發(fā)布時(shí)間:2016-04-20 20:00:23
PCB電路板設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)工作,前期準(zhǔn)備是一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié),PCB設(shè)計(jì)準(zhǔn)備是對(duì)PCB設(shè)計(jì)可行性的探討及相關(guān)設(shè)計(jì)方案大體策略的確定,主要有實(shí)驗(yàn)電路方案,確定PCB電路板板材、PCB層數(shù)、形狀、尺寸、厚度等多個(gè)方面的準(zhǔn)備工作。
電路方案試驗(yàn)就是按照產(chǎn)品的設(shè)計(jì)目標(biāo)確定電路方案,用電子元器件把電路搭出來,通過對(duì)電氣信號(hào)的測(cè)量,調(diào)整電路元器件的參數(shù),改進(jìn)電路的設(shè)計(jì)方案;根據(jù)元器件的特點(diǎn)、數(shù)量、大小以及整機(jī)的使用性能要求,考慮整機(jī)的結(jié)構(gòu)與尺寸;從實(shí)際電路的功能、結(jié)構(gòu)及成本,分析產(chǎn)品的適用性。
進(jìn)行電路方案試驗(yàn),通常使用兩類試驗(yàn)板:一類是插接電路試驗(yàn)板,俗稱“面包板”;另一類是通用印制電路試驗(yàn)板。
通過電路方案試驗(yàn),應(yīng)該全部選定電路所使用的元器件,并了解以下要點(diǎn):
1. 每個(gè)元件的外形尺寸、封裝形式、引線方式、管腳排列順序、各管腳的功能及其形狀。
2. 哪些元器件發(fā)熱而需要安裝散熱片,并計(jì)算散熱片面積。
3. 哪些元器件應(yīng)該安裝在印制板上,哪些必須安裝在板外。
這是指對(duì)于PCB電路板的基板材料的選擇。不同板材的機(jī)械性能與電氣性能有很大差別。目前,根據(jù)覆銅板的基板絕緣材料可分為酚醛紙基覆銅板、環(huán)氧酚醛玻璃布覆銅板、環(huán)氧雙青胺玻璃布覆銅板、聚四氟乙烯覆銅板。
1. 酚醛紙基覆銅板。這種覆銅板又稱紙質(zhì)板。其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜,不足之處是機(jī)械強(qiáng)度低、耐高溫性能差。
2. 環(huán)氧酚醛玻璃布覆銅板。這種覆銅板的優(yōu)點(diǎn)是電絕緣性能好、耐高溫性能好、受潮時(shí)不易變形。
3. 環(huán)氧雙青胺玻璃布覆銅板。這種板子的優(yōu)點(diǎn)是透明度好、有較好的機(jī)械加工性能和耐高溫的特性。
4. 聚四氟乙烯覆銅板。這種覆銅板的最大特點(diǎn)是能耐高溫,且有高絕緣性能。
這四種不同基板材料的覆銅板,應(yīng)根據(jù)不同設(shè)備的要求進(jìn)行選用。酚醛紙基覆銅板簡(jiǎn)稱酚醛板,一般為黑黃色或淡黃色。這種覆銅板機(jī)械強(qiáng)度和絕緣性能較差,而且高頻損耗較大,但價(jià)格便宜。環(huán)氧酚醛玻璃布覆銅板從外表看為青綠色并有透明感,適用于高頻、超高頻電路,而且還有絕緣性能好、耐高溫的特性。如果在微波頻段使用時(shí)則應(yīng)選用聚四氟乙烯覆銅板。
根據(jù)覆銅面的不同基板可分為單面板、雙面板、多層板。
一般應(yīng)該選用單面板或雙面板。分立元器件的電路常用單面板,因?yàn)榉至⒃骷囊€少,排列位置便于靈活變換。雙面板多用于集成電路特別是雙列直插式封裝元器件較多的電路,因?yàn)榧呻娐芬€的間距小而數(shù)目多,而在單面板上布設(shè)不交叉的印制導(dǎo)線十分困難,對(duì)于比較復(fù)雜的電路幾乎無法實(shí)現(xiàn)。多層板隨著板層的增加技術(shù)難度加大,同時(shí)成本也在增加。所以在設(shè)計(jì)電路板時(shí),選擇電路板的類型主要從電路板的可靠性、工藝性和經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行綜合考慮,盡量從這幾方面的最佳結(jié)合點(diǎn)出發(fā)來選擇電路板的類型。
PCB電路板的形狀由整機(jī)結(jié)構(gòu)和內(nèi)部空間位置的大小決定。外形應(yīng)該盡量簡(jiǎn)單,一般為矩形,避免采用異形板。應(yīng)該了解,印制板生產(chǎn)廠家的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)制板的工藝難度和制板面積決定的,因?yàn)楫愋伟迕鏁?huì)增加制板難度和費(fèi)用成本,即使被剪切掉的部分,往往也需要照價(jià)收費(fèi)。所以,印制板的最佳形狀是矩形,即正方形或長(zhǎng)方形,長(zhǎng):寬≈3:2或4:3。印制板采用矩形可以大大簡(jiǎn)化板邊的成形加工量。
PCB電路板的尺寸應(yīng)該接近標(biāo)準(zhǔn)系列值,應(yīng)由整機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和板上元器件的數(shù)量、尺寸及安裝、排列方式來決定。元器件之間要留有一定間隔,特別是在高壓電路中更應(yīng)該留有足夠的間距。在考慮元器件所占用的面積時(shí),要注意發(fā)熱元器件安裝散熱片的尺寸;在確定了板的凈面積以后,板邊四周要留有一定空間。留空的太小要根據(jù)印制板的固定方式來確定,位于PCB電路板邊上的元器件,距離印制板的邊緣應(yīng)該大于2mm。儀器內(nèi)的印制板四周一般每邊都要留有5 10mm空間,以便于印制板在整機(jī)中的安裝固定。如果印制板的面積較大、元器件較重或在振動(dòng)環(huán)境下工作,應(yīng)該采用邊框、加強(qiáng)筋或多點(diǎn)支撐等形式加固;當(dāng)整機(jī)內(nèi)有多塊印制板,特別當(dāng)這些印制板是通過導(dǎo)軌和插座固定時(shí),應(yīng)該使每塊板的尺寸整齊一致,有利于它們的固定與加工。
在確定印制板的厚度時(shí),主要考慮對(duì)元器件的承重和振動(dòng)沖擊等因素:如果板的尺寸過大或板上的元器件過重 (如大容量的電解電容器或大功率器件等),都應(yīng)該適當(dāng)增加板的厚度或?qū)﹄娐钒宀扇〖庸檀胧駝t電路板容易產(chǎn)生翹曲。
下表是標(biāo)稱板厚的優(yōu)選值。一般常選用的是1.5mm和2.0mm的覆銅板。當(dāng)線路板對(duì)外通過插座連線時(shí),必須注意插座槽的間隙一般為1.5mm。若板材過厚則插不進(jìn)去,過薄則容易造成接觸不良。
0.2 | 0.5 | 0.8 | 1.0 | 1.2 | 1.5 | 2.0 | 2.4 | 3.2 | 6.4 | mm |
0.008 | 0.002 | 0.031 | 0.039 | 0.047 | 0.07 | 0.08 | 0.094 | 0.125 | 0.25 | in |
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