【正文】 印制電路板設(shè)計(jì)與制作 銅膜導(dǎo)線(xiàn)也稱(chēng)銅膜走線(xiàn)，簡(jiǎn)稱(chēng)導(dǎo)線(xiàn)，用于連接各個(gè)焊盤(pán)，是印制電路板最重要的部分。印制電路板設(shè)計(jì)都是圍繞如何布置導(dǎo)線(xiàn)來(lái)進(jìn)行的。 按 “膜 ”所處的位置及其作用， “膜 ”可分為元件面（或焊接面）助焊膜和元件面（或焊接面）阻焊膜兩類(lèi)。 助焊膜是涂于焊盤(pán)上，提高可焊性能的一層膜。阻焊膜的情況正好相反，為了使制成的 PCB適應(yīng)波峰焊等焊接形式，要求板子上非焊盤(pán)處的銅箔不能粘錫，因此在焊盤(pán)以外的各個(gè)部位都要涂覆一層涂料，用于阻止這些部位上錫?？梢?jiàn)，這兩種膜是一種互補(bǔ)關(guān)系。 印制電路板設(shè)計(jì)與制作 5. 層 現(xiàn)今，由于電子線(xiàn)路的元件密集安裝、抗干擾和布線(xiàn)等特殊要求，一些較新的電子產(chǎn)品中所用的印制板不僅上下兩面可供走線(xiàn)，在板的中間還設(shè)有能被特殊加工的夾層銅箔。 例如，現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)主板所用的印制電路板材料大多在 4層以上。這些層因加工相對(duì)較難而大多用于設(shè)置走線(xiàn)較為簡(jiǎn)單的電源布線(xiàn)層，并常用大面積填充的辦法來(lái)布線(xiàn)。上下位置的表面層與中間各層需要連通的地方用 “過(guò)孔（ Via） ”來(lái)溝通。印制電路板設(shè)計(jì)與制作 （ 1）焊盤(pán)：焊盤(pán)的作用是放置焊錫、連接導(dǎo)線(xiàn)和元件引腳。選擇元件的焊盤(pán)類(lèi)型要綜合考慮該元件的形狀、大小、布置形式、振動(dòng)和受熱情況、受力方向等因素。 焊盤(pán)的形狀有圓、方、八角、圓方、定位用焊盤(pán)和特殊焊盤(pán)，特殊焊盤(pán)需要單獨(dú)設(shè)計(jì)。自行設(shè)計(jì)焊盤(pán)時(shí)還要考慮以下原則：l形狀上長(zhǎng)短不一致時(shí)，要考慮邊線(xiàn)寬度與焊盤(pán)定邊長(zhǎng)的大小差異不能過(guò)大。l需要在元件引腳之間走線(xiàn)時(shí)，選用長(zhǎng)短不對(duì)稱(chēng)的焊盤(pán)往往事半功倍。l各元件焊盤(pán)孔的大小要按元件引腳粗細(xì)分別編輯確定，原則是孔的尺寸比引腳直徑大 ～ 。印制電路板設(shè)計(jì)與制作 （ 2）過(guò)孔：為連通各層之間的線(xiàn)路，在各層需要連通的導(dǎo)線(xiàn)的交匯處鉆上一個(gè)公共孔，這就是過(guò)孔。過(guò)孔有三種，即從頂層貫通到底層穿透式過(guò)孔、從頂層通到內(nèi)層或從內(nèi)層通到底層的盲過(guò)孔以及內(nèi)層間的隱藏過(guò)孔。 過(guò)孔從上面看上去，有兩個(gè)尺寸，即通孔直徑和過(guò)孔直徑，如圖 33所示。通孔和過(guò)孔之間的孔壁，用于連接不同層的導(dǎo)線(xiàn)。過(guò)孔直徑 通孔直徑 圖 33 過(guò)孔尺寸印制電路板設(shè)計(jì)與制作 為方便電路的安裝和維修，要在印制板的上下兩表面印上必要的標(biāo)志圖案和文字代號(hào)等，例如元件標(biāo)號(hào)和標(biāo)稱(chēng)值、元件輪廓形狀和廠(chǎng)家標(biāo)志、生產(chǎn)日期等，這就稱(chēng)為絲印層。 不少初學(xué)者設(shè)計(jì)絲印層的有關(guān)內(nèi)容時(shí)，只注意文字符號(hào)放置得整齊美觀(guān)，而忽略了實(shí)際制出的 PCB效果。