【正文】 電平懸殊的信號(hào)線應(yīng)盡可能地短且加大間距。 2．印制電路板的布線： （1）印制導(dǎo)線的線長(zhǎng)：印制導(dǎo)線的布設(shè)應(yīng)盡可能的短，在高頻回路中更應(yīng)如此；印制導(dǎo)線的拐彎應(yīng)成圓角，而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；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；作為電路的輸入及輸出用的印制導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行，以免發(fā)生回授，在這些導(dǎo)線之間最好加接地線。9．在對(duì)進(jìn)出接線端布置時(shí)，相關(guān)聯(lián)的兩引線端的距離不要太大，一般為5～8mm英寸較合適。4．總地線必須嚴(yán)格按高頻、中頻、低頻逐級(jí)按弱電到強(qiáng)電的順序排列原則，切不可隨便翻來(lái)覆去亂接，級(jí)間寧可接線長(zhǎng)點(diǎn)，也要遵守這一規(guī)定。（2）CMOS的輸入阻抗很高，且易受感應(yīng)，因此對(duì)不使用的輸入端口要接地或接正電源。 去耦合電容配置PCB設(shè)計(jì)的常規(guī)做法之一是在印制電路板的各個(gè)關(guān)鍵部位配置適當(dāng)?shù)娜ヱ铍娙荨５皖l電路的地線應(yīng)盡量采用單點(diǎn)并聯(lián)接地，實(shí)際布線有困難時(shí)可部分串聯(lián)后再并聯(lián)接地。必須用大面積銅箔時(shí)，最好用柵格狀。2．印制電路板導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基板間的粘附強(qiáng)度和流過(guò)它們的電流值決定。8．在高頻下工作的電路，要考慮元器件之間的分布參數(shù)。那些又大又重、發(fā)熱量多的元器件，不宜裝在印制電路板上，而應(yīng)裝在整機(jī)的機(jī)箱底板上，且應(yīng)考慮散熱問(wèn)題。PCB尺寸過(guò)大時(shí)，印制線路長(zhǎng)，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本也增加；過(guò)小，則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。這樣在浸焊時(shí)能迅速加熱，并保證涂錫均勻。最小導(dǎo)線間距還同印制板的加工方法有關(guān)，選用時(shí)就綜合考慮。當(dāng)要求印制導(dǎo)線的電阻和電感小時(shí)，可采用較寬的信號(hào)線；當(dāng)要求分布電容小時(shí)，可采用較窄的信號(hào)線。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。 4．定位孔。為了保證焊接及結(jié)合強(qiáng)度，建議采用表22的尺寸。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。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。 焊盤(pán)和過(guò)孔1．焊盤(pán)：焊盤(pán)的作用是放置焊錫、連接導(dǎo)線和元件引腳。 助焊膜和阻焊膜按“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)。既然元件封裝只是元件的外觀和焊盤(pán)位置，那么純粹的元件封裝僅僅是空間的概念，因此，不同的元件可以共用同一個(gè)元件封裝；另一方面，同種元件也可以有不同的封裝，所以在取用焊接元器件時(shí)，不僅要知道元件名稱(chēng)，還要知道元件的封裝。3．多層板：多層板是包含了多個(gè)工作層的電路板。