PCB布线耐压要求

1布线要求
①.导线宽度
导线宽度的设计;由四个方面的因素决定;负载电流、允许温升、板材附着力以及生产加工难易程度..设计原则既能满足电性能要求;又能便于加工..以0.2mm为分界线;随着线条变细;生产加工困难;质量难以控制;废品率上升;所以选用线宽、线距0.2mm以上较好..通常情况选用0.3mm的线宽和线距..导线最小线宽>0.1mm;航天>0.2mm..
电源和地线尽量加粗..一般情况地线宽度>电源线宽度>信号线宽度;通常信号线宽度为0.2~0.3mm;最精细宽度为0.05~0.07mm;电源线宽度为1.2~1.5mm;公共地线尽可能使用大于2~3mm的线宽;这点在微处理器中特别重要;因为地线过细;电流的变化;地电位的变动;微处理器定时信号的电平不稳;会使噪声容限劣化..
②.导线间距:
导线间距由板材的绝缘电阻、耐电压、和导线的加工工艺决定..电压越高;导线间距应加大..一般FR4板材的绝缘电阻>1010Ω/mm;好的板材>1012Ω/mm..耐电压>1000V/mm;实际上可达到
1300V/mm..
还要考虑工艺性:由于导线加工有毛刺;所以;毛刺的最大宽度不得超过导线间距的20%..例如两导线间5000V电压;相距3mm;设计不合理.. 
③.走线方式:
同一层上的信号线改变方向时;应走斜线;拐角处尽量避免锐角;在锐角处由于应力大会产生翘起..
④.内层地线设计
在保证负载电流满足要求的情况下;内层地线设计成网状;使层与层间的结合是树脂与树脂间的结合;可以增加层间结合力..若不设计成网状时;层与层间的结合是金属与树脂的结合;通电时;地线发热;层间容易分离..线宽在1~2mm不需要网格结构;线宽在5mm以上必须采用网格结构..表面也可以设计成网格状;防止阻焊层的脱离.. 
⑤.地线靠边布置;以便散热..或采用金属芯板..
静水天平⑥.尽可能避免在窄间距元件焊盘之间穿越导线;确实需要的应采用阻焊膜对其加以覆盖.. 
⑦.电路设计布线要求
a高频要注意屏蔽;在布线结构设计上进行变化..如两根高频信号线;中间加一根地线;
b电源线和地线尽可能靠近;两电源线之间、两地线之间尽可能宽..如图3.16所示
图A差的布局;高自感;没有相邻信号回路;导致干扰;
图B较好布局;降低电源功率发送;逻辑回路阻抗;导体干扰和板的辐射..
图C最好布局;减少更多的电磁兼容问题..
c高频信号多采用多层板;电源层、地线层和信号层分开;减少电源、地、信号之间的干扰;大面积的电源层和大面积的地层相邻;这样电源和地之间形成电容;起滤波作用..用地线做屏蔽;信号线在外层;电源层、地层在里层;多层板走线要求相邻两层线条尽量垂直、走斜线、交叉布线、曲线;但不能平行;避免在高频时基板间的耦合和干扰..在高频高速电路中;如果布线太密;容易发生自激..
海上应急通信系统
d最短走线原则:特别对小信号电路;线越短电阻越小;干扰越小..元件之间的走线必须最短..
e在同一面减少平行走线的长度;当长度大于150mm时;绝缘电阻明显下降;高频时易串绕
图3.17
利兹线2元器件整体布局设置
①PCB上元器件分布应尽可能均匀;大质量器件再流焊时热容量较大;过于集中容易造成局部温度低而导致虚焊;同时布局均匀也有利于重心平衡;在震动冲击实验中;不容易出现元件、金属化孔和焊盘被拉坏的现象..
元器件在PCB上的方向排列;同类元器件尽可能按相同的方向排列;特征方向应一致;便于元器件的贴装、焊接和检测..如电解电容器极性、二极管的正极、三极管的单引脚端、集成电路的第一脚等..所有元件编位号的印刷方位相同..
③大型器件的四周要留一定的维修空隙留出SMD返修设备加热头能够进行操作的尺寸;
④发热元件应尽可能远离其他元器件;一般置于边角、机箱内通风位置..发热元件应该用其
引线或其他支撑物作支撑如可加散热片;使发热元件与电路板表面保持一定距离;最小距离为2mm..一般用其引线或其他支撑物作支撑;如散热片等..发热元件在多层板中将发热元件体与PCB连接;设计时做金属焊盘;加工时用焊锡连接;使热量通过PCB散热..
密封杯⑤对于温度敏感的元器件要远离发热元件..例如三极管、集成电路、电解电容和有些塑壳元件等应尽可能远离桥堆、大功率器件、散热器和大功率电阻..