在他們?cè)O(shè)計(jì)的印制板上，字符不是被元器件檔住就是侵入了助焊區(qū)而被抹除了，還有把元件標(biāo)號(hào)打在相鄰元件上，如此種種的設(shè)計(jì)都將會(huì)給裝配和維修帶來(lái)很大不便。正確的絲印層字符布置原則是：不出歧義，見(jiàn)縫插針，美觀(guān)大方。 印制電路板設(shè)計(jì)與制作 對(duì)于抗干擾要求比較高的電路板，常常需要在 PCB上敷銅。敷銅可以有效地實(shí)現(xiàn)電路板信號(hào)屏蔽作用，提高電路板信號(hào)的抗電磁干擾的能力。 通常敷銅有兩種方式：一種是實(shí)心填充方式；另一種是網(wǎng)格狀的填充。在實(shí)際應(yīng)用中，實(shí)心式的填充比網(wǎng)格狀的更好，建議使用實(shí)心式的填充方式。如圖 34所示。（ a）實(shí)心式 （ b）網(wǎng)狀式圖 34 敷銅實(shí)心式和網(wǎng)狀式填充圖 印制電路板設(shè)計(jì)與制作 印制焊盤(pán) 焊盤(pán)也叫連接盤(pán)，是指印制導(dǎo)線(xiàn)在焊接孔周?chē)慕饘俨糠?，供元件引線(xiàn)跨接線(xiàn)焊接用。 ① 連 接 盤(pán) 的尺寸： 連 接 盤(pán) 的尺寸取決于 焊 接孔的尺寸。 焊接孔是指固定元件引 線(xiàn) 或跨接 線(xiàn) 面 貫 穿基板的孔。 顯 然， 焊接孔的直徑 應(yīng)該 稍大于 焊 接元件的引 線(xiàn) 直徑。 焊 接孔徑的大小與工 藝 有關(guān)，當(dāng) 焊 接孔徑大于或等于印制板厚度 時(shí) ，可用沖孔；當(dāng) 焊 接孔徑小于印制板厚度 時(shí) ，可用 鉆 孔。 一般 焊 接孔的 規(guī) 格不宜 過(guò) 大，可按表 選 用（表中有 *者 為優(yōu) 先 選 用） 印制電路板設(shè)計(jì)與制作 表 焊接孔的規(guī)格印制電路板設(shè)計(jì)與制作 連接盤(pán)直徑 D應(yīng)大于焊接孔內(nèi)徑 d， D=(2～3)d，如圖 35所示。為了保證焊接及結(jié)合強(qiáng)度，建議采用表 32的尺寸 。印制電路板設(shè)計(jì)與制作 表 32連接盤(pán)直徑與焊接孔關(guān)系 ② 連接盤(pán)的形狀。根據(jù)不同的要求選擇不同形狀的連接盤(pán)，圓形連接盤(pán)用得最多，因?yàn)閳A焊盤(pán)在焊接時(shí)，焊錫將自然堆焊成光滑的圓錐形，結(jié)合牢固、美觀(guān)。但有時(shí)，為了增加連接盤(pán)的粘附強(qiáng)度，也采用正方形、橢圓形和長(zhǎng)圓形連接盤(pán)。連接盤(pán)的常用形狀如圖 36所示。 印制電路板設(shè)計(jì)與制作 印制電路板設(shè)計(jì)與制作 ③ 島形焊盤(pán)。焊盤(pán)與焊盤(pán)間的連線(xiàn)合為一體，如同水上小島，故稱(chēng)為島形焊盤(pán)，如圖 67所示。 常用于元件的不規(guī)則排列中，其有利于元器件密集固定，并可大量減少印制導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度與數(shù)量。此外，焊盤(pán)與印制線(xiàn)合為一體后，銅箔面積加大，使焊盤(pán)和印制線(xiàn)的抗剝強(qiáng)度增加。所以，多用在高頻電路中，它可以減少接點(diǎn)和印制導(dǎo)線(xiàn)電感，增大地線(xiàn)的屏蔽面積，以減少連接點(diǎn)間的寄生耦合。 印制電路板設(shè)計(jì)與制作 圖 67 島形焊盤(pán)印制電路板設(shè)計(jì)與制作 ④ 定位孔。定位孔是用于印制電路板制板制作時(shí)的加工基準(zhǔn)。根據(jù)定位精確度要求的不同，有不同的定位方法。