第2章 印刷電路板的設(shè)計(jì) 印制電路的基本概念在進(jìn)行PCB的設(shè)計(jì)與制作前，先了解一下印制電路板的結(jié)構(gòu)，理解一些基本概念，尤其是涉及到布線規(guī)則時(shí)，這些概念很重要。我國(guó)PCB產(chǎn)業(yè)近年來(lái)保持著20%左右的高速增長(zhǎng)，并預(yù)計(jì)在2010年左右超過(guò)日本，成為全球PCB產(chǎn)值最大和技術(shù)發(fā)展最活躍的國(guó)家。同一塊印制板上的器件應(yīng)盡可能按其發(fā)熱量大小及散熱程度分區(qū)排列，發(fā)熱量小或耐熱性差的器件(如小信號(hào)晶體管、小規(guī)模集成電路、電解電容等)放在冷卻氣流的最上流(入口處)，發(fā)熱量大或耐熱性好的器件放在冷卻氣流最下游。密集組裝板面打線（WireBond）盛行，鍍鎳鍍金越來(lái)越重要，柱狀溴化鎳將興起，PCB設(shè)計(jì)與制作技術(shù)難度加大，薄板、大尺寸排板、小孔劇增，縱橫比（AspeetRatio）加大，水平反脈沖與垂直反脈沖供電方式被廣泛應(yīng)用，盲孔鍍銅則以垂直自走渦流攪拌方式為宜，如UCON。 印刷電路板的發(fā)展趨勢(shì)印制電路板從單層板發(fā)展到雙面板、多層板和撓制板，并不斷地向高精度、高密度和高可靠性方向發(fā)展。大部分的主機(jī)板都是4到8層的結(jié)構(gòu)，不過(guò)技術(shù)上理論可以做到近100層的PCB板。2．雙面板與多層板雙面板（DoubleSided Boards） 這種電路板的兩面都有布線，不過(guò)要用上兩面的導(dǎo)線，必須要在兩面間有適當(dāng)?shù)碾娐愤B接才行。常見(jiàn)的多層板一般為4層板或6層板，復(fù)雜的多層板可達(dá)十幾層。電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)要考慮性?xún)r(jià)比這個(gè)矛盾的綜合體，而最實(shí)際的設(shè)計(jì)方法仍然是以表層做信號(hào)布線層為首選。而且，硬要把所有線路都排在有限的兩個(gè)面上，又要降低電磁感應(yīng)、電阻效應(yīng)、電容效應(yīng)，使得布線設(shè)計(jì)的任務(wù)十分艱巨。單面敷銅板的發(fā)明，成為電路板設(shè)計(jì)與制作新時(shí)代的標(biāo)志。電路由電源、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)和元器件構(gòu)成，就像實(shí)驗(yàn)室里電工實(shí)驗(yàn)電路那樣。由于它是采用電子印刷術(shù)制作的，故被稱(chēng)為“印刷”電路板。電路的設(shè)計(jì)功能能否有效地實(shí)現(xiàn)，是由PCB的設(shè)計(jì)與制造決定的。印刷電路板（Printing Circuit Board,PCB）是電子產(chǎn)品中電路元件的支撐件，它提供了電路元件和元件之間的電氣連接。優(yōu)秀的版圖設(shè)計(jì)可以節(jié)約生產(chǎn)成本，達(dá)到良好的電路性能和散熱性能。這種類(lèi)型的電路板在真空電子管時(shí)代非常盛行。印刷電路板的應(yīng)用大幅度降低了生產(chǎn)成本，從晶體管時(shí)代到現(xiàn)在，這種單面印刷電路板一直得到了廣泛的應(yīng)用。這些問(wèn)題的出現(xiàn)促使了印制電路板設(shè)計(jì)和制作工藝的發(fā)展。2．印刷電路板的功能印制電路板在電子設(shè)備中具有如下功能：提供集成電路等各種電子元器件固定、裝配的機(jī)械支撐；實(shí)現(xiàn)集成電路等各種電子元器件之間的布線和電氣連接或電絕緣；提供所要求的電氣特性，如特性阻抗等；為自動(dòng)焊錫提供阻焊圖形，為元件插裝、檢查、維修提供識(shí)別字符和圖形。因?yàn)閱蚊姘逶谠O(shè)計(jì)線路上有許多嚴(yán)格的限制（因?yàn)橹挥幸幻?，布線間不能交叉而必須繞獨(dú)自的路徑），所以只有早期的電路才使用這類(lèi)的板子。