1.制作印制电路板的基本原则
印制电路板又称印刷电路板,它是目前电子制作的主要装配形式,既便电路原理图设计得正确无误,若印制电路板设计不当,亦会对电子产品的可靠性产生不利的影响,乃至浪费材料,甚至产生故障。为此,在制作印制电路板时,应遵守以下基本原则:
(1)选择适宜的版面尺寸
印制电路板面积大小应适中,过大时印制线条长,阻抗增加,抗噪声能力降低,成本亦高;过小时,则散热不好,并在线条间产生干扰。其原则是在保证元器件装得下的前提下选择合适的版面尺寸,尽量做到印制线短、元器件紧凑,既能降低干扰,又有利于散热,使制作材料消耗小,制作工时少,亦便利于外壳的设计制作。
(2)合理布置元器件
电路中元器件布置原则是应充分考虑每个单元电路彼此之间的联系,由输入端(或高频)向输出端(或低频)的顺序来设置,元器件占之地方大小应心中有数,并兼顾上下左右,以防前紧后松或前松后紧。先考虑以三极管、集成电路为中心的单元电路所在位置,之后将其外围元器件尽量安排在周围。元器件间应留有一定距离,防止相互碰靠,造成干扰、短路或影响散热。
在同一印制电路板上的元器件,要尽量按其发热量大小与耐热程度区分排列,发热量大或耐热性好的功率三极管、大规模集成电路等元器件,放在边上或周围无大的元器件处,而发热量小或耐热性差的小信号三极管、小规模集成电路等,则放在印制板中间或有碍冷却气流不畅的地方。对温度敏感的元器件应尽量布置在温度最低区域,切忌安装在发热元器件上方。空气总是向阻力小的地方流动,因此元器件在印制电路板上应尽量均匀布置,不可某处空域过大,而另一处却过于紧密。
大功率元器件在水平方向应尽量靠印制电路板边沿布置,而在垂直方向要尽力靠上方布置。接地公共端要尽量就近接地于边框,当元器件布置在印制电路板中间有公共地端时,可分别接在一条公共地线上,之后与边框形成一子边框,将单元电路围在其中,既有利于元器件的安装,又可起屏蔽作用。
当电路元器件多、较复杂时,尚应考虑能清楚标注元器件字符的地方。
(3)印制线路的连接
当元器件位置确定后,其外引脚的焊盘亦随之定位,则焊盘间便可用印制线将其连接起来。印制线应尽量短,其线之宽细视其用途而定:对于放大、振荡等电路,印制线可粗些,一般在O·5~1mm线宽;对于数据信号传送的逻辑电路,印制线可细些,但不能小于0.3mm。而地线应尽量粗些,使其能通过3倍的印制电路板的允许电流,一般应大于3mm线宽。若接地线很细,接地电位将随电流的变化而变化,会导致电子设备的定时信号电平不稳,抗噪声性能变坏。为提高抗噪声能力,接地线应尽量构成闭环路。
采用平行布线虽能减少导线电感,但会增加线间互感及分布电容,若电路的布局允许,最好采用井字形网状走线结构,它适于双面电路印制板,即印制电路板的一面走横线,另一面则走纵线,之后在交叉孔处用金属化孔相连。
为抑制印制板导线间的串扰,在走线时要尽量缩短平行走线,且平行走线间距应尽量大,信号线与地线和电源线尽可能不交叉。对一些干扰有明显敏感的信号线之间可设置一条接地印制线,以便有效地抑制串扰。
在设置高频信号走线时,为防止走线产生的辐射,应尽量减少印制导线的不连续I生,导线拐角应大于90。,禁止环状走线。
时钟信号引线易产生电磁辐射干扰,应避免长距离地与信号线平行走线。
数据总线的走线应每两个信号线之间夹一根信号地线。当遇到走线非交叉不可时,可采用导线(间距大)或裸线(邻近)跳线予以跨接,亦可用电阻、电容跨接。
