項(xiàng)目二電子產(chǎn)品印制電路板設(shè)計(jì)

1、項(xiàng)目二電子產(chǎn)品印制電路板設(shè)計(jì).1項(xiàng)目描述.2項(xiàng)目知識(shí)準(zhǔn)備.3項(xiàng)目實(shí)施.4項(xiàng)目評(píng)價(jià)目錄Contents2.1項(xiàng)目描述電子產(chǎn)品電路設(shè)計(jì)完成后，便要進(jìn)行印制板設(shè)計(jì)。印制板設(shè)計(jì)是指根據(jù)規(guī)定的尺寸，依據(jù)印制板設(shè)計(jì)要求，將設(shè)計(jì)電路轉(zhuǎn)化成印制電路的過程。本項(xiàng)目以溫度控制器為例講述了印制板設(shè)計(jì)軟件的使用方法、印制板的布局原則、印制導(dǎo)線的走向工藝、焊盤的布設(shè)規(guī)范、抗干擾設(shè)計(jì)原則。學(xué)生通過學(xué)習(xí)繪制溫度控制儀原理圖和印制板圖，培養(yǎng)學(xué)生的印制板設(shè)計(jì)能力，并自主繪制溫度控制儀的印制電路板。項(xiàng)目說明項(xiàng)目目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)（1）熟悉protel等繪圖軟件的使用方法；（2）掌握印制板整體布局原則；（3）掌握元器件布局原則；（4

2、）掌握焊盤設(shè)計(jì)規(guī)范；（5）掌握印制導(dǎo)線走線原則；（6）掌握元器件封裝的設(shè)計(jì)方法；（7）熟悉印制板抗干擾設(shè)計(jì)原則。2.技能目標(biāo) （1）能正確新建電路原理圖設(shè)計(jì)庫(kù)、電路原理圖文件和印制電路板文件；（2）能正確新建原理圖元件庫(kù)文件和PCB元件封裝庫(kù)文件；（3）能正確繪制原理圖自制元件和PCB自制元件封裝；（4）能按規(guī)范繪制原理圖，生成網(wǎng)絡(luò)表；（5）能按規(guī)范設(shè)計(jì)印制電路板，自動(dòng)布線，手動(dòng)調(diào)整、編輯和整理印制板上的元器件、焊盤和導(dǎo)線；（6）能根據(jù)電氣規(guī)則檢查（ERC）結(jié)果來(lái)修改原理圖文件；（7）能根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)則檢查（DRC）結(jié)果來(lái)修改印制電路板文件；（8）能正確生成和打印原理圖和印制電路板的常用報(bào)表文件；

3、2.2項(xiàng)目知識(shí)準(zhǔn)備2.2.1印制電路板設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟印制電路板是實(shí)現(xiàn)電子整機(jī)產(chǎn)品功能的主要部件之一，是整機(jī)設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。印制電路板主要由絕緣基板、印制導(dǎo)線和焊盤組成。1.印制板設(shè)計(jì)的內(nèi)容（1）選擇印制板材質(zhì)、確定機(jī)械結(jié)構(gòu)；（2）元器件位置尺寸和安裝方式的確定；（3）選擇印制電路板對(duì)外的連接方式；（4）確定印制導(dǎo)線的寬度、間距以及焊盤的直徑和孔徑；（5）設(shè)計(jì)印制導(dǎo)線的走線方式。.印制板設(shè)計(jì)的步驟（1）依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，參考有關(guān)技術(shù)文件，依據(jù)生產(chǎn)條件和技術(shù)要求，確定電路板的尺寸、層數(shù)、形狀和材料，確定印制電路板坐標(biāo)網(wǎng)格的間距。（2）確定印制電路板與外部的連接方式，確定元器件的安裝方法，確定插座和

