印刷电路板设计

2015-4-22 07:53| 编辑:电工学习网| 查看: 4067| 评论: 0

印制电路板设计也称印制板排版设计，通常包括设计准备、外形及结构草图设计、设计布局、设计布线、提出加工工艺图及技术要求等过程：
1．设计准备
了解电路工作原理和组成，各功能电路的相互关系及信号流向等内容，对电路工作时可能发热、可能产生干扰等情况心中有数。了解印制板工作环境（是否密封，工作环境温度变化，是否有腐蚀性气体等）及工作机制（连续工作还是断续工作等）。熟悉主要电路参数（最高工作电压，最大电流及工作频率等）。了解主要元器件和部件的型号、外形尺寸、封装，必要时取得样品或产品样本。
2．外形及结构草图设计
（1）对外连接草图，它是根据整机结构和分板要求确定的，一般包括电源线、地线板外元器件的引线、板与板之间连接线等，绘制草图时应大致确定其位置和排列顺序。若采用接插件引出时，要确定接插件位置和方向。
（2）印制板外形尺寸草图：印制板外形尺寸受各种因素制约，一般在设计时已大致确定，从经济性和工艺性出发，优先考虑矩形。印制板的安装、固定也是必须考虑的内容，印制板与机壳或其他结构件连接的螺孔位置及孔径应明确标出。
3．设计布局
布局就是将电路元器件放在印制板有线区内，布局是否合理不仅影响布线工作，而目对整个电路板的性能也有重要作用。这里对布局要求、原则、布放顺序作一简要介绍。
（1）布局要求：首先要保证电路功能和性能指标。在此基础上满足工艺性，检测、维修方面的要求。同时，适当兼顾美观性，元器件排列整齐疏密得当。
（2）布局原则：
（a）就近原则，相关电路部分应就近安放，避免走远路，绕弯子。
（b）信号流原则，按电路信号流向布放，避免输入输出，高低电平部分交叉。
（c）散热原则，有利于发热元器件散热。
（3）布放顺序。
（a）先大后小，先安放占面积较大的元器件；先集成后分立；
（b）先主后次，多块集成电路时先放置主电路。
（4）布局方法：
（a）实物法。将元器件和部件样品在1:1的草图上排列，寻找最优布局。实际应用中一般是将关键的元器件或部件实物作为布局依据。
（b）模板法。实物摆放不方便或没有实物，可按样本或有关资料制作主要元器件和部件的图样模板，以代替实物进行布局。
（c）经验对比法。根据经验参照可对比的已有印制电路板对新设计布局。
4．设计布线
布线是按照原理图要求将元器件和部件通过印制导线连接成电路。这是印制板设计中的关键步骤，具体布线要把握以下要点：
（1）连接要正确。面对纵横交错的导电图形要保证所有连接正确不是一种容易的事，特别是较复杂的电路、利用CAD手段再加上必要的校对检查可以将失误尽可能的减少。
（2）走线要简捷。除某些兼有印制元件作用的连线外，所有印制板走线都力求简捷，尽可能使走线短、直、平滑。
（3）粗细要适当。电源线（包括地线）和大电流线必须保证足够宽度。特别是地线，在版面允许的条件下尽可能宽一些。
5．提出加工工艺图及技术要求
技术要求包括：（1）外形尺寸及误差；（2）板材，板厚；（3）图纸比例；（4）孔径表及误差；（5）镀层要求；（6）涂层要求（阻焊层、助焊剂）。

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