通常元器件布置在印制板的一面。此种布置便于加工、安装和维修。 对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求。机内调节，应放在印制板上便于调节的地方；机外调节，其位置与调节旋钮在机箱。7.1.2印制电路板上的元器件布线的一般原则 1.电源线设计　　根据印制线路板电流的大小，尽量加电源线宽度，减少环路电阻。同时使电源线、地线的走向和数据传递的方向一致，这样有助于增强抗噪声能力。 地线设计数字地与模拟地应尽量分开。低频电路的地应尽量采用单点并联接地，实际布线有困难时可部分串联后再并联接地。高频电路宜采用多点串联接地，地线应短而粗，由数字电路组成的印制板，其接地电路布成环路大多能提高抗噪声能力。 3.信号线设计以免发生反馈合。 1.印制导线的宽度 覆铜箔板铜箔的厚度一般为0.02mm～0.05mm。印制导线的最小宽度取决于导线的载流量和允许温升。 表7.1 0.05mm厚的导线宽度与允许的载流量、电阻的关系 导线的宽度(mm) 0.5 1.0 1.5 2.0 允许载流量(A) 0.8 1.0 1.3 1.9 电阻(Ω/m) 0.7 0.41 0.31 0.29 2.印制导线的间距 导线的最小间距主要由最情况下的线间绝缘电阻和击穿电压决定。1）低频低压电路的导线间距取决于焊接工艺。采用自动化焊接时间距要小些，手工操作时宜大些。 （2）高压电路的导线间距取决于工作电压和基板的抗电强度。 （3）高频电路主要考虑分布电容对信号的影响。 表7.2 安全工作电压、击穿电压与导线间距值 导线间距(mm) 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 工作电压(V) 100 200 300 500 700 击穿电压(V) 1000 1500 1800 2100 2400 3.印制导线的图形 元器件在印制板上有两种排列方式：不规则排列、规则排列。不规则排列适用于高频电路，它可以减少印制导线的长度和分布参数，但不利于自动插装。规则（坐标格）排列，排列整齐，自动插装效率高，但引线可能较长。 同一印制板上的导线的宽度宜一致，地线可适当加宽。导线不应有急弯和尖角，转弯和过渡部分宜用半径不小于2mm的圆弧连接或用45度角连线，且应避免分支线。 当导线宽度超过3mm时，最好在导线中间开槽成两根并联线。大面积铜箔时，应做成栅格状。 7.焊盘　　焊盘中心孔要比器件引线直径稍大一些。焊盘太大易形成虚焊。一般焊盘外径D(d+1.3)mm，其中d为引线径。对高密度的数字电路，焊盘最小直径可取(d+1.0)mm。板的最佳形状为矩形长宽比为3：24：3。7.3、表7.4。 表7.3 印制板尺寸系列1 单位：mm B 55.55 100 147.45 188.9 233.55 277.80 L 100 160 220 280 340 注：本表尺寸B、L可任意组合。 表7.4 印制板尺寸系列2 单位：mm B ·50 ·50 ·70 70 70 ·80 ·80 100 ·100 L 80 140 140 240 320 100 140 100 160 B ·100 120 ·120 ·140 ·140 ·160 180 ·200 300 L 200 120 200 160 200 260 220 300 300 注：本表尺寸B、L为一一对应，不可