4、連接器件的位置。（3）考慮一些元器件的特殊要求（元器件是否需要屏蔽、需要經(jīng)常調(diào)整或更換），確定元器件尺寸、排列間隔和制作印制電路板圖形的工藝。（4）根據(jù)電原理圖，在印制電路板規(guī)定尺寸范圍內(nèi)，布設(shè)元器件和導(dǎo)線，確定印制導(dǎo)線的寬度、間距以及焊盤的直徑和孔徑。（5）生成設(shè)計(jì)好的PCB圖文件，提交給印制電路板的生產(chǎn)廠家。2.2.2 印制電路板基板材料和種類的選擇1基板材料的選擇選擇基板材料首先必須考慮到基板材料電氣特性，即基材的絕緣電阻、抗電弧性、擊穿強(qiáng)度；其次要考慮機(jī)械特性，即印制電路板的抗剪強(qiáng)度和硬度。另外還要考慮到價(jià)格和制造成本。2印制電路板種類的選擇印制電路板的種類較多，按其結(jié)構(gòu)常見的印制電路

5、板可分為單面板、雙面板、多層板、軟印制板和平面印制板。2.2.3印制電路板的板厚和外形尺寸確定1.板厚印制板板厚一般根據(jù)承載的元器件重量大小確定，如果只在印制電路板上裝配集成電路、小功率晶體管、電阻和電容等小功率元器件，在沒有較強(qiáng)的負(fù)荷振動(dòng)條件下，可選用厚度為1.5mm(尺寸在500mm500mm之內(nèi))的印制電路板。對(duì)于尺寸很小的印制電路板，如計(jì)算器、電子表等，可選用更薄一些的敷銅箔層壓板來(lái)制作。如果印制板面較大或需要支撐較大強(qiáng)度負(fù)荷，應(yīng)選擇22.5mm厚的板。印制板厚度優(yōu)先選取0.5mm、0.7mm、0.8mm、1mm、1.5 mm、1.6 mm、2mm、2.2mm、2.3mm、2.4 mm

6、、3.2 mm、4.0mm、6.4 mm等標(biāo)準(zhǔn)尺寸。2.印制板尺寸（1）印制板的寬厚比一般為Y/Z小于150、單板長(zhǎng)寬比一般為X/Y小于2。從生產(chǎn)角度考慮，印制板的寬一般為200mm250mm；長(zhǎng)一般為250mm350 mm。當(dāng)印制板長(zhǎng)邊尺寸小于125mm，或短邊小于100mm時(shí)，一般需要采用拼板的方式，把印制板轉(zhuǎn)換為符合生產(chǎn)要求的尺寸。如圖2- 1所示。圖2-1小板拼板（2）印制板上有特殊布線或元器件，需要留足尺寸余量。例如應(yīng)為高壓電路留有足夠的空間，要為發(fā)熱元器件預(yù)留安裝散熱片的尺寸，等等。（3）印制板凈面積確定以后，各邊還應(yīng)當(dāng)向外擴(kuò)出一定的余量，以防整機(jī)安裝固定后，印制板的印制線路和元器

7、件與殼體相碰；（4）如果印制板的面積較大、元器件較重或在震動(dòng)環(huán)境下工作，應(yīng)該采用邊框、加強(qiáng)筋或多點(diǎn)支撐等形式加固。3.印制板的外形印制電路板的形狀由整機(jī)結(jié)構(gòu)和內(nèi)部空間位置的大小決定。外形一般矩形，不建議采用不規(guī)則形狀的印制板板。對(duì)于小板和不規(guī)則形狀的印制板，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用工藝拼板的方式將小板轉(zhuǎn)換成大板，將不規(guī)則形狀的PCB 轉(zhuǎn)換為矩形形狀，如圖2-2所示。圖2-2印制板拼板對(duì)于成品印制板，一般要求印制板的4個(gè)角為圓角，如圖2-3所示。圖2-3 PCB外形示意圖2.2.4印制板元器件布局1.元件的選用原則（1）為了優(yōu)化工藝流程，提高產(chǎn)品檔次，在市場(chǎng)可提供穩(wěn)定供貨的條件下，盡可能選用表面貼裝元器件（

