印制电路板的设计基础

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1、印制电路板的设计基础1．印制电路的设计说明印制电路基材、结构尺寸、电气、机电元件的实际位置及尺寸，印制导线的宽度、间距、焊接盘及通孔的直径，印制接触片的分配，互连电气元器件的布线要求及为制定文件、制备照明底图所提供的各种数据等各项工作统称为印制电路设计。2．印制电路板的特点和类型印制电路是指在绝缘基板的表面上按预定设计并用印制的方法所形成的印制导线和印制元器件系统。具有印制电路的绝缘基板（底板）称之为印制电路板（简称印制电路板）。目前，在电子设备中广泛应用的印制电路板只有印制导线而很少有印制元器件。若在印制电路板上连接有元器件和某些机械结构

2、件，且安装、焊接和涂覆等装配工序均已完成，则该印制电路板即称之为印制装配板。当前，电子设备中广泛应用小型元器件、晶体管和集成电路等都必须安装在印制电路板上。特别是表面安装元器件的应用更和印制电路板密不可分。使用印制电路板的电子设备可靠性高、一致性好和稳定性好；机械强度高、抗振动、抗冲击性强；设备的体积小、重量轻；便于标准化、便于维修等。缺点是制造工艺较复杂，小批量生产经济性差。印制电路板按其结构可分为以下4种。1)单面印制电路板在厚庋为1～2mm的绝缘基板的一个表面上敷有铜箔，并通过印制与腐蚀工艺将其制成印制电路。2)双面印制电路板在厚度为

3、1～2mm的绝缘基板的两个表面上敷有铜箔，并通过印制与腐蚀工艺将其制成双面印制电路。3)多层印制电路板在绝缘基板上制成三层以上印制GA4A4Z-T1电路的印制电路板称为多层印制电路板。它是由几层较薄的单面或双面印制电路板（厚度在0.4mm以下）叠合而成。为了把夹在绝缘基板中间的印制导线引出，多层印制电路板上安装元器件的孔必需金属化处理，即在小孔内表面涂覆金属层，使之与夹在绝缘层中的印制导线沟通。随着集成电路规模的扩大，其引脚也日益增多，就会使单双面的印制电路板面上可容纳全部元器件而无法容纳所有的导线，多层印制电路板可解决此问题。4)挠性印制

4、电路板其基材是软性塑料（如聚酯和聚酰亚胺等），厚度为0.25～lmm。在其一面或两面上覆以导电层以形成印制电路系统，多数还制成连接电路和其他的元器件相接。使用时将其弯成适合的形状，用于内部空间紧凑的场合，如硬盘的磁头电路和电子相机的控制电路。用作印制电路板的基材主要有环氧酚醛层压纸板和环氧酚醛玻璃布层压板两种。前者价廉而性能较差，后者价格稍高但性能较好。3．印制电路板的板面设计1)设计印制电路板应先了解的条件(1)拟设计印制电路板的电路原理图，以及该电路所用元器件的型号、规格和封装形式。(2)各元器件对板面安排的特殊要求，如元器件的位置、频

5、率、电位、温度、屏蔽和抗冲击等要求。特别要注意发热量大的元器件的位置安排。(3)印制电路板的机械尺寸、在整机中的安装位置和方法及电气连接形式等。2)基板的材质、板厚和板面尺寸根据印制电路板的耐温要求、工作频率和电位高低选定基板，并结合电路的复杂程度确定导电层的数目。印制电路板的外形一般为长方形，分为带插头和不带插头两种。3)印制电路网格应用以印制电路板机械轮廓线的左下方为坐标原点。为了保证印制电路板与在其上安装的元器件之间的一致性，必须在印制电路板网络的交点上连接或安装。印制电路网格的间距为2.5mm。当需要更小的网络时，应设辅助格。辅助格

6、的问距为基本间距的1／4(0.625mm)或1／2(1.25mm).4)元器件的安放根据电路图、元器件的外形和封装及布局要求，从输入到输出按顺序逐级绘制。可先画出草图以大致定位。A面为元器件面，B面为焊接面。典型元器件法：以外形基本一致的多数元器件中选出典型元器件作为布局的基本单元，将其他元器件估算为相当于若干个典型元器件。元器件轮廓在板上的间距不小于1.5mm。如此算出整板上要排列多少个典型元器件，以及需要多大的板面尺寸。大元器件法：如电路原理图中小电阻和小电容之类的元器件较少，可先测算大元器件如变压器和集成电路等的面积，再放适当的余量决

7、定板面面积。4．印制电路板上的元器件布局与布线1)元器件布局的一般原则元器件通常布置在印制电路板的一面。此种布置便于加工、安装和维修。对于单面板，元器件只能布置在没有印制电路的一面，元器件的引线通过安装孔焊接在印制导线的焊盘上。双面板主要元器件也是安装在板的一面，另一面可有一些小型的零件，一般为表面装贴元件。在保证电路性能要求的前提下，元器件应平行或垂直于板面，并和主要板边平行或垂直，且在板面上分布均匀整齐。元器件一般不重叠安放，如果确实需要重叠，应采用结杓件加以固定。元器件布局的要点：元器件尽可能有规则地排列，以得到均匀的组装密度。大功率

8、元器件周围不应布置热敏元器件，和其他元器件要有足够的距离。较重的元器件应安排在靠近印制电路板支承点处。元器件排列的方向和疏密要有空气对流。元器件宜按电路原理图的顺序成直线排列，力