印制電路板的基礎(chǔ)知識(shí)及步驟
出處:wuzhn 發(fā)布于:2012-12-29 10:48:58
1.印制電路板
1.1 印制電路板簡(jiǎn)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(dòng)焊接提供阻焊圖形,為元件插裝、檢查、維修提供識(shí)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(duì)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(hào)的元件會(huì)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:,根據(jù)方框圖及電性要求,畫(huà)出電路板草圖。在畫(huà)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(hào)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(guò)大時(shí),印制線條長(zhǎng),阻抗增加,抗噪聲能力下降,成本也增加;過(guò)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。,根據(jù)電路的功能單元,對(duì)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(hào)流向,從輸入級(jí)開(kāi)始,到輸出級(jí)終止。每個(gè)單元電路相對(duì)集中,并以器件為中心,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(duì)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(duì)稱(chēng)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(duì)稱(chēng)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(duì)于電位器、可調(diào)電感線圈、可變電容器、微動(dòng)開(kāi)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(lái)確定,不應(yīng)小于0.5 mm。
2.2布線
元件布局確定后,就可開(kāi)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)線的寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基扳間的粘附強(qiáng)度和流過(guò)它們的電流值決定。導(dǎo)線寬度為1.5mm可滿(mǎn)足要求。對(duì)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(huì)影響電氣性能。此外,盡量避免使用大面積銅箔,否則,長(zhǎng)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),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(pán)
焊盤(pán)中心孔要比器件引線直徑稍大一些。焊盤(pán)太大易形成虛焊。焊盤(pán)外徑D-般不小于(d+1.2)mm,其中d為引線孔徑。對(duì)高密度的數(shù)字電路,焊盤(pán)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(zhǎng)度截?cái)鄬?dǎo)線,按導(dǎo)線的連接方式?jīng)Q定剝頭長(zhǎng)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(chēng)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(guò)焊盤(pán)后應(yīng)保留一定的長(zhǎng)度,一般l-2mm左右,直插式的,引腳穿過(guò)焊盤(pán)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(pán)中引線彎曲的方向。更多的電容器的應(yīng)用可以查看:http://hbjingang.com/product/info/2684.html
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(hào)輸入端開(kāi)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(yáng)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(duì)角的兩只引腳,然后再?gòu)淖蟮接易陨隙轮饌€(gè)焊接,焊接時(shí),烙鐵頭粘錫量以能焊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(guò)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(cè)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?chē)欠駳埩艉竸袩o(wú)連焊、橋焊,焊盤(pán)有無(wú)裂紋,焊點(diǎn)是否光滑,有無(wú)拉尖現(xiàn)象等。
2)手觸檢查
用手觸摸元器件,有無(wú)松動(dòng)、焊接不牢的現(xiàn)象,用鑷子夾住元器件引線輕輕拉動(dòng),有無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象,焊點(diǎn)在搖動(dòng)時(shí),上面的焊錫是否有脫落現(xiàn)象。
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