8、SMD/SMC）。（2）為了簡(jiǎn)化工序，對(duì)連接器類的機(jī)電元件，元件體的固定（或加強(qiáng)）方式盡可能選用壓接安裝結(jié)構(gòu)，其次選焊接型、鉚接型的連接器，以便高效率裝配。（3）表面貼裝連接器引腳形式盡可能選用引腳外伸型，以便返修。（4）元件選擇必須考慮其耐溫和耐溫時(shí)間，圖2-4為相關(guān)工序的溫度和時(shí)間，供參考。圖2-4各工序溫度圖（5）元件選擇必須考慮生產(chǎn)線各工序?qū)υ母叨认拗?，?-1是關(guān)鍵工序?qū)N片元器件高度的限制。2印制板布局的通用要求（1）首先確定一些特殊元器件的位置；（2）元器件布設(shè)要整齊美觀；（3）元器件間應(yīng)注意留有空隙；（4）同類型元器件布局方向盡可能一致；（5）應(yīng)注意元器件的散熱；（6）元器

9、件布局應(yīng)注意減少電磁干擾；（7）布局應(yīng)注意重心穩(wěn)定；（8）布局應(yīng)盡量設(shè)計(jì)成雙面和多層印制板；3.采用插件機(jī)插件工藝印制板布局的特殊要求（1）印制板長(zhǎng)寬尺寸采用插件機(jī)插件的印制電路板長(zhǎng)寬尺寸，應(yīng)根據(jù)插件機(jī)夾持印制板導(dǎo)軌的最小和最大間距確定。如果實(shí)際印制板達(dá)不到最小尺寸，應(yīng)采用拼板方式加長(zhǎng)加寬，如圖2-2所示。圖2-2印制板拼板（2）印制板定位孔及插件盲區(qū)的規(guī)定機(jī)插印制板需設(shè)主定位孔和副定位孔，主定位孔所在的兩邊須為直角邊，主定位孔所在的邊有缺角的須加工藝角補(bǔ)成直角邊。主定位的孔徑一般為圓形，輔助定位孔一般為橢圓孔，孔徑根據(jù)插件機(jī)的要求確定。主定位孔和副定位孔一般設(shè)置在離板邊5mm的地方，如圖2-

10、5所示。圖2-5機(jī)插印制板外形圖（3）孔位的平行度、垂直度和孔距精度要求為了保證插件的準(zhǔn)確性，機(jī)插印制板上的非圓形孔的平行度、垂直度要求必須符合插件機(jī)的要求，一般要求誤差為0.1mm?？拙?，機(jī)插印制板孔距精度也應(yīng)符合插件機(jī)要求，一般要求誤差為0.1mm。（4）機(jī)插元器件孔徑要求 為了保證插件機(jī)插件的插入率。印制板上元器件引腳的孔徑應(yīng)略大于引腳直徑。，沖孔工藝印制板孔徑設(shè)計(jì)為引腳直徑基礎(chǔ)上加0.4-0.5mm，鉆孔工藝印制板孔徑為引腳直徑基礎(chǔ)上加0.5-0.6mm。（5）機(jī)插元器件的最佳方向?yàn)榱颂岣卟寮C(jī)的插件速度，機(jī)插印制板上的元器件擺放需注意方向，機(jī)插元器件的放置應(yīng)與工藝邊水平或垂直（即：0

11、、90、180或360），不能為45或其它不合理的角度。（6）機(jī)插元器件間的距離要求 軸向元器件（電阻、電容、跳線、二極管等）機(jī)插時(shí)，如果相鄰兩個(gè)元器件為平行方向，兩個(gè)元器件本體相距0.5mm，如圖2-6所示。圖2-6軸向元器件平行插件時(shí)的距離 如果兩個(gè)相鄰元器件是互為垂直方向，一個(gè)元器件的本體到另一個(gè)元器件的焊盤最小間距為2mm，如圖2-7所示。圖2-7 軸向元器件平行插件時(shí)的距離電阻、電容、跳線、二極管等元器件在印制板上的跨距應(yīng)為2.5mm的整數(shù)倍，孔位之間的誤差小于0.1mm。機(jī)插元器件焊盤附近不能放置貼片器件。機(jī)插元器件與貼片元器件的最小距離為3mm，如圖2-8所示。圖2-8機(jī)插元器件