⑥对于需要调节或经常更换的元件和零部件;如电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关、保险管、按键、插拔器等元件的布局;应考虑整机的结构要求;置于便于调节和更换的位置..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;防止三位空间和二位空间发生冲突..如纽子开关的面板开口和PCB上开关孔的位置应当相匹配..
⑦接线端子、插拔件附近、长串端子的中央以及经常受力作用的部位设置固定孔;并且固定孔周围应留有相应的空间..防止因受热膨胀而变形..如长串端子热膨胀比PCB还严重;波峰焊时发生翘起现象..
⑧对于一些体面积公差大、精度低;需二次加工的元件、零部件如变压器、电解电容、压敏电阻、桥堆、散热器等与其他元器件之间的间隔在原设定的基础上再增加一定的富裕量;建议电解电容、压敏电阻、桥堆、涤纶电容等增加富裕量不小于1mm;变压器、散热器和超过5W含5W的电阻不小于3mm..
⑨贵重元器件不要布放在PCB的角、边缘、或靠近接插件、安装孔、槽、拼板的切割、豁口和拐角等处;以上这些位置是印制板的高应力区;容易造成焊点和元器件的开裂或裂纹..
⑩元件布局要满足再流焊、波峰焊的工艺要求以及间距要求
单面混装时;应把贴装和插装元器件布放在A面;
压铸机料筒的设计采用双面再流焊的混装时;应把大的贴装和插装元器件布放在A面
采用A面再流焊;B面波峰焊时;应把大的贴装和插装元器件布放在A面再流焊面;适合于波峰焊的矩形、圆柱形、SOT和较小的SOP引脚数小于28;引脚间距1mm以上布放在B面波峰焊接面..如需在B面安放QFP元件;应按45°方向放置..
3电路设计布局要求
①元件布局对PCB的性能有很大的影响;电路上设计一般大电路分成各单元电路;并按照电路信号流向安排各单元电路的位置;避免输入输出;高低电平部分交叉..流向要有一定规律;并尽可能保持一致的方向;出现故障容易查..如高、中、低频分开..
②以每个单元电路的核心元件为中心;围绕它来进行布局..尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接..数字、模拟器件分开;尽量远离等..
③去藕电容尽量靠近器件VCC;走线时尽量与VCC直接相连..
④同功能的线路集中在一起;并印下方框..
⑤高、低压之间的隔离:PCB上有高、低压电路的同时;高、低压的元器件要分开放置;隔离距离与板材承受的耐压有关;国家标准FR4的PCB板材的耐压为1000V/mm..设计时留有余量;如承受3000V耐压;高低压线路之间的距离在3.5mm以上..许多情况下;为了避免爬电;还在PCB上高低压之间开槽..
4工艺要求
①PCB尺寸范围
从生产角度考虑;理想的尺寸范围是“宽200mm~250mm×250mm~350mm”.对PCB长边尺寸小于125mm、或短边小于100mm的PCB;采用拼板的方式;使之转换为符合生产要求的理想尺寸..
②外形
对波峰焊来说;PCB的外形最好是矩形;因为这样的形状传送比较平稳..对纯SMT板来说;允许有缺口;但缺口的尺寸须小于所在边长度的1/3;应该确保PCB在链条上传送平稳..
③传送方向的选择
从减小焊接时PCB的变形;对不作拼版的PCB;一般将其长边方向作为传送方向;对于拼版也应该将长边作为传送方向..对于短边与长边之比大于80﹪的PCB;可以用短边传送..
④传送边
作为PCB的传送边的两边应分别留出≥3.5mm的宽度;传送边正反面在离边3.5mm的范围内不能有任何元器件或焊点..
⑤光学定位符号又称MARK点数据采集板
在有贴片元器件的PCB上;必须在板的四角部位选设3个光学定位基准符号;以对PCB整板定位..对于拼版;每块小板上对角处至少有两个..对于引脚中心距≤0.5mm的QFP以及中心距≤0.8mm的BGA等器件;应在通过该元件中心点对角线附近的对角设置光学定位基准符号..如果是双面都有贴片元器件;则每一面都应该有光学定位基准符号..
光学定位基准符号一般设在其中心离边5mm以上的位置..
光学定位基准符号设计成Ф1mm的圆形图形;一般为PCB上覆铜箔腐蚀图形..考虑到材料颜与环境的反差;留出比光学定位基准符号大1mm的无足焊区;也不允许有任何字符..
⑥定位孔
每一块PCB应在其角部位设置至少三个定位孔;以便在线测试和PCB本身加工时进行定位..定位孔都是非金属化孔..

本文发布于:2024-09-22 17:38:37,感谢您对本站的认可!

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