印制電路板

印制電路板的寫法

印制電路板介紹

印制電路板，又稱印刷電路板，是電子元器件電氣連接的提供者。它的發展已有100多年的歷史了；它的設計主要是版圖設計；采用電路板的主要優點是大大減少布線和裝配的差錯，提高了自動化水平和生產勞動率。

布局

一.印制線路板上的元器件放置的通常順序：

1.放置與結構有緊密配合的固定位置的元器件，如電源插座、指示燈、開關、連接件之類，這些器件放置好后用軟件的LOCK功能將其鎖定，使之以后不會被誤移動；

2.放置線路上的特殊元件和大的元器件，如發熱元件、變壓器、IC等；

3.放置小器件。

二.元器件離板邊緣的距離：可能的話所有的元器件均放置在離板的邊緣3mm以內或至少大于板厚，這是由于在大批量生產的流水線插件和進行波峰焊時，要提供給導軌槽使用，同時也為了防止由于外形加工引起邊緣部分的缺損，如果印制線路板上元器件過多，不得已要超出3mm范圍時，可以在板的邊緣加上3mm的輔邊，輔邊開V形槽，在生產時用手掰斷即可。

三.高低壓之間的隔離：在許多印制線路板上同時有高壓電路和低壓電路，高壓電路部分的元器件與低壓部分要分隔開放置，隔離距離與要承受的耐壓有關，通常情況下在2000kV時板上要距離2mm，在此之上以比例算還要加大，例如若要承受3000V的耐壓測試，則高低壓線路之間的距離應在3.5mm以上，許多情況下為避免爬電，還在印制線路板上的高低壓之間開槽。

走線

1.印制導線的布設應盡可能的短，在高頻回路中更應如此；印制導線的拐彎應成圓角，而直角或尖角在高頻電路和布線密度高的情況下會影響電氣性能；當兩面板布線時，兩面的導線宜相互垂直、斜交、或彎曲走線，避免相互平行，以減小寄生耦合；作為電路的輸入及輸出用的印制導線應盡量避免相鄰平行，以免發生回授，在這些導線之間加接地線。

2.印制導線的寬度：導線寬度應以能滿足電氣性能要求而又便于生產為宜，它的最小值以承受的電流大小而定，但最小不宜小于0.2mm，在高密度、高精度的印制線路中，導線寬度和間距一般可取0.3mm；導線寬度在大電流情況下還要考慮其溫升，單面板實驗表明，當銅箔厚度為50μm、導線寬度1~1.5mm、通過電流2A時，溫升很小，因此，一般選用1~1.5mm寬度導線就可能滿足設計要求而不致引起溫升；印制導線的公共地線應盡可能地粗，可能的話，使用大于2~3mm的線條，這點在帶有微處理器的電路中尤為重要，因為當地線過細時，由于流過的電流的變化，地電位變動，微處理器定時信號的電平不穩，會使噪聲容限劣化；在DIP封裝的IC腳間走線，可應用10-10與12-12原則，即當兩腳間通過2根線時，焊盤直徑可設為50mil、線寬與線距都為10mil，當兩腳間只通過1根線時，焊盤直徑可設為64mil、線寬與線距都為12mil。

3.印制導線的間距：相鄰導線間距必須能滿足電氣安全要求，而且為了便于操作和生產，間距也應盡量寬些。最小間距至少要能適合承受的電壓。這個電壓一般包括工作電壓、附加波動電壓以及其它原因引起的峰值電壓。如果有關技術條件允許導線之間存在某種程度的金屬殘粒，則其間距就會減小。因此設計者在考慮電壓時應把這種因素考慮進去。在布線密度較低時，信號線的間距可適當地加大，對高、低電平懸殊的信號線應盡可能地短且加大間距。

4.印制導線的屏蔽與接地：印制導線的公共地線，應盡量布置在印制線路板的邊緣部分。在印制線路板上應盡可能多地保留銅箔做地線，這樣得到的屏蔽效果，比一長條地線要好，傳輸線特性和屏蔽作用將得到改善，另外起到了減小分布電容的作用。印制導線的公共地線形成環路或網狀，這是因為當在同一塊板上有許多集成電路，特別是有耗電多的元件時，由于圖形上的限制產生了接地電位差，從而引起噪聲容限的降低，當做成回路時，接地電位差減小。另外，接地和電源的圖形盡可能要與數據的流動方向平行，這是抑制噪聲能力增強的秘訣；多層印制線路板可采取其中若干層作屏蔽層，電源層、地線層均可視為屏蔽層，一般地線層和電源層設計在多層印制線路板的內層，信號線設計在內層和外層。

