【正文】 布線 元件布局確定后，就可開始實施布線，印制電路板布線時應(yīng)注意以下幾點： 1)布線要短，尤其是晶體管的基極、高頻引線、高低電位差比較大而又相鄰的引線，要盡可能的短，間距要盡量大，拐彎要圓，輸入輸出端用的導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行。 3)印制電路板同一層上不應(yīng)連接的印制導(dǎo)線不能交叉。導(dǎo)線寬度為 可滿足要求。 4)印制導(dǎo)線拐彎處一般取圓弧形，而直角或夾角在高頻電路中會影響電氣性能。必須用大面積銅箔時，最好用柵格狀。 5) 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影響電氣性能；當兩面板布線時，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。印制導(dǎo)線的寬度：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 ，在高密度、高精度的印制線路中，導(dǎo)線寬度和間距一般可取 ；導(dǎo)線寬度在大電流情況下還要考 慮其溫升，單面板實驗表明，當銅箔厚度為 50μm、導(dǎo)線寬度 1～ 、通過電流2A 時，溫升很小，因此，一般選用 1～ 寬度導(dǎo)線就可能滿足設(shè)計要求而不致引起溫升；印制導(dǎo)線的公共地線應(yīng)盡可能地粗，可能的話，使用大于 2～ 3mm 的線條，這點在帶有微處理器的電路中尤為重要，因為當?shù)鼐€過細時，由于流過的電流的變化，地電位變動，微處理器定時信號的電平不穩(wěn)，會使噪聲容限劣化；在 DIP 封裝 的IC 腳間走線，可應(yīng)用 10－ 10 與 12－ 12 原則 6) 相鄰導(dǎo)線間距必須能滿足電氣安全要求，而且為了便于操作和生產(chǎn)，間距也應(yīng)盡量寬 些。這個電壓一般包括工作電壓、附加波動電壓以及其它原因引起的峰值電壓。因此設(shè)計者在考慮電壓時應(yīng)把這種因素考慮進去。 7)走線長度盡量短，以便使引線電感極小化。公共地線應(yīng)盡量布置在印制電路板邊緣部分。雙層板可以使用地線面，地線面的目的是提供一個低阻抗的地線。地線網(wǎng)格的間距不能太大，因為地線的一個主要作用是提供信號回流路徑，若網(wǎng)格的間距過大，會形成較大的信號環(huán)路面積。另外，信號回流實際走環(huán)路面積小的路徑，其他地線并不起作用。 焊盤 焊盤中心孔要比器件引線直徑稍大一些。焊盤外徑 D般不小于 (d+)mm，其中 d 為引線孔徑。 焊盤的直徑和內(nèi)孔尺寸：焊盤的內(nèi)孔尺寸必須從元件引線直徑和公差尺寸以及搪錫層厚度、孔徑公差、孔金屬化電鍍層厚度等方面考慮，焊盤的內(nèi)孔一般不小于 ，因為小于 的孔開模沖孔時不易加工，通常情況下以金屬引腳直徑值加上 作為焊盤內(nèi)孔直徑，如電阻的金屬引腳直徑為 時，其焊盤內(nèi)孔直徑對應(yīng)為 ，焊盤直徑取決于內(nèi)孔直徑。 2)對于超出上表范圍的焊盤直徑可用下列公式選取： 直徑小于 的孔： D／ d＝ ～ 3 直徑大于 2mm 的孔： D／ d＝ ～ 2 式中：（ D－焊盤直徑， d－內(nèi)孔直徑） 4．印制電路板的裝配 元器件引線成型 為使元件在印制電路板上排列整齊、美觀，避免虛焊，將元器件引線成型也是非常重要的一步。