【正文】 膜，這種印制底圖稱為阻焊圖。 圖 和字符 ， 可通過制版照相或光繪獲得底片 。 第 4章 印制電路板的設(shè)計與制作 (3) 字符標(biāo)記圖 (裝配圖 )。為了同其他印制板制作工藝圖區(qū)別，一般將導(dǎo)電圖形和印制元件組成的圖稱為線路圖。 如圖 示是機械加工圖樣 ， 采用 CAD繪圖 ， 打印時選擇機械層 (Mech層 )。 機械加工圖是供制造工具 、 模具 、 加工孔及外形 (包括鉗工裝配 )用的圖紙 。 第 4章 印制電路板的設(shè)計與制作 4. 制版工藝圖 制作一塊標(biāo)準(zhǔn)的印制板 ， 根據(jù)不同的加工工序 ， 應(yīng)提供不同的制版工藝圖 。 (4) 光繪。 (3) 計算機繪圖 。 (2) 手工貼圖 。 手工繪圖就是用墨汁在白銅板紙上繪制照相底圖 ， 其方法簡單 、 繪制靈活 。 第 4章 印制電路板的設(shè)計與制作 圖 制取原版底片的幾種方法 第 4章 印制電路板的設(shè)計與制作 由圖可見 ， 除光繪可直接獲得原版底片外 ， 采用其他方式時都需要通過照相制版來獲得整版底片 。所以說，黑白圖的繪制質(zhì)量將直接影響印制板的生產(chǎn)質(zhì)量。 第 4章 印制電路板的設(shè)計與制作 3. 制版底圖繪制 制版底圖繪制也稱為黑白圖繪制，它是依據(jù)預(yù)先設(shè)計的布線草圖繪制而成的，是為生產(chǎn)提供照相使用的黑白底圖。 可采用扎針穿孔法將一面的焊盤中心引到另一面 。 ② 兩面印制導(dǎo)線最好分別畫在兩面 ， 如在一面繪制 ， 應(yīng)用兩種顏色以示區(qū)別 ， 并注明在哪一面 。 (6) 標(biāo)注焊盤尺寸及線寬，注明印制板的技術(shù)要求，如圖(f)所示。 第 4章 印制電路板的設(shè)計與制作 (4) 為簡便起見 ， 勾畫印制導(dǎo)線時 ， 只需要用細(xì)線標(biāo)明導(dǎo)線走向及路徑即可 ， 不需按導(dǎo)線的實際寬度畫出 ， 但應(yīng)考慮導(dǎo)線間距離 ， 如圖 (d)所示 。 (2) 在單線不交叉圖上均勻 、 整齊地排列元器件 ， 并用鉛筆畫出各元器件的外形輪廓 ， 元器件的外形輪廓應(yīng)與實物相對應(yīng) ， 如圖 (b)所示 。 同時應(yīng)在圖中注明印制板的各項技術(shù)要求 ， 圖的比例可根據(jù)印制電路板上圖形的密度和精度要求而定 ， 可以采用 1∶ 1， 2∶ 1， 4∶ 1等比例繪制 。 第 4章 印制電路板的設(shè)計與制作 2. 草圖設(shè)計的步驟 印制電路板草圖設(shè)計通常先繪制單線不交叉圖 ， 在圖中將具有一定直徑的焊盤和一定寬度的直線分別用一個點和一根單線條表示 。對發(fā)熱元器件、易熱損壞的元器件或雙面印制電路板元器件，元器件的外殼應(yīng)與印制電路板有一定的距離，不允許緊貼印制電路板安裝，在此安裝之前，元器件的引線應(yīng)彎曲成形后定位。 (5) 對于面積大的印制電路板 ， 應(yīng)采取邊框加固或用加強筋加固的措施 。 (3) 安全間隙一般不應(yīng)小于 mm，元器件的電壓每增加200 V時，間隙增加 1 mm，對易于受干擾的元器件加裝金屬屏蔽罩時，應(yīng)注意屏蔽罩不得與元器件或引線相碰。 第 4章 印制電路板的設(shè)計與制作 圖 原理圖及單面不交叉圖 第 4章 印制電路板的設(shè)計與制作 1. 草圖設(shè)計原則 (1) 元器件在印制電路板上的分布應(yīng)盡量均勻 ， 密度一致 ，排列應(yīng)整齊美觀 ， 一般應(yīng)做到橫平豎直排列 ， 不允許斜排 ， 不允許立體交叉和重疊排列 。但是在印制電路板上，非電氣連接的導(dǎo)線交叉是不允許的，如圖 。通常在原理圖中為了便于電路分析及更好地反映各單元電路之間的關(guān)系，元器件用電路符號表示，在此不考慮元器件的尺寸形狀、引腳的排列順序，只為便于電路原理的理解。 第 4章 印制電路板的設(shè)計與制作 草圖設(shè)計 所謂草圖，是指制作照相底圖 (也稱黑白圖 )的依據(jù)，它是在坐標(biāo)紙上繪制的。 第 4章 印制電路板的設(shè)計與制作 5. 跨接線的使用 在單面的印制線路板設(shè)計中，有些線路無法連接時，常會用到跨接線 (也稱飛線 )，跨接線常是隨意的，有長有短，這會給生產(chǎn)上帶來不便。在高頻電路中，印制線路板上應(yīng)盡可能多地保留銅箔做地線，最好形成環(huán)路或網(wǎng)狀，這樣不但屏蔽效果好，還可減小分布電容。由于印制導(dǎo)線本身可能承受附加的機械應(yīng)力，以及局部高電壓引起的放電作用，因此在實際設(shè)計時，要根據(jù)具體電路選擇如圖 。