因?yàn)殡p面板的面積比單面板大了一倍，而且因?yàn)椴季€可以互相交錯(cuò)（可以繞到另一面），它更適合用在比單面板更復(fù)雜的電路上。3．其他電路板根據(jù)制作材料的不同，PCB可以分為剛性印制板和撓性印制板剛性印制板包括酚醛紙質(zhì)層壓板、環(huán)氧紙質(zhì)層壓板、聚酯玻璃氈層壓板、環(huán)氧玻璃布層壓板等；撓性印制板包括聚酯薄膜、聚酰亞胺薄膜、氟化乙丙烯（FEP）薄膜等。在兩個(gè)焊盤(pán)之間布設(shè)一根導(dǎo)線，為低密度印制板。要考慮印制電路板尺寸大小，如果尺寸過(guò)大會(huì)使印制線條長(zhǎng)，阻抗增加，不僅抗噪聲能力下降，成本也高；但尺寸過(guò)小，則散熱不好，同時(shí)易受臨近線條干擾。同時(shí)，由于其在電子基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)中的獨(dú)特地位，已經(jīng)成為當(dāng)代電子元件業(yè)中最活躍的產(chǎn)業(yè)，2003和2004年，全球PCB產(chǎn)值分別是344億美元和401億美元，%%。在北美的許多印制板制造商們企盼著美國(guó)電子工業(yè)衰退的終結(jié)，但未見(jiàn)明顯回升，美國(guó)的印制板制造商們除了采取在本土裁員或關(guān)廠等應(yīng)急措施外，為了長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，他們將戰(zhàn)略重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到亞洲。1．單面板：?jiǎn)蚊姘迨且环N一面有敷銅，另一面沒(méi)有敷銅的電路板，用戶(hù)只可在敷銅的一面布線并放置元件。多層電路板一般指三層以上的電路板。針腳式元件封裝的焊盤(pán)和過(guò)孔貫穿整個(gè)電路板，SMT元件封裝的焊盤(pán)只限于表面層。可見(jiàn)，這兩種膜是一種互補(bǔ)關(guān)系。自行設(shè)計(jì)焊盤(pán)時(shí)還要考慮以下原則：（1）形狀上長(zhǎng)短不一致時(shí)，要考慮邊線寬度與焊盤(pán)定邊長(zhǎng)的大小差異不能過(guò)大。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。1．連接盤(pán)的尺寸：連接盤(pán)的尺寸取決于焊接孔的尺寸。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)。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。表23 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(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)，線寬b=(1/3～2/3)D。導(dǎo)線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。所以在設(shè)計(jì)印制導(dǎo)線的圖形時(shí)，應(yīng)遵循以下原則（1）同一印制板的導(dǎo)線寬度（除地線外）最好一樣。 印刷電路板設(shè)計(jì)的基本原則PCB設(shè)計(jì)的好壞對(duì)電路板抗干擾能力影響很大。一般說(shuō)來(lái)，布局應(yīng)遵循以下原則：1．盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設(shè)法減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾。若是機(jī)內(nèi)調(diào)節(jié)，應(yīng)放在印制電路板上方便于調(diào)節(jié)的地方；若是機(jī)外調(diào)節(jié)，其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機(jī)箱面板上的位置相適應(yīng)。