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印制电路板的设计基础

2021-12-10 16:34:01
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印制电路板的设计基础

印刷电路板的设计基础

印刷电路板的设计基础

1、印刷电路设计说明实际位置和尺寸、宽度、间距、焊接宽度、间距、焊位置和尺寸、宽度、间距、焊接宽度、间距、焊盘和通孔的直径、印刷接触片的分布、连接电气元件的布线要求以及为制定文件和照明底图提供的各种数据。

2.印刷电路板的特点和类型是指根据预定的设计和印刷方法在绝缘基板表面形成的印刷电路和印刷元件系统。带印刷电路的绝缘基板(底板)称为印刷电路板(以下简称印刷板)。目前,广泛应用于电子设备的印刷电路板只有印刷电路板,印刷元件很少。如果部件与一些机械结构部件连接到印刷板上已完成安装、焊接和涂层,则印刷电路板称为印刷装配板。目前,需要在印刷板上安装小部件、晶体管和集成电路。特别是表面安装部件的应用与印刷电路板密不可分。

印刷电路板电子设备具有良好的优良性、良好的一致性和稳定性;机械强度好、抗振动、抗冲击性强;设备体积小、重量轻;易于标准化和维护。缺点是制造工艺复杂,小批量生产经济性差。

印刷电路板根据其结构可分为以下四种。

1)单面印刷板厚度为1~2mm铜箔涂在绝缘基板表面,并通过印刷和腐蚀工艺制成印刷电路。

2)双面印刷板厚度为1~2mm铜箔涂在绝缘基板的两个表面,并通过印刷和腐蚀工艺制成双面印刷电路。

3)多层印刷板在绝缘基板上制成三层以上的印刷GA4A4Z-T1电路印刷板称为多层印刷板。它由几层薄的单面或双面印刷电路板(厚度为0.4mm下面)叠加。为了引出夹在绝缘基板中间的印刷导线,在多层印刷板上安装元件的孔信守合同金属化处理,即在孔内表面涂上金属层,以便与夹在绝缘层中的印刷导线沟通。随着集成电路规模的扩大和引脚的增加,所有元件都可以容纳在单面和双面印刷板表面,而不是所有的导线。多层印刷板可以解决这个问题。

柔性印刷板的基材为软塑料(如聚酯、聚酰亚胺等),厚度为0.25~lmm。用导电层覆盖一侧或两侧,形成印刷电路系统,其中大部分也与其他部件连接。在内部空间紧凑的情况下,如硬盘磁头电路和电子相机控制电路,将其弯曲成合适的形状。印刷电路板的基材主要包括环氧酚醛层压纸板和环氧酚醛玻璃布层压板。前者价格合适,性能差,后者价格略高,但强。

3.印刷电路板板面设计1)设计印刷电路板首先要了解的条件

(1)拟设计印刷电路板的电路原理图,以及电路所用部件的型号、规格和包装形式。

(2)各部件对板面布置的特别要求,如位置、频率、电位、温度、屏蔽、抗冲击等。特别注意高热量部件的位置布置。

(3)印刷板的机械尺寸、整机的安装位置和方法以及电气连接形式。

2)根据印刷电路板的耐温要求、工作频率和电位,选择基板的材料、厚度和尺寸,并根据电路的复杂性确定导电层的数量。印刷板的形状一般为矩形,分为带插头和无插头。

3)印刷电路网格应用于印刷电路板机械轮廓线的左下角。为了保护印刷电路板与安装在其上的部件之间的一致性,需要在印刷电路板网络的交点上连接或安装。印刷电路网格间距为2.5mm。当需要较小的网络时,应设置辅助网格。辅助网格的问距为基本间距的1/4(0.625mm)或1/2(1.25mm).

4)根据电路图、组件的形状、包装和布局要求,从输入到输出,逐步绘制组件的放置。可以先画草图进行大致定位。A面对组件面,B表面为焊接表面。典型的组件方法:选择典型的组件作为大多数外观基本相同的组件布局的基本单元,其他组件估计相当于几个典型的组件。板上组件轮廓的间距不小于1.5mm。这样,计算整个板需要排列多少典型部件,以及板的表面尺寸。大部件方法:如电路原理图中的小电阻、小电容等部件较少,可先计算变压器、集成电路等大部件的面积,然后放置适当的余量来确定板面积。