元器件引線成型有多種，基本成型方法、打彎式成型方法，垂直插裝成型方法、集成電路成型方法等。帶絕緣層的導(dǎo)線按所需長度截斷導(dǎo)線，按導(dǎo)線的連接方式?jīng)Q定剝頭長度并剝頭，多股導(dǎo)線捻頭處理并上錫，這樣可保證引線介接入電路后裝接可導(dǎo)電良好且能承受一定拉力而不致產(chǎn)生斷頭。元件插裝到電路板上后，其引線穿過焊盤后應(yīng)保留一定的長度，一般 l2mm左右，直插式的，引腳穿過焊盤后不彎曲，拆焊方便，半打彎式將引腳彎成 45 度，具有一定的機械強度，全打彎式，引腳彎成 90 度左右，具有很高的機械強度，要注意焊盤中引線彎曲的方向。焊接電阻時，使電阻器的高低一致，電容要注意 “+”， “一 ”極性不能接錯，二極管的陰陽極性不能接錯，三極管在焊接時焊接的時間盡可能短，用鑷子夾住引線腳，以利散熱。 焊接質(zhì)量檢驗 1)目測檢查 從外觀上檢查焊接質(zhì)量是否合格，是否漏焊，焊點周圍是否殘留焊劑，有無連焊、橋焊，焊盤有無裂紋，焊點是否光滑，有無拉尖現(xiàn)象等。尤其是在濕法加工過程中，需采用大量的 水，因而有多種重金屬廢水和有機廢水排出，成分復(fù)雜，處理難度較大。按一萬平方米雙面板計算（每面銅箔厚度為 35 微米），則廢液、廢水中的含銅量就有 4500 公斤左右，并還有不少其他的重金屬和貴金屬。因此，在印制板生產(chǎn)過程中的廢水處理和銅等金屬的回收是很有意義的，是印制板生產(chǎn)中不可缺少的部分。至于產(chǎn)生銅廢水的工序，主要有：沉銅、全板電鍍銅、圖形電鍍銅、蝕刻以及各種印制板前處理工序（化學(xué)前處理、刷板前處理、火山灰磨板前處理等）。為使廢水處理達到國家規(guī)定的排放標準，其中銅及其化合物的最高允許排放濃度為 1mg/l（按銅計），必須針對不同的含銅廢水，采取不同的廢水處理方法。 6．致謝 非常感謝我的老師和同學(xué)在我的論文寫作中對我的熱心的幫助，因為有了他們的支持和關(guān)懷，我的論文寫作進展順利！ 參考文獻： [1]田夏軍 .PROTEL 99SE 仿真在電路設(shè)計中的應(yīng)用 [J]．河北工業(yè)科技， 2020， (6). [2]趙偉軍 .Prote199se 教程 [M]．北京：人民郵電出版社， 2020. [3]楊宗德 .Protel DXP 電路設(shè)計制板 100[M].北京：人民郵電出版社． 2020． [4]He W,Cui H,et Fine Pitch Substrate of COF by SemiAdditive Process[J].Transactions of the Institute of Metal ,879(1): 3337. [5] 陳正浩 . 電 子 裝 聯(lián) 可 制 造 性 設(shè) 計 [J]. 電 子 工 藝 技術(shù) ,2020,27(3):177178. [6] . Beadles: Interconnections and Encapsulation, AD 654630, of Integrated Silicon Device Technology ASDIRD63316, Research Triangle Institute, 1967, May. 第 3 章 印制電路板設(shè)計與制作 印制電路板 (PCBPrinted Circuit Borad)是由印制電路加基板構(gòu)成的，它是電子工業(yè)重要的電子部件之一。 