【正文】 (1) 印制導(dǎo)線的寬度要滿足電流的要求且布設(shè)應(yīng)盡可能短 ， 在高頻電路中更應(yīng)如此 。 (2) 印制導(dǎo)線的拐彎應(yīng)成圓角 。 直角或尖角在高頻電路和布線密度高的情況下會(huì)影響電氣性能 。 (3) 高頻電路應(yīng)采用島形焊盤(pán) ， 并采用大面積接地布線 。 (4) 當(dāng)兩面板布線時(shí)，兩面的導(dǎo)線宜相互垂直、斜交或彎曲走線，避免相互平行，以減小寄生耦合。 第 4章 印制電路板的設(shè)計(jì)與制作 (5) 電路中的輸入及輸出印制導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行 ，以免發(fā)生干擾 ， 在這些導(dǎo)線之間最好加接地線 。 (6) 充分考慮可能產(chǎn)生的干擾，并同時(shí)采取相應(yīng)的抑制措施。良好的布線方案是設(shè)備可靠工作的重要保證。 第 4章 印制電路板的設(shè)計(jì)與制作 印制電路板干擾的產(chǎn)生及抑制 1． 地線干擾的產(chǎn)生及抑制 任何電路都存在一個(gè)自身的接地點(diǎn) (不一定是真正的大地 )，電路中接地點(diǎn)在電位的概念中表示零電位，其他電位均相對(duì)這一點(diǎn)而言。但是在印制電路中，印制板上的地線并不能保證是絕對(duì)零電位，而往往存在一定數(shù)值，雖然電位可能很小，但是由于電路的放大作用，這小小的電位就可能產(chǎn)生影響電路性能的干擾。 第 4章 印制電路板的設(shè)計(jì)與制作 為克服地線干擾，在印制電路設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量避免不同回路電流同時(shí)流經(jīng)某一段共用地線，特別是在高頻電路和大電流電路中，更要注意地線的接法。在印制電路的地線設(shè)計(jì)中，首先要處理好各級(jí)的內(nèi)部接地，同級(jí)電路的幾個(gè)接地點(diǎn)要盡量集中 (稱一點(diǎn)接地 )，以避免其他回路的交流信號(hào)竄入本級(jí)，或本級(jí)中的交流信號(hào)竄到其他回路中。 第 4章 印制電路板的設(shè)計(jì)與制作 在處理好同級(jí)電路接地后 ， 在設(shè)計(jì)整個(gè)印制板上的地線時(shí) ， 防止各級(jí)電流的干擾的主要方法有以下幾種： (1) 正確選擇接地方式。在高增益、高靈敏度電路中，可采用一點(diǎn)接地法來(lái)消除地線干擾，如圖 (a)所示。如一塊印制板上有幾個(gè)電路 (或幾級(jí)電路 )時(shí)，各電子電路 (各級(jí) )地線應(yīng)分別設(shè)置 (并聯(lián)分路 )，并分別通過(guò)各處地線匯集到電路板的總接地點(diǎn)上，如圖 (b)所示。這只是理論上的接法，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，印制電路的地線一般設(shè)計(jì)在印制板的邊緣，并較一般印制導(dǎo)線寬，各級(jí)電路采取就近并聯(lián)接地。 第 4章 印制電路板的設(shè)計(jì)與制作 (2) 將數(shù)字電路地線與模擬電路地線分開(kāi) 。 在一塊印制板上 ， 如同時(shí)有模擬電路和數(shù)字電路 ， 兩種電路的地線應(yīng)完全分開(kāi) ， 供電也要完全分開(kāi) ， 以抑制它們相互干擾 。 (3) 盡量加粗接地線。若接地線很細(xì)，接地點(diǎn)電位則隨電流的變化而變化，致使電子設(shè)備的定時(shí)信號(hào)電平不穩(wěn)，抗噪聲性能變壞。因此，應(yīng)將接地線盡量加粗，使它能通過(guò)三倍于印制電路板的允許電流。 第 4章 印制電路板的設(shè)計(jì)與制作 (4) 大面積覆蓋接地。在高頻電路中，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量擴(kuò)大印制板上的地線面積，以減少地線中的感抗，從而削弱在地線上產(chǎn)生的高頻信號(hào)，同時(shí)，大面積接地還可對(duì)電場(chǎng)干擾起到屏蔽作用，如圖 (b)所示。 第 4章 印制電路板的設(shè)計(jì)與制作 圖 各種接地形式 (a) 并聯(lián)分路式接地； (b) 大面積覆蓋接地 第 4章 印制電路板的設(shè)計(jì)與制作 2． 