12、與貼片元器件的最小距離如機(jī)插印制板采用貼片-波峰工藝，原則上線徑在7.5 mm以下的機(jī)插元器件印制板另一面不能放置貼片元器件，特殊原因時(shí)機(jī)插器件與貼片器件的安全為2.1mm，如圖2-9所示。圖2-9貼片-波峰工藝時(shí)機(jī)插器件與貼片器件的安全距離4.波峰焊工藝印制板布局特殊要求（1）為了保證波峰焊軌道夾持印制電路板，印制板上的元器件本體應(yīng)與印制板夾持邊保持一定距離，一般不得小于5mm，距離PCB邊緣3mm處不能布設(shè)走線，如圖2-10所示。（2）由于波峰焊機(jī)導(dǎo)軌有最小間距，當(dāng)印制板尺寸小于該間距時(shí)，需要將小印制板拼板成大印制板，以滿足波峰焊的需要。若采用拼板，器件與拼板槽V-CUT的距離大于1mm。

13、圖2-10波峰焊工藝師元器件距印制板邊緣的距離（3）為防止波峰焊時(shí)元器件的引腳之間的搭焊，通常把集成電路的引腳排列方向作為PCB板的焊接方向。波峰焊焊接的進(jìn)板方向標(biāo)識(shí)如圖2-11所示。進(jìn)板標(biāo)識(shí)一般在印制板板工藝邊上注明，如無(wú)拼板工藝邊，直接在板上注明。SOT-23封裝的器件使用波峰焊焊接時(shí)須按圖2-12方向放置。（4）若印制板上有大面積開孔，在設(shè)計(jì)時(shí)要先將孔補(bǔ)全（在015mm范圍內(nèi)必須有拼板），以避免焊接時(shí)造成漫錫和板變形，補(bǔ)全部分和原有的印制板部分要以單邊幾點(diǎn)連接，在波峰焊后將之去掉，如圖2-13所示。（5）除結(jié)構(gòu)有特殊要求之外，THD器件都必須放置在正面。為了滿足手工焊接和維修，相鄰兩個(gè)插

14、裝元件本體之間的最小距離為0.5mm，如圖2-14所示。（6）定位孔和安裝孔周圍不布設(shè)銅箔，防止波峰焊后焊錫會(huì)將孔堵住。（7）只有大于等于0603封裝的片式阻容器件和片式非露線圈片式電感、兩個(gè)相鄰焊盤間距離大于1.27mm的 SOP器件和兩個(gè)相鄰焊盤間距離大于1.27mm且引腳焊盤為外露可見的SOT器件才適合波峰焊。5.采用回流焊工藝印制板布局的特殊要求（1）設(shè)置基準(zhǔn)點(diǎn)圖2-15光學(xué)定位基準(zhǔn)點(diǎn)符號(hào)直徑為3.00.1直徑為1.00.1單位：PCBB面基準(zhǔn)點(diǎn)T面基準(zhǔn)點(diǎn)圖2-16 正反面基準(zhǔn)點(diǎn)位置基本一致（2）定位孔和工藝邊采用回流焊工藝印制板的定位孔要求孔壁光滑，不應(yīng)金屬化，定位孔周圍1.5mm處

15、無(wú)銅箔，無(wú)涂覆層，無(wú)貼裝元件。采用回流焊工藝印制板一般都要設(shè)置工藝邊。傳送邊正反面在離邊3.5 mm（138 mil）的范圍內(nèi)不能布設(shè)任何元器件或焊點(diǎn)，以免無(wú)法焊接。能否布線視印制板的安裝方式而定（導(dǎo)槽安裝的PCB，由于需要經(jīng)常插拔一般不要布線，其他方式安裝的PCB 可以布線）。（3）對(duì)于吸熱大的器件，在元器件布局時(shí)要考慮焊接時(shí)的熱均衡性，不要把吸熱多的器件集中放在一處，以免造成爐內(nèi)局部溫度不均勻。SMD器件的引腳與大面積銅箔連接時(shí)，要進(jìn)行熱隔離處理，如圖2-19為隔熱處理示例。對(duì)于需過5A以上大電流的焊盤不能采用隔熱焊盤，可采用如圖2-20所示方法。圖2-19 隔熱處理示例（4）細(xì)間距器件布