印制電路板的設(shè)計 有關(guān)印制電路板的概念和設(shè)計要求 1． 印制電路板的概念 印制：采用某種方法在一個表面上再現(xiàn)符號和圖形的工藝，他包含通常意義的印刷。 印制元件：采用印制法在基板上制成的電路元件，如電感、電容等。 印制電路：采用印制法按預(yù)定設(shè)計得到的電路，包括印 制線路和印制元件或由二者組成的電路。 簡稱印制板，它不包括安裝在板子上的元器件和進一步的加工。 板上所有安裝、焊接、涂覆都已完成，習(xí)慣上按其功能或用途稱為 “ 某某板 ”“ 某某卡 ” ，如計算機的主板、顯卡等。 雙面板：兩面都有導(dǎo)電圖形的印制板。 在基板上再現(xiàn)導(dǎo)電圖形有兩種基本方式：減成法和加成法。又分蝕刻法和雕刻法。這是主要的制造方法。這在單件試制或業(yè)余條件下可快速制出印制板。 印制板是電子工業(yè)重要的電子部件之一，在電子設(shè)備中有如下功能： 、集成電路等各種元器件固定、裝配的機械支撐。 ，為元器件插裝、檢查、維修提供認別字符和圖形。這一基本要求在手工設(shè)計和用簡單CAD 軟件設(shè)計的 PCB 中并不容易做到，一般較復(fù)雜的產(chǎn)品都要經(jīng)過兩輪以上試制修改，功能較強的 CAD 軟件則有檢驗功能，可以保證電氣連接的正確性。板材選價低，板子 尺寸盡量小，連接用直焊導(dǎo)線，表面涂覆用最便宜的，選擇價格最低的加工廠等，印制板制造價格就會下降。必須則是市場競爭的原因。 可靠 這是印制板設(shè)計中較高一層的要求。再如多層板 和單、雙面板相比，設(shè)計時要容易得多，但就可靠性而言卻不如單、雙面板。 合理 這是印制板設(shè)計中更深一層，更不容易達到的要求。每一種困難都可能導(dǎo)致成本增加，工時延長，而每一個造成困難的原因都原于設(shè)計者的失誤。特需要設(shè)計者的責(zé)任心和嚴謹?shù)淖黠L(fēng)，以及實踐中不斷總結(jié)、提高的經(jīng)驗。事關(guān)國家安全、防災(zāi)救急、上天入海的產(chǎn)品，可靠性第一。具體產(chǎn)品具體對待，綜合考慮以求最好，是對設(shè)計者綜合能力的要求。印制板的設(shè)計要力求達到設(shè)計正確、可靠、合理、經(jīng)濟。印制電路板設(shè)計的主要內(nèi)容是排版設(shè)計，但排版設(shè)計之前必須考慮敷銅板板材、規(guī)格、尺寸、形狀、對外連接方式等內(nèi)容，以上工作即稱為排版設(shè)計前的準備工作。敷銅板就是把一定厚度的銅箔通過粘接劑熱壓在一定厚度的絕緣基板上。敷銅板板材通常按增強材料、粘合劑或板材特性分類。銅箔的厚度系列為 1 2 3 50、 70、 105，單位： μ m，誤差不大于 177。 不同的電子設(shè)備，對敷銅板的板材要求也不同，否則，會影響電子設(shè)備的質(zhì)量。 （ 1）敷銅箔酚醛紙層壓板 用于一般電子設(shè)備中。 （ 2）敷銅箔酚醛玻璃布層壓板 用于溫度、頻率較高的電子及電器設(shè)備中 。 （ 3）敷銅箔環(huán)氧玻璃布層壓板 是孔金屬化印制板常用的材料。 （ 4） 敷銅箔聚四氟乙烯層壓板 具有良好的抗熱性和電能性，用于耐高溫、耐高壓的電子設(shè)備中。板上元器件的排列要考慮機械結(jié)構(gòu)上的間距，還要考慮電氣性能的要求。同時，還要考慮成本，工藝方面的其他要求。