淺談印制電路板的設(shè)計(jì)制作技巧

1.印制電路板

1.1 印制電路板簡介

印制電路板可實(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，為自動焊接提供阻焊圖形，為元件插裝、檢查、維修提供識別字符和圖形。

12設(shè)計(jì)印制電路板的大體步驟

在設(shè)計(jì)電路板時(shí)，首先應(yīng)對電子制作中的所有元件的引腳尺寸、結(jié)構(gòu)封狀形式標(biāo)注詳細(xì)真實(shí)的具體數(shù)字，應(yīng)注意的是有時(shí)同一型號的元件會因生產(chǎn)廠家不同在數(shù)值及引腳排列上有所差異;其次，根據(jù)所設(shè)計(jì)的電原理圖，模擬出元件總體方框圖：最后，根據(jù)方框圖及電性要求，畫出電路板草圖。在畫各元件的詳細(xì)引腳及其在電路板上的位置時(shí)，應(yīng)注意處理好元器件體積大小及相互之間的距離、周邊元件距邊緣的尺寸，輸入、輸出、接地及電源線，高頻電路、易輻射、易干擾的信號線等。

2.印制電路板設(shè)計(jì)遵循的原則

2,1 元件布局

首先，要考慮PCB尺寸大小。PCB尺寸過大時(shí)，印制線條長，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本也增加;過小，則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。在確定PCB尺寸后，了解各個(gè)元件的屬性信息，包括電氣性能、外形尺寸、引腳距離等，再確定元件的位置。最后，根據(jù)電路的功能單元，對電路的全部元器件進(jìn)行布局，需要注意以下幾個(gè)方面：

1)元件排列一般按信號流向，從輸入級開始，到輸出級終止。每個(gè)單元電路相對集中，并以核心器件為中心，圍繞它進(jìn)行布局。盡可能縮短高頻元器件之間的連線，減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾。對于可調(diào)元件布置時(shí)，要考慮到調(diào)節(jié)方便。易受干擾的元器件不能相互挨得太近，輸入和輸出元件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離。

2)對稱式的電路，如推挽功放、差分放大器、橋式電路等，應(yīng)注意元件的對稱性。盡可能使分布參數(shù)一致，有鐵芯的電感線圈，應(yīng)盡量相互垂直放置，且遠(yuǎn)離，以減小相互間的耦合。

3)對于電位器、可調(diào)電感線圈、可變電容器、微動開關(guān)等可調(diào)元件的布局應(yīng)考慮整機(jī)的結(jié)構(gòu)要求。若是機(jī)內(nèi)調(diào)節(jié)，應(yīng)放在印制板上方便于調(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)。

4)元件排列均勻、整齊、緊湊，密度一致，盡量做到橫平豎直，不能將元器件斜排或交叉重排。單元電路之間的引線應(yīng)盡可能短，引出線數(shù)目盡可能少。

5)位于電路板邊緣的元器件，離電路板邊緣一般不小于2mm。各元件外殼之間的距離，應(yīng)根據(jù)它們之間的電壓來確定，不應(yīng)小于0.5 mm。

2.2布線

元件布局確定后，就可開始實(shí)施布線，印制電路板布線時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

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。 2)-般公共地線布置在邊緣部位，便于將印制電路板排在機(jī)殼上。

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。印制攝導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基扳間的粘附強(qiáng)度和流過它們的電流值決定。導(dǎo)線寬度為1.5mm可滿足要求。對于集成電路，尤其是數(shù)字電路，通常選0.02~ 0.3mm導(dǎo)線寬度。

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。此外，盡量避免使用大面積銅箔，否則，長時(shí)間受熱時(shí)，易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象。必須用大面積銅箔時(shí)，最好用柵格狀。這樣有利于排除銅箔與基板間粘合劑受熱產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體。

2.3焊盤

焊盤中心孔要比器件引線直徑稍大一些。焊盤太大易形成虛焊。焊盤外徑D-般不小于(d+1.2)mm，其中d為引線孔徑。對高密度的數(shù)字電路，焊盤最小直徑可取(d+l.O)mm。轉(zhuǎn)

3.印制電路板的裝配

3.1 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。一般用尖嘴鉗或鑷子成型。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。

3.2元器件引線及導(dǎo)線端頭焊前處理

為保證焊接質(zhì)量，元件在焊接前，必須去掉引線上的雜質(zhì)，并作浸錫處理。帶絕緣層的導(dǎo)線按所需長度截?cái)鄬?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。

3,3元器件的插裝方法

電阻器、電容器、半導(dǎo)體器件等軸向?qū)ΨQ元件常用臥式和立時(shí)兩種方法，采用哪種插裝方法與電路板的設(shè)計(jì)有關(guān)，看具體的要求。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l-2mm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(jī)械強(qiáng)度，全打彎式，引腳彎成90度左右，具有很高的機(jī)械強(qiáng)度，要注意焊盤中引線彎曲的方向。

3.4元器件的焊接

在焊接電路時(shí)，將印制電路板按單元電路區(qū)分，一般從信號輸入端開始，依次焊接，先焊小元件，后焊大元件。焊接電阻時(shí)，使電阻器的高低一致，電容要注意“+”，“一”極性不能接錯(cuò)，二極管的陰陽極性不能接錯(cuò)，三極管在焊接時(shí)焊接的時(shí)間盡可能短，用鑷子夾住引線腳，以利散熱。集成電路線焊接對角的兩只引腳，然后再從左到右自上而下逐個(gè)焊接，焊接時(shí)，烙鐵頭一次粘錫量以能焊2-3只引腳為宜，烙鐵頭先接觸印制電路板上的銅箔，待焊錫進(jìn)入集成電路引腳底部時(shí)，烙鐵頭再接觸引腳，接觸時(shí)不宜超過3S，且要使焊錫均勻包住引腳，焊后要檢查是否漏焊、碰焊、虛焊，并清理焊點(diǎn)處焊料。

3.5 焊接質(zhì)量檢驗(yàn)

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(diǎn)周圍是否殘留焊劑，有無連焊、橋焊，焊盤有無裂紋，焊點(diǎn)是否光滑，有無拉尖現(xiàn)象等。

2)手觸檢查

用手觸摸元器件，有無松動、焊接不牢的現(xiàn)象，用鑷子夾住元器件引線輕輕拉動，有無松動現(xiàn)象，焊點(diǎn)在搖動時(shí)，上面的焊錫是否有脫落現(xiàn)象。

4.結(jié)束語

電子產(chǎn)品與我們的生產(chǎn)生活息息相關(guān)，我們在進(jìn)行印制電路板的設(shè)計(jì)與制作時(shí)，上述的設(shè)計(jì)制作技巧，可使電路原理圖的設(shè)計(jì)進(jìn)一步規(guī)范化，質(zhì)量檢測對產(chǎn)品的性能、可靠性、安全性有更一步的保障。