16、置在PCB同一面，并且將較重的器件（如電感等）器件布局在Top面，防止掉件。有極性的貼片元器件盡量同方向布置，高器件布置在低矮器件旁時(shí)，為了不影響焊點(diǎn)的檢測(cè)，一般要求視角小于45，如圖2-21所示。（5）CSP、BGA等面陣列器件周圍需留有2mm禁布區(qū)，最佳為5mm禁布區(qū)。如果面陣列器件布放在正面（A面），那么其背面（B面）投影范圍內(nèi)及其投影范圍四周外擴(kuò)8mm內(nèi)不能再布放陣列器件，如圖2-22所示。（6）貼片器件之間的距離要符合工藝要求，如圖2-23所示。（7）采用回流焊工藝時(shí)，當(dāng)非傳送邊大于300mm的PCB，較重的元器件盡量不要布局要在PCB的中間，以減輕由插裝器件的重量在焊接過程中對(duì)PC

17、B變形的影響，以及插裝過程對(duì)板上已經(jīng)貼放的元器件的影響。2.2.5元器件焊盤設(shè)計(jì)1通孔THD器件焊盤設(shè)計(jì)（1）孔徑焊盤孔徑一般不小于0.6mm，因?yàn)樾∮?.6mm的孔開模沖孔時(shí)不易加工，通常情況下以元器件金屬引腳直徑值加上0.2mm作為焊盤內(nèi)孔直徑，如電阻的金屬引腳直徑為0.5mm時(shí)，其焊盤內(nèi)孔直徑對(duì)應(yīng)為0.7mm，焊盤孔徑優(yōu)選選擇0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.8 mm、1.0mm、1.2mm、1.6mm和2.0mm的尺寸。（2）焊盤尺寸焊盤外徑設(shè)計(jì)主要依據(jù)布線密度以及安裝孔徑和金屬化狀態(tài)而定；元器件焊盤外徑不能太小也不能太大，如果外徑太小，焊盤就容易在焊接時(shí)剝落；但也不能太大，否則

18、焊接時(shí)需要延長(zhǎng)焊接時(shí)間、用錫量太多，并且影響印制板的布線密度。單面板和雙面板的焊盤外徑尺寸要求不同，若焊盤的外徑為D，引線孔的孔徑為d，如圖2-24所示。圖2-24 焊盤尺寸圖（3）焊盤形狀焊盤的形狀有多種，圓形連接盤用得最多，因?yàn)閳A焊盤在焊接時(shí)，焊錫將自然堆焊成光滑的圓錐形，結(jié)合牢固、美觀。但有時(shí)，為了增加焊盤的粘附強(qiáng)度，也采用島形、正方形、橢圓形和長(zhǎng)圓形焊盤。島形焊盤適合于元器件密集固定，元器件的不規(guī)則排列的場(chǎng)合。方形焊盤適用于印制板上元器件體積大、數(shù)量少且線路簡(jiǎn)單的場(chǎng)合。有時(shí)為了能在兩個(gè)焊盤間布設(shè)一條甚至兩條信號(hào)線，常把圓形焊盤改為橢圓形焊盤。（4）設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)PCB上元器件安裝跨距大小

19、的設(shè)計(jì)主要依據(jù)元件的封裝尺寸、安裝方式和元器件在PCB上布局而定。圖2-25 焊盤開槽工藝2SMT器件焊盤設(shè)計(jì)由于表面組裝元器件與通孔元器件有著本質(zhì)的差別，其焊盤大小不僅決定焊接時(shí)的工藝、焊點(diǎn)的強(qiáng)度，也直接影響元件連接的可靠性，所以SMB焊盤有著不同于通孔元器件焊盤的要求，下面簡(jiǎn)要介紹部分SMB焊盤設(shè)計(jì)的原則。2.2.6印制導(dǎo)線布設(shè)1印制導(dǎo)線的寬度在確定印制導(dǎo)線寬度時(shí)，除需要考慮載流量外，還應(yīng)注意銅箔在板上的剝離強(qiáng)度，一般取線寬d=(1/32/3)D。如無(wú)特殊要求，導(dǎo)線寬度可在0.32.0mm之間選擇，建議優(yōu)先采用0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm規(guī)格，其中0.5mm導(dǎo)線寬度主要用

