PCB电路板的设计制作技巧

【导读】印制电路板可实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘,提供所要求的电气特性,为自动焊接提供阻焊图形,为元件插装、检查、维修提供识别字符和图形。相关阅读:为什么印制导线会产生干扰线路板制作
在设计电路板时,首先应对电子制作中的所有元件的引脚尺寸、结构封状形式标注详细真实的具体数字,应注意的是有时同一型号的元件会因生产厂家不同在数值及引脚排列上有所差异;其次,根据所设计的电原理图,模拟出元件总体方框图:最后,根据方框图及电性要求,画出电路板草图。在画各元件的详细引脚及其在电路板上的位置时,应注意处理好元器件体积大小及相互之间的距离、周边元件距边缘的尺寸,输入、输出、接地及电源线,高频电路、易辐射、易干扰的信号线等。
2、印制电路板设计遵循的原则
2、1 元件布局
首先,要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时,印制线条长,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也增加;过小,则散热不好,且邻近线条易受干扰。在确定PCB尺寸后,了解各个元件的属性信息,包括电气性能、外形尺寸、引脚距离等,再确定元件的位置。最后,根据电路的功能单元,对电路的全部元器件进行布局,需要注意以下几个方面:
1)元件排列一般按信号流向,从输入级开始,到输出级终止。每个单元电路相对集中,并以核心器件为中心,围绕它进行布局。尽可能缩短高频元器件之间的连线,减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。对于可调元件布置时,要考虑到调节方便。易受干扰的元器件不能相互挨得太近,输入和输出元件应尽量远离。
2)对称式的电路,如推挽功放、差分放大器、桥式电路等,应注意元件的对称性。尽可能使分布参数一致,有铁芯的电感线圈,应尽量相互垂直放置,且远离,以减小相互间的耦合。
3)对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求。若是机内调节,应放在印制板上方便于调节的地方;若是机外调节,其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。
4)元件排列均匀、整齐、紧凑,密度一致,尽量做到横平竖直,不能将元器件斜排或交叉重排。单元电路之间的引线应尽可能短,引出线数目尽可能少。
5)位于电路板边缘的元器件,离电路板边缘一般不小于2mm。各元件外壳之间的距离,应根据它们之间的电压来确定,不应小于0。5 mm。
2、2布线
元件布局确定后,就可开始实施布线,印制电路板布线时应注意以下几点:
1)布线要短,尤其是晶体管的基极、高频引线、高低电位差比较大而又相邻的引线,要尽可能的短,间距要尽量大,拐弯要圆,输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行。 2)-般公共地线布置在边缘部位,便于将印制电路板排在机壳上。
3)印制电路板同一层上不应连接的印制导线不能交叉。印制摄导线的最小宽度主要由导线与绝缘基扳间的粘附强度和流过它们的电流值决定。导线宽度为1、5mm可满足要求。对于集成电路,尤其是数字电路,通常选0。02~ 0。3mm导线宽度。
4)印制导线拐弯处一般取圆弧形,而直角或夹角在高频电路中会影响电气性能。此外,尽量避免使用大面积铜箔,否则,长时间受热时,易发生铜箔膨胀和脱落现象。必须用大面积铜箔时,最好用栅格状。这样有利于排除铜箔与基板间粘合剂受热产生的挥发性气体。
2、3焊盘
焊盘中心孔要比器件引线直径稍大一些。焊盘太大易形成虚焊。焊盘外径D-般不小于(d+1、2)mm,其中d为引线孔径。对高密度的数字电路,焊盘最小直径可取(d+l。O)mm。转
3、印制电路板的装配
3、1 元器件引线成型
为使元件在印制电路板上排列整齐、美观,避免虚焊,将元器件引线成型也是非常重要的一步。一般用尖嘴钳或镊子成型。元器件引线成型有多种,基本成型方法、打弯式成型方法,垂直插装成型方法、集成电路成型方法等。
3、2元器件引线及导线端头焊前处理
为保证焊接质量,元件在焊接前,必须去掉引线上的杂质,并作浸锡处理。带绝缘层的导线按所需长度截断导线,按导线的连接方式决定剥头长度并剥头,多股导线捻头处理并上锡,这样可保证引线介接入电路后装接可导电良好且能承受一定拉力而不致产生断头。
3、3元器件的插装方法
电阻器、电容器、半导体器件等轴向对称元件常用卧式和立时两种方法,采用哪种插装方法与电路板的设计有关,看具体的要求。元件插装到电路板上后,其引线穿过焊盘后应保留一定的长度,一般l-2mm左右,直插式的,引脚穿过焊盘后不弯曲,拆焊方便,半打弯式将引脚弯成45度,具有一定的机械强度,全打弯式,引脚弯成90度左右,具有很高的机械强度,要注意焊盘中引线弯曲的方向。
3、4元器件的焊接
在焊接电路时,将印制电路板按单元电路区分,一般从信号输入端开始,依次焊接,先焊小元件,后焊大元件。焊接电阻时,使电阻器的高低一致,电容要注意“+”,“一”极性不能接错,二极管的阴阳极性不能接错,三极管在焊接时焊接的时间尽可能短,用镊子夹住引线脚,以利散热。集成电路线焊接对角的两只引脚,然后再从左到右自上而下逐个焊接,焊接时,烙铁头一次粘锡量以能焊2-3只引脚为宜,烙铁头先接触印制电路板上的铜箔,待焊锡进入集成电路引脚底部时,烙铁头再接触引脚,接触时不宜超过3S,且要使焊锡均匀包住引脚,焊后要检查是否漏焊、碰焊、虚焊,并清理焊点处焊料。
3、5 焊接质量检验
1)目测检查
从外观上检查焊接质量是否合格,是否漏焊,焊点周围是否残留焊剂,有无连焊、桥焊,焊盘有无裂纹,焊点是否光滑,有无拉尖现象等。
2)手触检查
用手触摸元器件,有无松动、焊接不牢的现象,用镊子夹住元器件引线轻轻拉动,有无松动现象,焊点在摇动时,上面的焊锡是否有脱落现象。
4、结束语
电子产品与我们的生产生活息息相关,我们在进行印制电路板的设计与制作时,上述的设计制作技巧,可使电路原理图的设计进一步规范化,质量检测对产品的性能、可靠性、安全性有更一步的保障。bottomsolder
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