在考慮板厚時，要考慮下列因素：當印制板對外連接采用直接式插座連接，則必須考慮插座間隙，板厚一般選 ，過厚則插不進，過薄會引起接觸不良；對非插入式的印制板，要考慮安裝在板上元器件的體積與重量等因素，以避免因撓度而引起電氣方面的影響；多層板的場合可選用厚度為 、 、 等的敷銅板。選擇連接方式要根據(jù)整機的結(jié)構(gòu)考慮，總的原則是連接可靠，安裝、調(diào)試、維修方便。 1． 導(dǎo)線焊接方式 這是一種簡單、廉價、可靠的連接方式，不需要任何插件，只需將導(dǎo)線與印制板板上對應(yīng)的對外連接點與板外元器件或其他部件直接焊牢即可。這種方式優(yōu)點是成本低，可靠性高，可避免因接觸不良造成的故障，缺點是維修不夠方便。采用導(dǎo)線焊接方式應(yīng)注意以下幾點。 ，引線應(yīng)通過印制板上的穿線孔，再從線路板元件面穿過，焊接在焊盤上，以免將焊盤或印制板導(dǎo)線拽掉。 ，以便與維修。 2． 插接件連接 在較復(fù)雜的儀器設(shè)備中，經(jīng)常采用插接件的連接方式。這種連接方式對復(fù)雜產(chǎn)品的批量生產(chǎn)提供了質(zhì)量保證，并提高了極為方便的調(diào)試、維修條件，但因觸點多，所以可靠性差。印制板上插座接觸部分的外形尺寸、印制導(dǎo)線寬度，應(yīng)符合插座的尺寸規(guī)定，要保證插頭與插座完全匹配接觸。圖中的幾個主要尺寸與公差，可根據(jù)所選的插座尺寸與公差來確定。 圖 元器件安裝方式 立式固定 占用面積小，適合于要求排列緊湊密集的產(chǎn)品。 臥式固定 臥式固定與立式相比，具有機械穩(wěn)定性好、排列整齊等特點，但占用面積較大。對必須安裝在板上的大型元件，焊裝時應(yīng)采取固定措施，否則長期震動引線極易折斷。選用時可根據(jù)電路實際情況靈活掌握。這種排列方式一般元件以立式固定為主，此種方式下看起來雜亂無章，但印制導(dǎo)線布設(shè)方便，印制導(dǎo)線短而少，可減少線路板的分布參數(shù)，抑制干擾，特別對消除高頻干擾有利。這種排列方 式常用于板面寬松，元器件種類少、數(shù)量多的低頻電路中。 (2) 元件安裝高度盡量矮，以提高穩(wěn)定性和防止相鄰元件碰撞。 (4) 元器件布設(shè)在板的一面，每個引腳單獨占用一個焊盤。 (6) 根據(jù)在整機中安裝狀態(tài)確定元器件軸向位置，為提高元器件在板上穩(wěn)定性，使元器件軸向 在整機內(nèi)處于豎立狀態(tài)。 焊盤及印制導(dǎo)線 1． 焊盤的尺寸 焊盤的尺寸與鉆孔孔徑、最小孔環(huán)寬度等因素有關(guān)。一般對于雙列直插式集成電路的焊盤尺寸為Φ ,相鄰的焊盤之間可穿過 ～ 寬的印制導(dǎo)線。實際焊盤的大小一般以推薦來選用。對下面常用焊盤作簡要介紹： 圓形焊盤 該焊盤與穿線孔為一同心圓?？讖酱笥谝€ ～ 。而且，同一塊板上，一般焊盤尺寸取一致，不僅美觀，而且加工工藝方便，除非某些特殊場合。 (d)橢圓形 (e) 淚滴形 (f) 開口 (g) 矩形 (h)多邊形 (i)異形孔 圖 焊盤圖形 島形焊盤 各島形焊盤之間的連線合為一體，猶如水上小島，故稱島形焊盤，常用在元件不規(guī)則排列中，可在一定程度上起抑制干擾的作用，并能提高焊盤與印制導(dǎo)線的抗剝程度。 3． 焊盤孔位和孔徑的確定 焊盤孔位一般必須在印制電路網(wǎng)絡(luò)線的交點位置上?？讖脚c元 器件引線間的間隙，非金屬化孔可小些，孔徑大于引線 左右，金屬化孔徑間隙還要考慮孔壁的平均厚度因素，一般取 左右。