20、于微小型化電子產(chǎn)品。印制電路的電源線和接地線的載流量較大，因此在設(shè)計(jì)時(shí)要適當(dāng)加寬，一般取1.52.0mm。當(dāng)要求印制導(dǎo)線的電阻和電感比較小時(shí)，可采用較寬的信號(hào)線。當(dāng)要求分布電容比較小時(shí)，可采用較窄的信號(hào)線。2印制導(dǎo)線的間距導(dǎo)線間距的選擇要根據(jù)基板材料、工作環(huán)境和分布電容大小等因素來(lái)綜合確定。在一般情況下，導(dǎo)線的間距等于導(dǎo)線寬度即可。對(duì)微小型化設(shè)備，最小導(dǎo)線間距不小于0.4mm。采用浸焊或波峰焊時(shí)，導(dǎo)線間距要大一些，采用手工焊接時(shí)，導(dǎo)線間距可適當(dāng)小一些。在高壓電路中，為了防止印制導(dǎo)線間的擊穿將導(dǎo)致基板表面炭化、腐蝕和破裂，間距應(yīng)適當(dāng)加大一些。在高頻電路中，導(dǎo)線間距會(huì)影響分布電容的大小，也應(yīng)考慮這

21、方面的影響。3印制導(dǎo)線的形狀（1）在同一印制電路板上的導(dǎo)線寬度(除地線外)盡量一致。（2）印制導(dǎo)線應(yīng)走向平直，不應(yīng)有急劇的彎曲和出現(xiàn)尖角，所有彎曲與過渡部分均須用圓弧連接。（3）印制導(dǎo)線應(yīng)盡可能避免有分支，如必須有分支，分支處應(yīng)圓滑。（4）印制導(dǎo)線應(yīng)盡量避免長(zhǎng)距離平行，雙面布設(shè)的印制導(dǎo)線也不能平行，應(yīng)垂直或斜交布設(shè)。（5）導(dǎo)線通過兩個(gè)焊盤之間而不與它們連通的時(shí)候，應(yīng)該與它們保持最大而相等的間距；同樣，導(dǎo)線與導(dǎo)線之間的距離也應(yīng)當(dāng)均勻地相等并且保持最大。（6）接地、接電源的走線要盡量短、盡量近，以減少內(nèi)阻。4.信號(hào)線的布設(shè)（1）在滿足使用要求的前提下，選擇布線方式的順序?yàn)閱螌?雙層-多層。多層板上

22、各層的走線應(yīng)互相垂直，以減少耦合，切忌上下層走線對(duì)齊或平行。為了測(cè)試的方便，設(shè)計(jì)上應(yīng)設(shè)定必要的斷點(diǎn)和測(cè)試點(diǎn)。 （2）為了減小導(dǎo)線間的寄生耦合，在布線時(shí)要按照信號(hào)的流通順序進(jìn)行排列，電路的輸入端和輸出端應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離，輸入端和輸出端之間最好用地線隔開，同時(shí)輸入端還應(yīng)遠(yuǎn)離末級(jí)放大回路。（3）兩個(gè)連接盤之間的導(dǎo)線布設(shè)盡量短，敏感的信號(hào)、小信號(hào)先走，以減少小信號(hào)的延遲與干擾。焊盤與較大面積導(dǎo)電區(qū)相連接時(shí)，應(yīng)采用長(zhǎng)度不小于0.5mm的細(xì)導(dǎo)線進(jìn)行熱隔離，細(xì)導(dǎo)線寬度不小于0.13mm。（4）信號(hào)線應(yīng)粗細(xì)一致，這樣有利于阻抗匹配，一般推薦線寬為0.2-0.3mm(8-12mil)。（5）模擬電路的輸入線旁應(yīng)布設(shè)