電源干擾及抑制 任何電子設(shè)備 (電子產(chǎn)品 )都需電源供電，并且絕大多數(shù)直流電源是由交流電通過(guò)變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓后供電的。供電電源的質(zhì)量會(huì)直接影響整機(jī)的技術(shù)指標(biāo)。而供電質(zhì)量除了電源電路原理設(shè)計(jì)是否合理外，電源電路的工藝布線和印制板設(shè)計(jì)不合理都會(huì)產(chǎn)生干擾，這里主要包含交流電源的干擾和直流電源電路產(chǎn)生的電場(chǎng)對(duì)其他電路造成的干擾。所以，印制電路布線時(shí)，交直流回路不能彼此相連，電源線不要平行大環(huán)形走線；電源線與信號(hào)線不要靠得太近，并避免平行。必要時(shí)，可以將供電電源的輸出端和用電器之間加濾波器。圖 布線不合理，致使交直流回路彼此相連，造成交流信號(hào)對(duì)直流產(chǎn)生干擾，從而使質(zhì)量下降的例子。 第 4章 印制電路板的設(shè)計(jì)與制作 圖 電器布線不合理引起的干擾 整流管接地過(guò)遠(yuǎn)； (b) 交流回路與取樣電阻共地 第 4章 印制電路板的設(shè)計(jì)與制作 3． 電磁場(chǎng)的干擾及抑制方法 印制板的特點(diǎn)是使元器件安裝緊湊，連接密集，但是如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，這一特點(diǎn)也會(huì)給整機(jī)帶來(lái)麻煩，如分布參數(shù)造成干擾、元器件的磁場(chǎng)干擾等。電磁干擾除了外界因素 (如空間電磁波 )造成以外，印制板布線不合理、元器件安裝位置不恰當(dāng)?shù)龋伎赡芤鸶蓴_。這些干擾因素如果在排版設(shè)計(jì)中事先予以重視的話，則完全可以避免。電磁場(chǎng)干擾的產(chǎn)生主要有以下幾種： 第 4章 印制電路板的設(shè)計(jì)與制作 (1) 印制導(dǎo)線間的寄生耦合。兩條相距很近的平行導(dǎo)線，它們之間的分布參數(shù)可以等效為相互耦合的電感和電容，當(dāng)其中一條導(dǎo)線中流過(guò)信號(hào)時(shí)，另一條導(dǎo)線內(nèi)也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)信號(hào)，感應(yīng)信號(hào)的大小與原始信號(hào)的頻率及功率有關(guān)。感應(yīng)信號(hào)就是干擾源。為了抑制這種干擾，排版時(shí)要分析原理圖，區(qū)別強(qiáng)弱信號(hào)線，使弱信號(hào)線盡量短，并避免與其他信號(hào)線平行靠近，不同回路的信號(hào)線要盡量避免相互平行，雙面板上的兩面印制線要相互垂直，盡量做到不平行布設(shè)。這些措施可以減少分布參數(shù)造成的干擾。對(duì)某些信號(hào)線密集平行，無(wú)法擺脫較強(qiáng)信號(hào)干擾的情況下，可采用屏蔽線將弱信號(hào)屏蔽以抑制干擾。使用高頻電纜直接輸送信號(hào)時(shí)，電纜的屏蔽層應(yīng)一端接地。為了減少印制導(dǎo)線之間寄生電容所造成的干擾，可通過(guò)對(duì)印制線屏蔽進(jìn)行抑制。 第 4章 印制電路板的設(shè)計(jì)與制作 (2) 磁性元器件相互間干擾。揚(yáng)聲器、電磁鐵、永磁性儀表等產(chǎn)生的恒定磁場(chǎng)，高頻變壓器、繼電器等產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)。這些磁場(chǎng)不僅對(duì)周圍元器件產(chǎn)生干擾，同時(shí)對(duì)周圍印制導(dǎo)線也會(huì)產(chǎn)生影響。根據(jù)不同情況采取的抑制對(duì)策有：減少磁力線對(duì)印制導(dǎo)線的切割；兩個(gè)磁元件的相互位置應(yīng)使兩個(gè)元件磁場(chǎng)方向相互垂直，以減少彼此間的耦合；對(duì)干擾源進(jìn)行磁屏蔽，屏蔽罩應(yīng)良好接地。 第 4章 印制電路板的設(shè)計(jì)與制作 4． 熱干擾及抑制 電器中因?yàn)橛写蠊β势骷拇嬖冢诠ぷ鲿r(shí)表面溫度較高，這樣在電路中就有熱源存在，這也是印制電路中產(chǎn)生干擾的主要原因。