印制電路板上的定位孔，應(yīng)該用專(zhuān)門(mén)圖形符號(hào)表示。當(dāng)要求不高時(shí)，也可采用印制線(xiàn)路板內(nèi)較大的裝配孔代替。圖 38給出了三種定位孔圖形符號(hào)。 印制電路板設(shè)計(jì)與制作 印制導(dǎo)線(xiàn) 設(shè)計(jì)印制電路板時(shí)，當(dāng)元件布局和布線(xiàn)的方案初步確定后，就要具體地設(shè)計(jì)印制導(dǎo)線(xiàn)與印制板圖形。這時(shí)必然會(huì)遇到印制線(xiàn)寬度、導(dǎo)線(xiàn)間距等設(shè)計(jì)尺寸的確定以及圖形的格式等問(wèn)題。設(shè)計(jì)尺寸和圖形格式不能隨便選擇，它關(guān)系到印制板的總尺寸和電路性能。 ① 印制導(dǎo)線(xiàn)的寬度 一般情況下，印制導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)盡可能寬一些，這有利于承受電流和制造時(shí)方便。表 33為 度與允許電流量、電阻的關(guān)系。印制電路板設(shè)計(jì)與制作 表 33 導(dǎo)線(xiàn)寬度與允許電流量、電阻的關(guān)系 在決定印制導(dǎo)線(xiàn)寬度時(shí)，除需要考慮載流量外，還應(yīng)注意它在板上的剝離強(qiáng)度，以及與連接盤(pán)的協(xié)調(diào)，如圖 33所示，線(xiàn)寬 b=(1/3～ 2/3)D。 一般的導(dǎo)線(xiàn)寬度可在 ～ mm之間，建議優(yōu)先采用 、 、 、 ,其中 主要用于微小型化設(shè)備。 印制電路板設(shè)計(jì)與制作 印制導(dǎo)線(xiàn)具有電阻，通過(guò)電流時(shí)將產(chǎn)生熱量和電壓降。印制導(dǎo)線(xiàn)的電阻在一般情況下可不予考慮，但當(dāng)作為公共地線(xiàn)時(shí)，為避免地線(xiàn)電位差而引起寄生回授時(shí)要適當(dāng)考慮。 印制電路的電源線(xiàn)和接地線(xiàn)的載流量較大，因此，設(shè)計(jì)時(shí)要適當(dāng)加寬，一般取 ～ 。 當(dāng)要求印制 導(dǎo)線(xiàn)的電阻和電感小時(shí)，可采用較寬的信號(hào)線(xiàn)；當(dāng)要求分布電容小時(shí)，可采用較窄的信號(hào)線(xiàn)。 ② 印制導(dǎo)線(xiàn)的間距 一般情況下，建議導(dǎo)線(xiàn)間距等于導(dǎo)線(xiàn)寬度，但不小于1mm，否則浸焊就有困難。對(duì)微型化設(shè)備，導(dǎo)線(xiàn)的最小間距就不小于 。導(dǎo)線(xiàn)間距與焊接工藝有關(guān)，采用浸焊或波峰焊時(shí)，間距要大一些，手工焊接時(shí)的間距可小一些。 印制電路板設(shè)計(jì)與制作 在高壓電路中，相鄰導(dǎo)線(xiàn)間存在著高電位梯度，必須考慮其影響。印制導(dǎo)線(xiàn)間的擊穿將導(dǎo)致基板表面炭化、腐蝕和破裂。 在高頻電路中，導(dǎo)線(xiàn)之間的距離將影響分布電容的大小，從而影響著電路的損耗和穩(wěn)定性。因此導(dǎo)線(xiàn)間距的選擇要根據(jù)基板材料、工作環(huán)境、分布電容大小等因素來(lái)確定。最小導(dǎo)線(xiàn)間距還同印制板的加工方法有關(guān)，選用時(shí)就綜合考慮。印制電路板設(shè)計(jì)與制作 印制導(dǎo)線(xiàn)的圖形除要考慮機(jī)械因素、電氣因素外，還要考慮美觀(guān)大方。所以在設(shè)計(jì)印制導(dǎo)線(xiàn)的圖形時(shí)，應(yīng)遵循以下原則（如圖 310所示）： ③ 印制導(dǎo)線(xiàn)形狀