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来源: 发布时间:2022年12月06日

PCB设计整板布局有哪些基本原则?如何进行优化与分析?

布局的合理与否直接影响到产品的寿命、稳定性、EMC (电磁兼容)等,必须从电路板的整体布局、布线的可通性和PCB的可制造性、机械结构、散热、EMI(电磁干扰) 、可靠性、信号的完整性等方面综合考虑。一般先放置与机械尺寸有关的固定位置的元器件,再放置特殊的和较大的元器件,放置小元器件。同时,要兼顾布线方面的要求,高频元器件的放置要尽量紧凑,信号线的布线才能尽可能短,从而降低信号线的交叉干扰等。与机械尺寸有关的定位插件的放置。 电源插座、开关、PCB之间的接口、指示灯等都是与机械尺寸有关的定位插件。通常,电源与PCB之间的接口放到PCB的边缘处,并与PCB 边缘要有3 mm~5 mm的间距;指示发光二极管应根据需要准确地放置;开关和一些微调元器件,如可调电感、可调电阻等应放置在靠近PCB 边缘的位置,以便于调整和连接;需要经常更换的元器件必须放置在器件比较少的位置,以易于更换。 由于PCB中铜层的厚度很薄,因此氧化后的铜将成为电的不良导体,会极大地损害整个PCB的电气性能。山东HDIPCB线路板工业

PCBA加工中电镀膜层厚度偏薄偏厚的原因?


1、电镀过程的实质是金属离子还原为金属晶体而组成镀层的过程,因此,影响镀层厚度的因素也就是影响电结晶过程的因素。从电化学的角度,法拉第定律和电极电位方程都可以作为分析影响镀层厚度因素的依据;2、首先,根据法拉第定律,金属离子在电极还原为金属的多少与通电量成正比,因此,电流是影响镀层厚度的重要因素,具体到电镀工艺中,就是电流密度的影响,电流密度高,镀层沉积的速度也高;3、当然电镀时间也是决定镀层厚度的重要因素,显然,一般情况下,时间和电流密度都是与镀层厚度成正比关系的;4、除了电流密度和时间,温度、主盐浓度、阳极面积、镀液搅拌等,都会对镀层的厚度产生影响,但是分析起来,温度、主盐浓度、阳极面积、镀液搅拌都是通过影响电流密度的方式来影响镀层厚度的;5、温度高,电流密度就可以提高,同样搅拌镀液也可以提高电流密度而有利于增加镀层厚。保持阳极面积对保持正常的电流分布和阳极的正常溶解很重要,从而对镀层厚度有直接影响。而主盐浓度只有在正常范围,才能允许电镀在正常的电流密度范围内工作。 软硬结合板PCB线路板焊接层这些暴露在外的铜层被称为焊盘,焊盘一般都是长方形或者圆形,面积很小。

1、PCB走线什么时候需要做阻抗匹配?

不主要看频率,而关键是看信号的边沿陡峭程度,即信号的上升/下降时间,一般认为如果信号的上升/下降时间(按10%~90%计)小于6倍导线延时,就是高速信号,必须注意阻抗匹配的问题。导线延时一般取值为150ps/inch。

2、特征阻抗

信号沿传输线传播过程当中,如果传输线上各处具有一致的信号传播速度,并且单位长度上的电容也一样,那么信号在传播过程中总是看到完全一致的瞬间阻抗。

由于在整个传输线上阻抗维持恒定不变,我们给出一个特定的名称,来表示特定的传输线的这种特征或者是特性,称之为该传输线的特征阻抗。特征阻抗是指信号沿传输线传播时,信号看到的瞬间阻抗的值。

特征阻抗与PCB导线所在的板层、PCB所用的材质(介电常数)、走线宽度、导线与平面的距离等因素有关,与走线长度无关。

特征阻抗可以使用软件计算。高速PCB布线中,一般把数字信号的走线阻抗设计为50欧姆,这是个大约的数字。一般规定同轴电缆基带50欧姆,频带75欧姆,对绞线(差分)为100欧姆。