表 42給出的間距、電壓參考值在一般設(shè)計中是安全的。 第 4章 印制電路板的設(shè)計與制作 在布線密度較低時，信號線的間距可適當(dāng)?shù)丶哟?，對高、低電平懸殊的信號線應(yīng)盡可能地短且加大間距。頻率越高時，相對絕緣強度就會下降。 這個電壓一般包括工作電壓 、 附加波動電壓及其他原因引起的峰值電壓 。 而且為了便于操作和生產(chǎn) ， 間距也應(yīng)盡量寬些 。對于集成電路的信號線，導(dǎo)線寬度可以選 ～ 1 mm，但是為了保證導(dǎo)線在板上的抗剝強度和工作可靠性，線不宜太細(xì)，只要印制板的面積及線條密度允許，應(yīng)盡可能采取較寬的導(dǎo)線，特別是電源線、地線及大電流的信號線更要適當(dāng)加寬，可能的話，線寬應(yīng)大于 2～ 3 mm。由于印制導(dǎo)線具有一定的電阻，當(dāng)電流通過時，要產(chǎn)生熱量和一定的壓降，單面板實驗表明，當(dāng)銅箔厚度為 50 μm、導(dǎo)線寬度為 1～ mm、通過電流時，溫度升高小于3℃ ，因此，選用合適寬度的印制導(dǎo)線是很重要的，一般選用1～ mm寬度導(dǎo)線就可能滿足設(shè)計要求而不致引起溫升過高。 第 4章 印制電路板的設(shè)計與制作 印制導(dǎo)線設(shè)計 1. 印制導(dǎo)線的寬度 在印制電路板中，印制導(dǎo)線的主要作用是連接焊盤和承載電流，它的寬度主要由銅箔與絕緣基板之間的粘附強度和流過導(dǎo)線的電流決定，導(dǎo)線寬度應(yīng)以能滿足電氣性能要求而又便于生產(chǎn)為宜，它的最小值以承受的電流大小而定，但最小不宜小于 mm。 (4) 定位孔。 (3) 安裝孔 。 一般電路過孔直徑可取 ～ mm，高密度板可減少到 mm， 甚至用盲孔方式 ， 即過孔完全用金屬填充 。 過孔也稱連接孔 。引線孔過小，元器件引腳安裝困難，焊錫不能潤濕金屬孔；引線孔過大，容易形成氣泡等焊接缺陷。引線孔即焊盤孔，有金屬化和非金屬化之分。 第 4章 印制電路板的設(shè)計與制作 圖 各式焊盤 第 4章 印制電路板的設(shè)計與制作 3. 孔的設(shè)計 印制電路板上孔的種類主要有引線孔 、 過孔 、 安裝孔和定位孔 。 (7) 多邊形焊盤和異形焊盤。 (6) 鉗形 (開口 )焊盤 。 第 4章 印制電路板的設(shè)計與制作 (5) 淚滴式焊盤 。這種焊盤既有足夠的面積以增強抗剝能力，又在一個方向上尺寸較小，利于中間走線。手工制作常采用這種方式。如圖 (c)所示，當(dāng)印制板上元器件體積大、數(shù)量少且印制線路簡單時，多采用方形焊盤。 設(shè)計時 ， 如板面允許 ， 應(yīng)盡可能增大連接盤的尺寸 ， 以方便加工制造和增強抗剝能力 。 第 4章 印制電路板的設(shè)計與制作 (2) 圓形焊盤 。這種焊盤適合于元器件密集固定的情況，這樣可大量減少印制導(dǎo)線的長度與數(shù)量，在一定程度上能抑制分布參數(shù)對電路造成的影響。如圖 (a)所示，焊盤與焊盤之間的連線合為一體，猶如水上小島，故稱為島形焊盤。表 41列出了不同鉆孔直徑所對應(yīng)的最小連接盤直徑。但是，對于布線密度高的印制電路板，若其連接盤的尺寸過大，就要減少導(dǎo)線寬度與間距。 圖 元器件安裝 (a) 合理； (b) 不合理 第 4章 印制電路板的設(shè)計與制作 焊盤及孔的設(shè)計 1. 焊盤的尺寸 連接盤的尺寸與鉆孔設(shè)備、鉆孔孔徑、最小孔環(huán)寬度有關(guān)。 第 4章 印制電路板的設(shè)計與制作 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。 (6) 根據(jù)印制電路板在整機中的安裝狀態(tài)來確定元器件的軸向位置。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。 (4) 元器件的布設(shè)不能上下交叉，如圖 。 (2) 元器件不要布滿整個板面，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)線的長短與數(shù)量 ， 對整機的可靠性也能起到一定作用 。臥式安裝由于元器件跨距大，兩焊點間走線方便，因此對印制導(dǎo)線的布設(shè)十分有利。 (2) 臥式安裝。 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)體收音機和小型便攜式儀器 。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。元器件臥式安裝時一般均以規(guī)則排列為主。