比如，晶體管是一種溫度敏感器件，特別是鍺材料半導(dǎo)體器件，更易受環(huán)境的影響而使之工作點(diǎn)漂移，從而造成整個(gè)電路的電性能發(fā)生變化，因此，在排版設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)原理圖，首先區(qū)別哪些是發(fā)熱元件，哪些是溫度敏感元件，要使溫度敏感元件遠(yuǎn)離發(fā)熱元件。另外在排版設(shè)計(jì)時(shí)，將熱源 (如功耗大的電阻及功率器件 )安裝在板外通風(fēng)處，不能將它們緊貼印制板安裝，以防發(fā)熱元件對(duì)周圍元器件產(chǎn)生熱傳導(dǎo)或輻射。如必須安裝在印制板上時(shí)，要配以足夠大的散熱片，防止溫升過(guò)高。 第 4章 印制電路板的設(shè)計(jì)與制作 電子儀器的干擾問(wèn)題較為復(fù)雜，它可能由多種因素引起。印制板設(shè)計(jì)是否合理，是關(guān)系到整機(jī)是否存在干擾的原因之一，因此，在進(jìn)行印制板排版設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)分析原理圖，盡量找出可能產(chǎn)生干擾的因素，采取相應(yīng)措施，使得印制板可能產(chǎn)生的干擾得到最大限度地抑制。 第 4章 印制電路板的設(shè)計(jì)與制作 元器件排列方式 1. 不規(guī)則排列 元器件不規(guī)則排列也稱隨機(jī)排列，即元器件軸線方向彼此不一致，排列順序無(wú)一定規(guī)則，如圖 (a)所示。用這種方式排列元器件，看起來(lái)雜亂無(wú)章，但由于元器件不受位置與方向的限制，因而印制導(dǎo)線布設(shè)方便，可以減少和縮短元器件的連接，這對(duì)于減少印制板的分布參數(shù)、抑制干擾特別對(duì)高頻電路極為有利，這種排列方式常在立式安裝中采用。 第 4章 印制電路板的設(shè)計(jì)與制作 圖 元器件排列格式 (a) 不規(guī)則排列； (b) 規(guī)則排列 第 4章 印制電路板的設(shè)計(jì)與制作 2. 規(guī)則排列 元器件軸線方向排列一致，并與板的四邊垂直或平行，如圖 (b)所示。用這種方式排列元器件，可使印制板元器件排列規(guī)范、整齊、美觀，方便裝焊、調(diào)試，易于生產(chǎn)和維修。但由于元器件排列要受一定方向和位置的限制，因而印制板上的導(dǎo)線布設(shè)可能復(fù)雜一些，印制導(dǎo)線也會(huì)相應(yīng)增加。這種排列方式常用于板面較大、元器件種類相對(duì)較少而數(shù)量較高的低頻電路中。元器件臥式安裝時(shí)一般均以規(guī)則排列為主。 第 4章 印制電路板的設(shè)計(jì)與制作 3. 元器件的安裝方式 元器件在印制板上的安裝方式有立式和臥式兩種，如圖。臥式安裝是指元器件的軸線方向與印制板平行；立式則與印制板面垂直，兩種方式特性各異。 圖 元器件安裝方式 (a) 立式； (b) 臥式 第 4章 印制電路板的設(shè)計(jì)與制作 (1) 立式安裝 。 立式安裝占用面積小 ， 單位容納元器件數(shù)量多 ， 適合要求元器件排列緊湊密集的產(chǎn)品 ， 如半導(dǎo)體收音機(jī)和小型便攜式儀器 。 如果元器件過(guò)大 、 過(guò)重則不宜采用立式安裝 ， 否則 ， 整機(jī)的機(jī)械強(qiáng)度將變差 ， 抗振動(dòng)能力減弱 ， 元器件容易倒伏造成相互碰接 ， 降低電路的可靠性 。 (2) 臥式安裝。元器件臥式安裝具有機(jī)械穩(wěn)定性好、排列整齊等優(yōu)點(diǎn)。臥式安裝由于元器件跨距大，兩焊點(diǎn)間走線方便，因此對(duì)印制導(dǎo)線的布設(shè)十分有利。對(duì)于較大元器件，裝焊時(shí)應(yīng)采取固定措施。 第 4章 印制電路板的設(shè)計(jì)與制作 4. 元器件布設(shè)原則 元器件的布設(shè)在印制板的排版設(shè)計(jì)中至關(guān)重要 ， 它決定板面的整齊 、 美觀程度和印制導(dǎo)線的長(zhǎng)短與數(shù)量 ， 對(duì)整機(jī)的可靠性也能起到一定作用 。 元器件在印制電路布設(shè)中應(yīng)遵循以下原則： (1) 元器件在整個(gè)板面上應(yīng)均勻布設(shè) ， 疏密一致 。 (2) 元器件不要布滿整個(gè)板面，板的四周要留有一定余量(5～ 10 mm)，余量大小應(yīng)根據(jù)印制電路板的大小及固定的方式?jīng)Q定。 第 4章 印制電路板的設(shè)計(jì)與制作 (3) 元器件應(yīng)布設(shè)在板的一面 ， 且每個(gè)元器件引出腳應(yīng)單獨(dú)占用一個(gè)焊盤(pán) 。 (4) 元器件的布設(shè)不能上下交叉，如圖 。相鄰元器件之間要保持一定間距，不得過(guò)小或碰接。相鄰元器件如電位差較高，則應(yīng)留有安全間隙，一般環(huán)境中安全間隙電壓為 200 V/mm。 第 4章 印制電路板的設(shè)計(jì)與制作 圖 元器件布設(shè) (a) 合理； (b) 不合理 第 4章 印制電路板的設(shè)計(jì)與制作 (5) 元器件安裝高度應(yīng)盡量低 ， 過(guò)高則安全性差 ， 易倒伏或與相鄰元器件碰接 。 (6) 根據(jù)印制電路板在整機(jī)中的安裝狀態(tài)來(lái)確定元器件的軸向位置。規(guī)則排列的元器件，應(yīng)使元器件軸線方向在整機(jī)內(nèi)處于豎立狀態(tài)，從而提高元器件在板上的穩(wěn)定性，如圖 所示。 第 4章 印制電路板的設(shè)計(jì)與制作 圖 較大元器件布設(shè)方向 (a) 合理； (b) 不合理 第 4章 印制電路板的設(shè)計(jì)與制作 (7) 元器件兩端跨距應(yīng)稍大于元器件的軸向尺寸，如圖。彎管腳時(shí)不要齊根彎折，應(yīng)留出一定距離 (至少 2 mm)，以免損壞元器件。 圖 元器件安裝 (a) 合理； (b) 不合理 第 4章 印制電路板的設(shè)計(jì)與制作 焊盤(pán)及孔的設(shè)計(jì) 1. 焊盤(pán)的尺寸 連接盤(pán)的尺寸與鉆孔設(shè)備、鉆孔孔徑、最小孔環(huán)寬度有關(guān)。為了便于加工和保持連接盤(pán)與基板之間有一定的粘附強(qiáng)度，應(yīng)盡可能增大連接盤(pán)的尺寸。但是，對(duì)于布線密度高的印制電路板，若其連接盤(pán)的尺寸過(guò)大，就要減少導(dǎo)線寬度與間距。例如，引線中心距離為 mm(或 mm)的雙列直插式集成電路的連接盤(pán)，當(dāng)連接盤(pán)之間要通過(guò)一條 ～ mm寬度的印制導(dǎo)線時(shí)，連接盤(pán)的直徑尺寸為 ～ mm，如果通過(guò)兩條或三條印制導(dǎo)線時(shí)，連接盤(pán)的直徑尺寸也不能小于 mm，一般連接盤(pán)的環(huán)寬不小于 mm。表 41列出了不同鉆孔直徑所對(duì)應(yīng)的最小連接盤(pán)直徑。 第 4章 印制電路板的設(shè)計(jì)與制作 表 41 鉆孔直徑與最小連接盤(pán)直徑 鉆孔直徑 / m m 0 .4 0 .5 0 .6 0 .8 0 .9 1. 0 1 .3 1 .6 2. 0 I 級(jí) 1 .2 1 .2 1 .3 1 .5 1 .5 2. 0 2 .5 2 .5 3. 0 最小連接盤(pán)直徑 / m m II 級(jí) 1 .3 1 .3 1 .5 2. 0 2. 0 2 .5 3. 0 3 .5 4. 0 第 4章 印制電路板的設(shè)計(jì)與制作 2. 焊盤(pán)的形狀 (1) 島形焊盤(pán)。如圖 (a)所示，焊盤(pán)與焊盤(pán)之間的連線合為一體，猶如水上小島，故稱為島形焊盤(pán)。島形焊盤(pán)常用于元器件的不規(guī)則排列，特別是當(dāng)元器件采用立式安裝時(shí)更為普遍。這種焊盤(pán)適合于元器件密集固定的情況，這樣可大量減少印制導(dǎo)線的長(zhǎng)度與數(shù)量，在一定程度上能抑制分布參數(shù)對(duì)電路造成的影響。此外，焊盤(pán)與印制導(dǎo)線合為一體后，銅箔的面積加大，可增加印制導(dǎo)線的抗剝強(qiáng)度。 第 4章 印制電路板的設(shè)計(jì)與制作 (2) 圓形焊盤(pán) 。 由圖 (b)可見(jiàn) ， 焊盤(pán)與引線孔是同心圓 。 設(shè)計(jì)時(shí) ， 如板面允許 ， 應(yīng)盡可能增大連接盤(pán)的尺寸 ， 以方便加工制造和增強(qiáng)抗剝能力 。 (3) 方形焊盤(pán)。如圖 (c)所示，當(dāng)印制板上元器件體積大、數(shù)量少且印制線路簡(jiǎn)單時(shí)，多采用