9．位于電路板邊緣的元器件，離電路板邊緣一般不小于2mm。導(dǎo)線的最小間距主要由最壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。1．電源線設(shè)計(jì)。若接地線用很細(xì)的線條，則接地電位隨電流的變化而變化，使抗噪聲性能降低。2．，如PCB空隙不夠，可每4～8個(gè)芯片布置一個(gè)1～10μF的鉭電容。2．電阻、二極管、管狀電容器等元器件有“立式”和“臥式”兩種安裝方式。5．強(qiáng)電流引線（公共地線、功放電源引線等）應(yīng)盡可能寬些，以降低布線電阻及其電壓降，可減小寄生耦合而產(chǎn)生的自激。11．設(shè)計(jì)應(yīng)按一定順序方向進(jìn)行，例如可以按由左往右和由上而下的順序進(jìn)行。在集成電路座焊盤(pán)之間走兩根線時(shí)，焊盤(pán)直徑為50mil,線寬和線間隔都是10mil，當(dāng)焊盤(pán)之間走一根線時(shí)，焊盤(pán)之間為64mil，線寬與線距都為12mil（1mil=）. 印制導(dǎo)線間距及接地的設(shè)置1．印制導(dǎo)線的間距相鄰導(dǎo)線間距必須能滿(mǎn)足電氣安全要求，而且為了便于操作和生產(chǎn)，間距也應(yīng)盡量寬些。印制導(dǎo)線的公共地線最好形成環(huán)路或網(wǎng)狀，這是因?yàn)楫?dāng)在同一塊板上有許多集成電路，特別是有耗電多的元件時(shí)，由于圖形上的限制產(chǎn)生了接地電位差，從而引起噪聲容限的降低，當(dāng)做成回路時(shí)，接地電位差減小。5．PCB的布線設(shè)計(jì)，關(guān)鍵信號(hào)線的畫(huà)法及接地、鋪銅處理。在設(shè)計(jì)印制電路板時(shí)，為了提高電路的抗干擾能力，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，往往需要將電源和接地線加寬。去耦電容的引線不能過(guò)長(zhǎng)，特別是高頻旁路電容不能帶引線。同一塊印制板上的器件應(yīng)盡可能按其發(fā)熱量大小及散熱程度分區(qū)排列，發(fā)熱量小或耐熱性差的器件(如小信號(hào)晶體管、小規(guī)模集成電路、電解電容等)放在冷卻氣流的最上流(入口處)，發(fā)熱量大或耐熱性好的器件放在冷卻氣流最下游。（2）盡量減少印制導(dǎo)線的不連續(xù)性，但導(dǎo)線的拐角應(yīng)大于90度且禁止環(huán)狀走線。（9）注意線寬，線間路與最小過(guò)孔及其孔徑比。（3）盡量加粗接地線若接地線很細(xì)，接地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。同時(shí)，各種類(lèi)型印制板的需求也越來(lái)越大，要求設(shè)計(jì)制造印制板電路的周期越短越好。Protel 99是Altium公司推出的板卡級(jí)設(shè)計(jì)系統(tǒng)。同時(shí)，使用者可以創(chuàng)建自己的元件庫(kù)，并可自由地在各庫(kù)之間移動(dòng)、拷貝元件。Protel 99的PCB編輯器提供超過(guò)25種設(shè)計(jì)方法與類(lèi)別，覆蓋了像元件位置、走線寬度、走線角度、過(guò)孔直徑、網(wǎng)絡(luò)阻抗等設(shè)計(jì)過(guò)程的方方面面。Protel 99豐富的電氣法則檢測(cè)（ERC）功能可以對(duì)大型復(fù)雜的設(shè)計(jì)進(jìn)行快速的檢驗(yàn)。獲得原版底片的方法很多，目前大致可分為三種類(lèi)型。 印制電路板的印制照相底片制好后，就可將照相底片上的圖形轉(zhuǎn)印到覆銅箔板上，即進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)移。