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)線也會相應(yīng)增加。 第 4章 印制電路板的設(shè)計與制作 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。 第 4章 印制電路板的設(shè)計與制作 元器件排列方式 1. 不規(guī)則排列 元器件不規(guī)則排列也稱隨機排列，即元器件軸線方向彼此不一致，排列順序無一定規(guī)則，如圖 (a)所示。 第 4章 印制電路板的設(shè)計與制作 電子儀器的干擾問題較為復(fù)雜，它可能由多種因素引起。另外在排版設(shè)計時，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)熱元件對周圍元器件產(chǎn)生熱傳導(dǎo)或輻射。 第 4章 印制電路板的設(shè)計與制作 4． 熱干擾及抑制 電器中因為有大功率器件的存在，在工作時表面溫度較高，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。這些磁場不僅對周圍元器件產(chǎn)生干擾，同時對周圍印制導(dǎo)線也會產(chǎn)生影響。 第 4章 印制電路板的設(shè)計與制作 (2) 磁性元器件相互間干擾。使用高頻電纜直接輸送信號時，電纜的屏蔽層應(yīng)一端接地。這些措施可以減少分布參數(shù)造成的干擾。感應(yīng)信號就是干擾源。電磁場干擾的產(chǎn)生主要有以下幾種： 第 4章 印制電路板的設(shè)計與制作 (1) 印制導(dǎo)線間的寄生耦合。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)?，都可能引起干擾。圖 布線不合理，致使交直流回路彼此相連，造成交流信號對直流產(chǎn)生干擾，從而使質(zhì)量下降的例子。所以，印制電路布線時，交直流回路不能彼此相連，電源線不要平行大環(huán)形走線；電源線與信號線不要靠得太近，并避免平行。供電電源的質(zhì)量會直接影響整機的技術(shù)指標(biāo)。在高頻電路中，設(shè)計時應(yīng)盡量擴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，同時，大面積接地還可對電場干擾起到屏蔽作用，如圖 (b)所示。因此，應(yīng)將接地線盡量加粗，使它能通過三倍于印制電路板的允許電流。 (3) 盡量加粗接地線。 第 4章 印制電路板的設(shè)計與制作 (2) 將數(shù)字電路地線與模擬電路地線分開 。如一塊印制板上有幾個電路 (或幾級電路 )時，各電子電路 (各級 )地線應(yīng)分別設(shè)置 (并聯(lián)分路 )，并分別通過各處地線匯集到電路板的總接地點上，如圖 (b)所示。 第 4章 印制電路板的設(shè)計與制作 在處理好同級電路接地后 ， 在設(shè)計整個印制板上的地線時 ， 防止各級電流的干擾的主要方法有以下幾種： (1) 正確選擇接地方式。 第 4章 印制電路板的設(shè)計與制作 為克服地線干擾，在印制電路設(shè)計中，應(yīng)盡量避免不同回路電流同時流經(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。 第 4章 印制電路板的設(shè)計與制作 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自身的接地點 (不一定是真正的大地 )，電路中接地點在電位的概念中表示零電位，其他電位均相對這一點而言。 (6) 充分考慮可能產(chǎn)生的干擾，并同時采取相應(yīng)的抑制措施。 (4) 當(dāng)兩面板布線時，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。 直角或尖角在高頻電路和布線密度高的情況下會影響電氣性能 。 第 4章 印制電路板的設(shè)計與制作 2. 布線的原則 (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) 以每個功能電路的核心元器件為中心 ， 圍繞它來進行布局 。 (5) 在印制板上應(yīng)留出定位孔及固定支架所占用的位置。 對一些發(fā)熱元器件應(yīng)考慮散熱方法 ， 熱敏元件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱元件 。 帶高壓的元器件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時手不易觸及的地方 。易受干擾的