《制作双面电路板》word版

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1、第5章制作双面电路板利用PCB印制电路编辑器，可以设计出满足工程实际要求的印制电路板。设计印制电路板的核心有两个：一个是电路板上的元器件布置，另一个是电路板上铜膜导线的布置。对于一个比较复杂的电路板，如果仅凭手工方式布置元器件并连接导线，将是一个非常繁琐的事情，有时甚至是不可能实现的。但是Protel2004提供了强大的自动布局和自动布线工具，只要参数设置合理，自动布线的连通率可以达到100%,在通过手工调整，一块真正的PCB板印制电路板就可以实现了。5．1印制电路板设计的基本原则5.1.1元件布局对于一块元件数目多、连线复杂的印制板来说，

2、全依靠手工方式完成元件布局耗时多，效果还不一定好（主要是连线未必最短），而采用“自动布局”方式，连线可能最短，但又未必满足电磁兼容性要求，因此一般先按印制板元件布局规则，用手工方式放置好核心元件、输入/输出信号处理芯片、对干扰敏感的元件以及发热量大的功率元件，然后再使用“自动布局”命令放置剩余元件，最后再用手工方式对印制板上个别元件位置做进一步调整。总之，印制板元件布局对电路性能影响很大，绝对不能马虎。尽管印制板形状及结构很多、功能各异，元件数目、类型也各不相同，但印制板元件布局还是有章可循的。⑴元件位置安排的一般原则。在PCB设计中，如果

3、电路系统同时存在数字电路、模拟电路以及大电流回路，则必须分开布局，使各系统之间耦合达到最小。在同一类型电路（指均是数字电路或模拟电路）中，按信号流向及功能，分块、分区放置元器件。输入信号处理元件、输出信号驱动元件应尽量靠近印制电路板边框，使输入/输出信号走线尽可能短，以减少输入/输出信号可能受到的干扰。⑵元件离印制板机械边框的最小距离必须大于2㎜以上，如果印制板安装空间允许的话，最好保留5～10㎜。⑶元件放置方向。在印制板上，元件只能沿水平和垂直两个方向排列，否则不利于插件。对于竖直安装的印制电路板，当采用自然对流冷却方式时，集成电路芯片最

4、好竖直放置，发热量大的元件要放在印制板的最上方；当采用散热风扇强制冷却时，集成电路芯片最好水平放置，发热量大的元件要放在风扇直接吹到的位置。⑷18元件间距。对于中等布线密度印制板，小元件，如小功率电阻、电容、二极管、三极管等分立元件彼此间的间距与插件、焊接工艺有关：当采用自动插件和波峰焊接工艺时，元件之间的最小距离可以取50～100mil(即1.27～2.54㎜)；而当采用手工插件或手工焊接时，元件间距要大一些，如取100mil或以上，否则会因元件排列过于紧密，给插件、焊接操作带来不便。对与大尺寸元件，如集成电路芯片，元件间距一般为100～

5、150mil。对于高密度印制板，可适当减小元件间距。总之，元件间距要适当，如果间距太小，除了不利于插件、焊接操作外，也不利于散热。对于发热量大的功率元件，元件间距要足够大，以利于大功率元件散热，同时也避免了大功率元件间通过热辐射相互加热，以保证电路系统的热稳定性。当元件间距电位差较大时，元件间距应足够大，以免出现放电现象，造成电路无法工作或损坏器件；带高压元件应尽量远离整机调试时手容易触及的部位，避免发生触电事故。但元件间距也不能太大，否则印制板面积会迅速增大，除了增加成本外，还会使连线长度变长，造成印制导线寄生电容、电阻、电感等增大，使系

6、统抗干扰能力变差。⑸热敏元件要尽量远离大功率元件。⑹电路板上重量较大的元件应尽量靠近印制电路板支撑点，使印制电路板翘曲度降至最小。如果电路板不能承受，则可把这类元件移出印制板，安装到机箱内特制的固定支架上。⑺对于需要调节的元件，如电位器、微调电阻、可调电感等的安装位置应充分考虑整机结构要求：对于需要机外调节的元件，其安装位置与调节旋钮在机箱面板上的位置要一致：对于机内调节的元件，其放置位置以打开机盖后即可方便调节为原则。⑻在布局时IC去耦电容要尽量靠近IC芯片的电源和地线引脚，否则滤波效果会变差。在数字电路中，为保证数字电路系统工作可靠，在

7、每一数字集成电路芯片（包括门电路和抗干扰能力较差的CPU、RAM、ROM芯片）的电源和地之间均需要放置IC去耦电容。一方面，IC去耦电容是该数字IC芯片的蓄能电容，它吸收了该集成块内有关门电路开、关瞬间引起电源波动而产生的尖峰脉冲，避免尖峰脉冲影响系统中的其他元件；另一方面去耦电容也滤除了叠加在电源上的干扰信号，避免通过电源线干扰IC内部单元电路。去耦电容一般采用瓷片电容或多层瓷片电容，容量为0.01～0.1µF,对于容量为0.1µF的瓷片电容，寄生电感为5nH，共振频率约为7MHz，可以滤除10MHz以下的高频干扰信号。IC去耦电容容量选

8、择并不严格，一般按系统工作频率f的倒数选择，例如，对于工作频率为10MHz的电路系统，去耦电容C取1/f，即0.1µF。另一方面，为了提高电路的抗干扰能力，每10块中小功率数字I