4.1)零件布局的一般原则。零件通常布置在印刷板的一侧。这种布局易于加工、安装和维护。对于单面板,零件只能布置在未印刷电路的一侧,零件的引线通过安装孔焊接在印刷电路的焊盘上。双面板的主要部件也安装在板的一侧,另一侧可以有一些小部件,通常安装在表面。在保护电路性能要求的前提下,零件应平行或垂直于板表面,并与主板边缘平行或垂直,并均匀分布在板表面。零件通常不重叠。如果确实需要重叠,则应使用结束部件进行固定。零件布局要点:零件应尽可能有规律地排列,以获得均匀的组装密度。热敏部件不应布置在大功率部件周围,并应与其他部件有足够的距离。较重的零件应布置在接近印刷电路板支撑点的地方。如果零件布局的方向和密封性有限,则应根据电路板的顺序进行调整,使每个零件的引出电路板Ost少。

使印刷板上部件的相互影响和干扰most小、高频电路、低频电路、高电位和低电位电路的组件不能太靠近。组件的布置方向应垂直于相邻的印刷电线。电感和磁心组件应注意磁场方向。线圈轴应垂直于印刷板表面,以干扰其他部件most小。

考虑组件的散热和相互的热影响。热量大的组件应放置在有利于散热的位置,如散热孔附近。组件的工作温度高于40℃加入散热器。散热器体积小时可直接固定在部件上,体积大时可固定在底板上。设计印刷板时,应考虑散热器体积和温度对周围部件的影响。

提高印刷板的抗振性和抗冲击性。合理分配板上的负荷,避免应力过大。大而重的部件应尽可能布置在固定端附近,或用金属枸杞固定。如果印刷板又窄又长,可以考虑用钢筋加固。

2)印刷板布线的一般原则是在印刷板边缘附近布置低频导线。将低频和直流导线放置在印刷板的边缘,如电源、滤波器和控制器。公共接地线应布置在板的m处ost边缘。将高频线放置在板表面中间,可以减少高频线对地面的分布电容,方便板上的地线与框架连接。高电位线和低电位线应尽可能远离,most相邻导线之间的电位差为most小。接线时,印刷线与印刷板边缘应保持不小于板厚的距离,以便于安装和提高绝缘性能。

避免长距离平行布线。印刷电路板上的布线应短而直,以减少平面布线,需要时可使用跨接线。双面印刷板两侧的导线应垂直交叉。高频电路的长度和宽度应小,导线间距应大。

不同的信号系统应该分开。当模拟电路和数字电路同时安装在印刷电路板上时,两个电路的地线系统应分开,供电系统应分开。

采用适当的连接形式,包括连接器、连接器和导线。输入电路的导线应远离输出电路的导线。导线应相对集中。接线时,输入输出电路分为印刷板两侧,用地线隔开。

设置接地线。印刷板上各级电路的接地线一般应形成自己的封闭电路,以保护各级电路的接地电流主要在当地电路中循环,减少接地电流耦合。在印刷板附近的右强磁场中,接地线不能形成自己的封闭电路,以避免成为封闭线圈和感应电流。电路工作频率越高,接地线越宽,或使用大面积铜布。

5.在确定印刷线的尺寸、图形元件的布局和布线方案后,应设计并绘制印刷图纸。

(1)印刷线的宽度。铜箔厚度为0.02~0.05mm。印刷线宽度不同,截面面积也不同。不同截面面积的导线载流在有限的温升条件下也不同。

因此,印刷导线的宽度取决于导线的载流和允许温升。印刷板的工作温度不得超过85℃。印刷线宽度已标准化,建议使用0.5mm整数倍。若电流特别大,应增加导线。

(2)打印导线间距。一般来说,导线间距等于导线宽度,但不小于Imm。对于微型设备,间距不小于0.4mm。具体设计应考虑以下三个因素。

①低频低压电路的导线间距取决于焊接工艺。

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。

对于印刷电线的图形,同一印刷板上的导线宽度应一致,可适当添加地线。导线不得有急弯和尖角,转弯和过渡部分的半径不得小于2mm弧形连接或45。分支应避免连接。

6.由于印刷电路板基材的耐温性和导热性相对较低,铜箔的抗剥离强度随工作温度的升高而降低,印刷电路板的工作温度一般不超过85℃。如果不采取措施,温度过高会损坏印刷电路板,导致焊点开裂。冷却方法是对流散热,可根据情况采用自然通风或强制风冷。在设计印刷板时,可考虑以下方法:均匀分布热负荷,零件安装散热器,局部或全局强制风冷。

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