印制電路板,又稱印刷電路板,印刷線路板,英文簡稱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制作的,故被稱為“印刷”電路板。
設計
印制電路板的設計是以電路原理圖為根據(jù),實現(xiàn)電路設計者所需要的功能。印刷電路板的設計主要指版圖設計,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、熱耗散等各種因素。優(yōu)秀的版圖設計可以節(jié)約生產(chǎn)成本,達到良好的電路性能和散熱性能。簡單的版圖設計可以用手工實現(xiàn),復雜的版圖設計需要借助計算機輔助設計(CAD)實現(xiàn)。印制電路板的設計不僅僅是考慮原理圖的網(wǎng)路連接關系,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。
地線設計
在電子設備中的線路板,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合起來使用,可解決大部分干擾問題。電子設備中地線結構大致有系統(tǒng)地、機殼地(屏蔽地)、數(shù)字地(邏輯地)和仿真地等。在地線設計中應注意以下幾點:
1. 正確選擇單點接地與多點接地
低頻電路中,信號的工作頻率小于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)流對干擾影響較大,因而應采用一點接地。當信號工作頻率大于10MHz時,地線阻抗變得很大,此時應盡量降低地線阻抗,應采用就近多點接地。當工作頻率在1~10MHz時,如果采用一點接地,其地線長度不應超過波長的1/20,否則應采用多點接地法。
2. 將數(shù)字電路與仿真電路分開
電路板上既有高速邏輯電路,又有線性電路,應使它們盡量分開,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,接地電位則隨電流的變化而變化,致使電子設備的定時信號電平不穩(wěn),抗噪聲性能變壞。因此應將接地線盡量加粗,使它能通過三位于印制電路板的允許電流。如有可能,接地線的寬度應大于3mm。
4. 將接地線構成死循環(huán)路
設計只由數(shù)字電路組成的印制電路板的地線系統(tǒng)時,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,因受接地線粗細的限制,會在地結上產(chǎn)生較大的電位差,引起抗噪聲能力下降,若將接地結構成環(huán)路,則會縮小電位差值,提高電子設備的抗噪聲能力。
線路板的工藝設計主要是把我們設計出的線路板與元件通過SMT生產(chǎn)線有機的組裝在一起,從而實現(xiàn)良好電氣連接達到我們設計產(chǎn)品的位置布局。焊盤設計,布線以抗干擾性等還要考慮我們設計出的板子是不是便於生產(chǎn),能不能用現(xiàn)代組裝技術-SMT技術進行組裝,同時要在生產(chǎn)中達到不讓產(chǎn)生不良品的條件產(chǎn)生設計高度。具體有以下幾個方面:
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.如果長邊過小可以采用拼版,同時長與寬之比為3:2或4:3電路板面尺寸大於200×150mm時,應考慮電路板所受的機械強度。
2:當電路板尺寸過小,對於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,構成一個適合批量生產(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無搭邊,有分離槽,B有搭邊,又有分離槽,C有搭邊,無分離槽。設有沖裁用工藝搭國。根據(jù)PCB板的外形,有途等適用不同的拼板形式。對PCB的工藝邊根據(jù)不同機型的定位方式不同,有的要在工藝邊上設有定位孔,孔的直徑在4-5厘米,相對比而言,要比邊定位精度高,因此有定位孔定位的機型在進行PCB加工時,要設有定位孔,并且孔設計的要標準,以免給生產(chǎn)帶來不便。
4:為了更好的定位和實現(xiàn)更高的貼裝精度,要為PCB設上基準點,有無基準點和設的好與壞直接影響到SMT生產(chǎn)線的批量生產(chǎn)?;鶞庶c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),在基準點的周圍要在3-5mm的范圍之內(nèi),不放任何元件和引線。同時基準點要光滑,平整,不要任何污染?;鶞庶c的設計不要太靠近板邊,要有3-5mm的距離。
5:從整體生產(chǎn)工藝來說,其板的外形最好為距形,特別對於波峰焊。采用矩形便於傳送。如果PCB板有缺槽要用工藝邊的形式補齊缺槽,對於單一的SMT板允許有缺槽。但缺槽不易過大應小於有邊長長度的1/3。
推薦閱讀:
http://m.elecfans.com/article/636604.html
http://wenjunhu.com/d/643533.html
http://wenjunhu.com/article/89/92/2017/20170430512302.html
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