印制电路板又称印刷电路板,它是目前电子制作的主要装配形式,既便电路原理图设计得正确无误,若印制电路板设计不当,亦会对电子产品的可靠性产生不利的影响,乃至浪费材料,甚至产生故障。为此,在制作印制电路板时,应遵守以下基本原则:
(1)选择适宜的版面尺寸
印制电路板面积大小应适中,过大时印制线条长,阻抗增加,抗噪声能力降低,成本亦高;过小时,则散热不好,并在线条间产生干扰。其原则是在保证元器件装得下的前提下选择合适的版面尺寸,尽量做到印制线短、元器件紧凑,既能降低干扰,又有利于散热,使制作材料消耗小,制作工时少,亦便利于外壳的设计制作。
(2)合理布置元器件
电路中元器件布置原则是应充分考虑每个单元电路彼此之间的联系,由输入端(或高频)向输出端(或低频)的顺序来设置,元器件占之地方大小应心中有数,并兼顾上下左右,以防前紧后松或前松后紧。先考虑以三极管、集成电路为中心的单元电路所在位置,之后将其外围元器件尽量安排在周围。元器件间应留有一定距离,防止相互碰靠,造成干扰、短路或影响散热。
在同一印制电路板上的元器件,要尽量按其发热量大小与耐热程度区分排列,发热量大或耐热性好的功率三极管、大规模集成电路等元器件,放在边上或周围无大的元器件处,而发热量小或耐热性差的小信号三极管、小规模集成电路等,则放在印制板中间或有碍冷却气流不畅的地方。对温度敏感的元器件应尽量布置在温度最低区域,切忌安装在发热元器件上方。空气总是向阻力小的地方流动,因此元器件在印制电路板上应尽量均匀布置,不可某处空域过大,而另一处却过于紧密。
大功率元器件在水平方向应尽量靠印制电路板边沿布置,而在垂直方向要尽力靠上方布置。接地公共端要尽量就近接地于边框,当元器件布置在印制电路板中间有公共地端时,可分别接在一条公共地线上,之后与边框形成一子边框,将单元电路围在其中,既有利于元器件的安装,又可起屏蔽作用。
当电路元器件多、较复杂时,尚应考虑能清楚标注元器件字符的地方。
(3)印制线路的连接
当元器件位置确定后,其外引脚的焊盘亦随之定位,则焊盘间便可用印制线将其连接起来。印制线应尽量短,其线之宽细视其用途而定:对于放大、振荡等电路,印制线可粗些,一般在O·5~1mm线宽;对于数据信号传送的逻辑电路,印制线可细些,但不能小于0.3mm。而地线应尽量粗些,使其能通过3倍的印制电路板的允许电流,一般应大于3mm线宽。若接地线很细,接地电位将随电流的变化而变化,会导致电子设备的定时信号电平不稳,抗噪声性能变坏。为提高抗噪声能力,接地线应尽量构成闭环路。
采用平行布线虽能减少导线电感,但会增加线间互感及分布电容,若电路的布局允许,最好采用井字形网状走线结构,它适于双面电路印制板,即印制电路板的一面走横线,另一面则走纵线,之后在交叉孔处用金属化孔相连。
为抑制印制板导线间的串扰,在走线时要尽量缩短平行走线,且平行走线间距应尽量大,信号线与地线和电源线尽可能不交叉。对一些干扰有明显敏感的信号线之间可设置一条接地印制线,以便有效地抑制串扰。
在设置高频信号走线时,为防止走线产生的辐射,应尽量减少印制导线的不连续I生,导线拐角应大于90。,禁止环状走线。
时钟信号引线易产生电磁辐射干扰,应避免长距离地与信号线平行走线。
数据总线的走线应每两个信号线之间夹一根信号地线。当遇到走线非交叉不可时,可采用导线(间距大)或裸线(邻近)跳线予以跨接,亦可用电阻、电容跨接。