在确定PCB的尺寸后,在确定特殊元件的摆方位置。末后,根据功能单元,对电路的全部元器件进行布局。特殊元器件的位置在布局时一般 要遵守以下原则:


1、尽可能缩短高频元器件之间的连接,设法减少他们的分布参数及和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互离的太近,输入和输出应尽量远离。


2一些元器件或导线有可能有较高的电位差,应加大他们的距离,以免放电引起意外短路。高电压的元器件应尽量放在手触及不到的地方。


3、重量超过15G的元器件,可用支架加以固定,然后焊接。那些又重又热的元器件,不应放到电路板上,应放到主机箱的底版上,且考虑散热问题。热敏元器件应远离发热元器件。


4、对与电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元器件的布局应考虑整块板子的结构要求,一些经常用到的开关,在结构允许的情况下,应放置到手容易接触到的地方。元器件的布局到均衡,疏密有度,不能头重脚轻。一个产品的成功,一是要注重内在质量。二是要兼顾整体的美观,两者都比较完美的板子,才能成为成功的产品。 在工业控制电路板中,数字电路占大多数,电容用来做电源滤波,而做信号耦合振荡电路的电容很少。

设置技巧设计在不同阶段需要进行不同的各点设置,在布局阶段可以采用大格点进行器件布局;对于IC、非定位接插件等大器件,可以选用50~100mil的格点精度进行布局,而对于电阻电容和电感等无源小器件,可采用25mil的格点进行布局。大格点的精度有利于器件的对齐和布局的美观。PCB布局规则:1、在通常情况下,所有的元件均应布置在电路板的同一面上,只有顶层元件过密时,才能将一些高度有限并且发热量小的器件,如贴片电阻、贴片电容、贴片IC等放在底层。2、在保证电气性能的前提下,元件应放置在栅格上且相互平行或垂直排列,以求整齐、美观,在一般情况下不允许元件重叠;元件排列要紧凑,元件在整个版面上应分布均匀、疏密一致。3、电路板上不同组件相临焊盘图形之间的极小间距应在1MM以上。4、离电路板边缘一般不小于2MM.电路板的比较好形状为矩形,长宽比为3:2或4:3.电路板面尺大于200MM乘150MM时,应考虑电路板所能承受的机械强度。 铜基板电路层要求具有很大的载流能力,从而应使用较厚的铜箔,厚度一般35μm~280μm。软硬结合板PCB线路板

通常把在绝缘材上,按预定设计,制成印制线路、印制元件或两者组合而成的导电图形称为印制电路。山东HDIPCB线路板工业

金属基电路板特点:

与传统的印刷电路板相比,金属基电路板具有一定的导热性,如铝基电路板导热率1.0W~2.0W,成本低;铜基电路板导热系数约300W-450W,主要用于汽车前灯、尾灯和一些设备(无人机),但铜价格昂贵,成本高,但铜导热性强,但绝缘性差,需要绝缘层处理。

比较金属基电路板、陶瓷电路板的优点和特点。

陶瓷电路板采用陶瓷基材为基材,一般采用氧化铝、氮化铝、氮化硅陶瓷基材印刷线加工而成。陶瓷电路板分为陶瓷基材、电路层和金属层。陶瓷电路板的导热率为15w~260w,是铝基板的十几到几百倍;铜基板导热铝很高,但绝缘性能不好,价格昂贵。陶瓷电路板具有导热率高、绝缘性能好的优点,是许多领域良好的散热基板和绝缘基板。

可以看出,陶瓷电路板比金属基电路板具有良好的导热性和绝缘性。与铝基电路板相比,陶瓷电路板成本较高,但导热性无法与铝基相比;与铜基电路板相比,陶瓷电路板价格相对较低,陶瓷电路板不仅导热性高,而且绝缘性能好。

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