把未感光部分的抗蝕材料沖洗干凈，使不需要的銅箔露出來(lái)，經(jīng)蝕刻后就得到所需要的電路圖形。貼膜時(shí)應(yīng)注意貼膜溫度、貼膜壓力以及貼膜速度等對(duì)貼膜質(zhì)量的影響。曝光時(shí)，要嚴(yán)格控制曝光量，曝光過(guò)量，會(huì)造成顯影困難，甚至細(xì)線條顯不出來(lái)影來(lái)的現(xiàn)象；反之，會(huì)使線條邊緣發(fā)毛，出現(xiàn)滲鍍現(xiàn)象。3．絲網(wǎng)漏印法絲網(wǎng)漏印是一種傳統(tǒng)的工藝，它適用于分辨率和尺寸精度要求不高的印制電路板生產(chǎn)工藝中。金屬框主要由鋁合金制成，金屬網(wǎng)框具有尺寸穩(wěn)定，強(qiáng)度高，壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。（3）制作絲網(wǎng)的圖形制作絲網(wǎng)是絲網(wǎng)漏印工藝中最關(guān)鍵的一道工序，它直接關(guān)系到漏印質(zhì)量的好壞。③絲網(wǎng)干膜法（又稱(chēng)菲林紙感光膜法）：在準(zhǔn)備好的絲網(wǎng)上用4%的重鉻酸銨溶液均勻地涂刷一層，再將菲林紙感光膜貼在絲網(wǎng)上。④碳素紙感光法：制網(wǎng)版時(shí)先將碳素紙（在照相軟紙上貼一層具有感光性能的透明膠）浸入3%的重鉻酸鉀（或重鉻酸銨）溶液中，浸泡3min后取出，再將有透明膠的一面貼在聚酯薄膜上，除去氣泡，并用玻璃板壓平。因此，定位一定要準(zhǔn)確。絲網(wǎng)漏印也可采用絲網(wǎng)漏印機(jī)，絲印機(jī)有半自動(dòng)絲印機(jī)和自動(dòng)絲印機(jī)兩種。蝕刻方法有搖動(dòng)槽法、浸蝕法和噴蝕法等三種。印制板的機(jī)械加工步驟如下：（1）外形加工：外形加工可用剪刀把蝕刻好的印制板剪開(kāi)，剪切時(shí)，銅箔面向上。另一種定位方法是用鉆模板定位法，它一般采用光致抗蝕劑。對(duì)每一類(lèi)孔，系統(tǒng)還將該鉆頭連續(xù)鉆孔時(shí)所走的路徑進(jìn)行優(yōu)化處理。化學(xué)鍍銅可以使印制板表面和孔壁上產(chǎn)生一層很薄的銅，這層銅不僅薄而且附著力差，因而只能起到導(dǎo)電的作用。電鍍法可使鍍層緊密牢固，厚度均勻可控，但設(shè)備復(fù)雜，成本高。除了焊盤(pán)和元器件引線孔裸露以外。（2）用挫刀將四周邊緣毛剌去掉。3．鉆孔（1）選擇合適的鉆頭，一般采用直徑為1mm的鉆頭較適中，對(duì)于少數(shù)元器件端子較粗的插孔，例如電位器端子孔。（2）對(duì)腐蝕液適當(dāng)加熱，但溫度要限制在40～50℃之間。3．按設(shè)計(jì)圖形貼到覆銅板上，貼圖時(shí)要壓緊，否則腐蝕液進(jìn)入將使圖形受損。3．曝光完畢，拿出覆銅板放進(jìn)顯影液里顯影，半分鐘后感光層被腐蝕掉，并有墨綠色霧狀漂浮。第4章 印制電路板的質(zhì)量檢驗(yàn)1. 目視檢驗(yàn)?zāi)恳暀z驗(yàn)是用肉眼檢驗(yàn)所能見(jiàn)到的一些情況，如表面缺陷包括凹痕、麻坑、劃痕、表面粗糙、空洞、針孔等。（1）潤(rùn)濕焊料在導(dǎo)線和焊盤(pán)上可自由流動(dòng)及擴(kuò)展，形成粘附性連接?；厥走^(guò)去，自己一生最寶貴的大學(xué)時(shí)光能于這樣的校園之中，能在眾多學(xué)富五車(chē)、才華橫溢的老師們的熏陶下度過(guò)，實(shí)在是榮幸之極。 Large Experimental Physics Control Systems, San Jose, California, 2001．指 導(dǎo) 教 師 情 況姓 名技術(shù)職稱(chēng)工作單位指 導(dǎo) 教 師 評(píng) 語(yǔ)指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)：指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日答 辯 委 員 會(huì)