優點

采用印制板的主要優點是：

1．由于圖形具有重復性（再現性）和一致性，減少了布線和裝配的差錯，節省了設備的維修、調試和檢查時間；

2．設計上可以標準化，利于互換；

3．布線密度高，體積小，重量輕，利于電子設備的小型化；

4．利于機械化、自動化生產，提高了勞動生產率并降低了電子設備的造價。

印制板的制造方法可分為減去法（減成法）和添加法（加成法）兩個大類。目前，大規模工業生產還是以減去法中的腐蝕銅箔法為主。

設計

印制電路板的設計是以電路原理圖為根據，實現電路設計者所需要的功能。印刷電路板的設計主要指版圖設計，需要考慮外部連接的布局、內部電子元件的優化布局、金屬連線和通孔的優化布局、電磁保護、熱耗散等各種因素。的版圖設計可以節約生產成本，達到良好的電路性能和散熱性能。簡單的版圖設計可以用手工實現，復雜的版圖設計需要借助計算機輔助設計（CAD）實現。

地線設計

在電子設備中的線路板，電路板,PCB板上，接地是控制干擾的重要方法。如能將接地和屏蔽正確結合起來使用，可解決大部分干擾問題。電子設備中地線結構大致有系統地、機殼地（屏蔽地）、數字地（邏輯地）和仿真地等。在地線設計中應注意以下幾點:

1.正確選擇單點接地與多點接地

低頻電路中，信號的工作頻率小于1MHz，它的布線和器件間的電感影響較小，而接地電路形成的環流對干擾影響較大，因而應采用一點接地。當信號工作頻率大于10MHz時，地線阻抗變得很大，此時應盡量降低地線阻抗，應采用就近多點接地。當工作頻率在1～10MHz時，如果采用一點接地，其地線長度不應超過波長的1/20，否則應采用多點接地法。

2.將數字電路與仿真電路分開

電路板上既有高速邏輯電路，又有線性電路，應使它們盡量分開，而兩者的地線不要相混，分別與電源端地線相連。要盡量加大線性電路的接地面積。

3.盡量加粗接地線

若接地線很細，接地電位則隨電流的變化而變化，致使電子設備的定時信號電平不穩，抗噪聲性能變壞。因此應將接地線盡量加粗，使它能通過三位于印制電路板的允許電流。如有可能，接地線的寬度應大于3mm。

4.將接地線構成死循環路

設計只由數字電路組成的印制電路板的地線系統時，將接地線做成死循環路可以明顯的提高抗噪聲能力。其原因在于:印制電路板上有很多集成電路組件，尤其遇有耗電多的組件時，因受接地線粗細的限制，會在地結上產生較大的電位差，引起抗噪聲能力下降，若將接地結構成環路，則會縮小電位差值，提高電子設備的抗噪聲能力。

以絕緣板為基材，切成一定尺寸，其上至少附有一個導電圖形，并布有孔（如元件孔、緊固孔、金屬化孔等），用來代替以往裝置電子元器件的底盤，并實現元器件之間的相互連接，這種布線板稱印制線路板，簡稱印制板。

習慣稱“印制線路板”為“印制電路”是不確切的，因為在印制板上并沒有“印制元件”而僅有布線。

發展簡史

印制電路板的發明者是奧地利人保羅愛斯勒（PaulEisler），他于1936年在一個收音機裝置內采用了印刷電路板。1943年，美國人將該技術大量使用于軍用收音機內。1948年，美國正式認可這個發明用于商業用途。自20世紀50年代中期起，印刷電路版技術才開始被廣泛采用。

在印制電路板出現之前，電子元器件之間的互連都是依靠電線直接連接實現的。而現在，電路面包板只是作為有效的實驗工具而存在；印刷電路板在電子工業中已經占據了統治的地位。