【正文】 印制電路板設(shè)計(jì)與制作 銅膜導(dǎo)線也稱銅膜走線，簡稱導(dǎo)線，用于連接各個焊盤，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)線來進(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。 助焊膜是涂于焊盤上，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，要求板子上非焊盤處的銅箔不能粘錫，因此在焊盤以外的各個部位都要涂覆一層涂料，用于阻止這些部位上錫?？梢?，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，由于電子線路的元件密集安裝、抗干擾和布線等特殊要求，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，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。這些層因加工相對較難而大多用于設(shè)置走線較為簡單的電源布線層，并常用大面積填充的辦法來布線。上下位置的表面層與中間各層需要連通的地方用 “過孔（ Via） ”來溝通。印制電路板設(shè)計(jì)與制作 （ 1）焊盤：焊盤的作用是放置焊錫、連接導(dǎo)線和元件引腳。選擇元件的焊盤類型要綜合考慮該元件的形狀、大小、布置形式、振動和受熱情況、受力方向等因素。 焊盤的形狀有圓、方、八角、圓方、定位用焊盤和特殊焊盤，特殊焊盤需要單獨(dú)設(shè)計(jì)。自行設(shè)計(jì)焊盤時還要考慮以下原則：l形狀上長短不一致時，要考慮邊線寬度與焊盤定邊長的大小差異不能過大。l需要在元件引腳之間走線時，選用長短不對稱的焊盤往往事半功倍。l各元件焊盤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）過孔：為連通各層之間的線路，在各層需要連通的導(dǎo)線的交匯處鉆上一個公共孔，這就是過孔。過孔有三種，即從頂層貫通到底層穿透式過孔、從頂層通到內(nèi)層或從內(nèi)層通到底層的盲過孔以及內(nèi)層間的隱藏過孔。 過孔從上面看上去，有兩個尺寸，即通孔直徑和過孔直徑，如圖 33所示。通孔和過孔之間的孔壁，用于連接不同層的導(dǎo)線。過孔直徑 通孔直徑 圖 33 過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)志圖案和文字代號等，例如元件標(biāo)號和標(biāo)稱值、元件輪廓形狀和廠家標(biāo)志、生產(chǎn)日期等，這就稱為絲印層。 不少初學(xué)者設(shè)計(jì)絲印層的有關(guān)內(nèi)容時，只注意文字符號放置得整齊美觀，而忽略了實(shí)際制出的 PCB效果。在他們設(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)號打在相鄰元件上，如此種種的設(shè)計(jì)都將會給裝配和維修帶來很大不便。正確的絲印層字符布置原則是：不出歧義，見縫插針，美觀大方。 印制電路板設(shè)計(jì)與制作 對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)電路板信號屏蔽作用，提高電路板信號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 焊盤也叫連接盤，是指印制導(dǎo)線在焊接孔周圍的金屬部分，供元件引線跨接線焊接用。 ① 連 接 盤 的尺寸： 連 接 盤 的尺寸取決于 焊 接孔的尺寸。 焊接孔是指固定元件引 線 或跨接 線 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 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 ，可用沖孔；當(dāng) 焊 接孔徑小于印制板厚度 時 ，可用 鉆 孔。 一般 焊 接孔的 規(guī) 格不宜 過 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連接盤直徑與焊接孔關(guān)系 ② 連接盤的形狀。根據(jù)不同的要求選擇不同形狀的連接盤，圓形連接盤用得最多，因?yàn)閳A焊盤在焊接時，焊錫將自然堆焊成光滑的圓錐形，結(jié)合牢固、美觀。但有時，為了增加連接盤的粘附強(qiáng)度，也采用正方形、橢圓形和長圓形連接盤。連接盤的常用形狀如圖 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。焊盤與焊盤間的連線合為一體，如同水上小島，故稱為島形焊盤，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)線的長度與數(shù)量。此外，焊盤與印制線合為一體后，銅箔面積加大，使焊盤和印制線的抗剝強(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)線電感，增大地線的屏蔽面積，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)該用專門圖形符號表示。當(dāng)要求不高時，也可采用印制線路板內(nèi)較大的裝配孔代替。圖 38給出了三種定位孔圖形符號。 印制電路板設(shè)計(jì)與制作 印制導(dǎo)線 設(shè)計(jì)印制電路板時，當(dāng)元件布局和布線的方案初步確定后，就要具體地設(shè)計(jì)印制導(dǎo)線與印制板圖形。這時必然會遇到印制線寬度、導(dǎo)線間距等設(shè)計(jì)尺寸的確定以及圖形的格式等問題。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)線的寬度 一般情況下，印制導(dǎo)線應(yīng)盡可能寬一些，這有利于承受電流和制造時方便。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)線寬度與允許電流量、電阻的關(guān)系 在決定印制導(dǎo)線寬度時，除需要考慮載流量外，還應(yīng)注意它在板上的剝離強(qiáng)度，以及與連接盤的協(xié)調(diào)，如圖 33所示，線寬 b=(1/3～ 2/3)D。 一般的導(dǎo)線寬度可在 ～ 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)線具有電阻，通過電流時將產(chǎn)生熱量和電壓降。印制導(dǎo)線的電阻在一般情況下可不予考慮，但當(dāng)作為公共地線時，為避免地線電位差而引起寄生回授時要適當(dāng)考慮。 印制電路的電源線和接地線的載流量較大，因此，設(shè)計(jì)時要適當(dāng)加寬，一般取 ～ 。 當(dāng)要求印制 導(dǎo)線的電阻和電感小時，可采用較寬的信號線；當(dāng)要求分布電容小時，可采用較窄的信號線。 ② 印制導(dǎo)線的間距 一般情況下，建議導(dǎo)線間距等于導(dǎo)線寬度，但不小于1mm，否則浸焊就有困難。對微型化設(shè)備，導(dǎo)線的最小間距就不小于 。導(dǎo)線間距與焊接工藝有關(guān)，采用浸焊或波峰焊時，間距要大一些，手工焊接時的間距可小一些。 印制電路板設(shè)計(jì)與制作 在高壓電路中，相鄰導(dǎo)線間存在著高電位梯度，必須考慮其影響。印制導(dǎo)線間的擊穿將導(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確定。最小導(dǎo)線間距還同印制板的加工方法有關(guān)，選用時就綜合考慮。印制電路板設(shè)計(jì)與制作 印制導(dǎo)線的圖形除要考慮機(jī)械因素、電氣因素外，還要考慮美觀大方。所以在設(shè)計(jì)印制導(dǎo)線的圖形時，應(yīng)遵循以下原則（如圖 310所示）： ③ 印制導(dǎo)線形狀