印制电路板的设计与安全原则

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1、第二章印制电路板的设计与安全原则2.1印制电路板的设计原则2.1.1印制电路板的基本原则印制电路板的设计主要是设计电子元器件的排列和布线（1）正确的再现电路原理图的内容最基本，最重要的要求就是准确的再现电路原理图的连接关系，避免短路与断路。（2）确保电子产品的正常运行一般来说元器件越少、板子层数越少、可靠性越高a)单面印制电路板的应用范围i.电器复杂度低、密集程度不高的电子产品ii.其制作成本也是最低的b)双面印制电路板的应用范围i.单面板不能完成电路的全部互相连接ii.采用跳线或者金属化过孔实现两面导线的贯穿c)多层印制电路板的应用范围i.双面板不能完成全部互联，需要增加较多

2、的跨接导线和跳线ii.电子产品要求体积小、重量轻iii.电子产品电路中的传递信号要求告诉传递iv.电子产品的可靠性高v.简化印制电路板的布局d)软性印制电路板的应用范围（3）统一的坐标网络系统（4）印制电路板布线的精度要求a)比较常用的放大比例是1：2，按照这个比例布线的精度比较高，操作起来也比较方便，b)1：1的比例适合单面印制电路板和比较简单的双面印制电路板以及错层板的电源层和接地层（5）文件标准化2.1.2印制电路板的抗干扰原则（没有详细写出来）（1）电磁干扰的基本问题1）信号的完整性主要包括时间延迟、阻抗不匹配、地弹跳、串音（主要是公共阻抗耦合和电磁场耦合）2）防电磁干

3、扰a)电磁干扰的产生b)防止电磁干扰的措施c)加强防护（2）抑制电磁干扰的基本方法1）抑制干扰源2）切断干扰传播路径（3）抗干扰的基本原则1）布局原则2）布线原则3）焊盘、焊点分布原则4）电源线设计原则5）底线的设计原则6）退耦电容器配置原则2.1.3印制电路板的热设计原则（1）热设计的重要性（2）印制电路板产生热量的直接原因升温原因：1）电气功耗：单位面积功耗和整板功耗；2）印制电路板结构：尺寸、材料；3）印制电路板安装方式：水平安装、垂直安装；4）热辐射：辐射系数、温度差；5）热传导：散热器、导热片；6）热对流：自然对流、强迫通风。（3）热设计的原则：1）选材原则：印制电路

4、板的导线通过电流引起的温度上升加上规定环境温度不应超过125℃2）散热通畅原则（可简答）①充分利用电子产品产品整机布局的可能性，是元器件分布更加合理，并尽可能地安装散热装置，以确保热量能够顺利的散出。②印制电路板安装与整机出风口位置要合理③印制电路板其它没有元器件的部位，应有效的利用起来，设置一些散热通孔或者盲孔，以提高散热效率。2）元器件的布局合理原则（可简答）a)发热较大或者是电流较大的元器件不要放置在印制电路板的角落或者是四周，条件允许时，尽可能地安装散热装置b)对热敏感的元器件应尽量原理热源或者将其隔离c)尽可能地利用整机金属外壳或者地盘进行散热。3）合理布线原则（可简

5、答）a)根据元器件电流密度规划最小通道宽度，注意结合点处通道的布线b)大电流线条应尽量表面化，在不能满足条件的情况下，可采用汇流排c)考虑热量平衡，适当地加粗线条；尽可能多地设置金属化过孔，且孔径、盘面要大，依靠过孔可帮助印制电路板散热d)印制电路板上同一个元器件的焊盘或者焊点两端的引线宽度应均匀，以散热量相当e)大面积铜箔要求使用隔热带与焊盘相连（4）抑制热干扰的基本方法（可简答）1）对于发热元器件应优先安排在利于散热的位置，必要时可以淡出设置散热器或者散热电风扇，以降低温度，减小对临近元器件的影响。2）一些功耗大的继承电路、功率管、电阻器等元器件，要布置在容易散热的地方，并

6、于其它元器件隔开一段距离3）热敏元器件应紧贴被测元器件，还要考虑不要受到其它发热元器件的影响，引起误动作。4）双面印制电路板，通常底层不放置发热元器件。2.1.4印制电路板的抗震设计原则（可简答）（1）印制电路板上各元器件的引脚长度应尽可能地短，以增加抗震能力（2）印制电路板应当竖放并进行加固；较重的元器件应当进行加固（3）元器件悬空的引线不宜拉的过劲，以防止振动时断裂；运输过程中应当增加产品的防震措施。2.1.5印制电路板的安全原则（可简答）（1）印制电路板从选材开始，应严格检验，使用符合国家标准的材料；（2）生产过程中始终遵循各项工艺标准、生产准则，以确保印制电路板的质量（

7、3）选择合格的电子元器件；根据电子产品要求的可靠性等级，选用与其适应的并通过国家质量认真合格单位生产的电子元器件。