23、接地線屏蔽；同一層導(dǎo)線的布設(shè)應(yīng)分布均勻；各導(dǎo)線上的導(dǎo)電面積要相對(duì)均衡，以防板子翹曲。不同頻率的信號(hào)線中間應(yīng)布設(shè)接地線隔開，避免發(fā)生信號(hào)串?dāng)_。（6）高速電路的多根I/O線以及差分放大器、平衡放大器等電路的I/O線長(zhǎng)度應(yīng)相等，以避免產(chǎn)生不必要的延遲或相移。5.地線的布設(shè) （1）公共地線布置在印制電路板的邊緣，以便將印制電路板安裝在機(jī)架上。但導(dǎo)線與印制電路板的邊緣應(yīng)留有一定的距離(不小于板厚)，以提高電路的絕緣性能。（2）為了防止各級(jí)電路的內(nèi)部因局部電流而產(chǎn)生的地阻抗干擾，采用一點(diǎn)接地是最好的辦法。（3）當(dāng)電路工作頻率在30MHz以上或是工作在高速開關(guān)的數(shù)字電路中，為了減少地阻抗，常采用大面積覆蓋地

24、線，這時(shí)各級(jí)的內(nèi)部元器件接地也應(yīng)一點(diǎn)接地。（4）為克服這種由于地線布設(shè)不合理而造成的干擾，在設(shè)計(jì)印制電路時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡量避免不同回路的地線分開。即把“交流地”和“直流地”分開、把“高頻地”和“低頻地”分開、把“高壓地”和“低壓地”分開、把“模擬地”和“數(shù)字地”分開。（5）公共電源線和接地線盡量布設(shè)在靠近板的邊緣，并且分布在板的兩面。多層板可在內(nèi)層設(shè)置電源層和地線層，通過金屬化孔與各層的電源線和接地線連接，內(nèi)層大面積的導(dǎo)線和電源線、地線應(yīng)設(shè)計(jì)成網(wǎng)狀，可提高多層板層間結(jié)合力。（6）對(duì)于電源地線則走線面積越大越好，可以減少干擾。對(duì)高頻信號(hào)最好用地線屏蔽，可以提高傳輸效果。6.覆銅設(shè)計(jì)工藝要求覆銅設(shè)計(jì)是一

25、種抗干擾的有效方法，需要采用覆銅設(shè)計(jì)的場(chǎng)合主要有以下兩種：一是同一層的線路或銅分布不平衡或者不同層的銅分布不對(duì)稱時(shí)，建議采用覆銅設(shè)計(jì)。二是外層如果有大面積的區(qū)域沒有走線和圖形，建議在該區(qū)域內(nèi)鋪銅網(wǎng)格，使得整個(gè)板面的銅分布均勻。覆銅網(wǎng)格間的空方格的大小建議采用25mil 25mil，超過25mm（1000 mil）范圍電源區(qū)和接地區(qū)，為防止焊接時(shí)產(chǎn)生銅箔膨脹、脫落現(xiàn)象，一般采用20mil間距網(wǎng)狀窗口或?qū)嶃~加過孔矩陣的方式，如圖2-39所示。圖2-39 電源和接地的網(wǎng)狀布線7.導(dǎo)線與焊盤的連接方式圖2-45 焊盤出線要求圖2-46 加焊標(biāo)志2.2.7測(cè)試點(diǎn)和孔的設(shè)計(jì)1.測(cè)試點(diǎn)的設(shè)計(jì)（1）測(cè)試點(diǎn)可以

26、是焊盤，也可以是通孔，焊盤作為測(cè)試點(diǎn)時(shí)直徑為0.91.0mm，并需與相關(guān)測(cè)試針相匹配。（2）測(cè)試點(diǎn)不應(yīng)設(shè)計(jì)在板子邊緣的5mm范圍內(nèi)，測(cè)試點(diǎn)原則上應(yīng)設(shè)在同一面上，并注意分散均勻。（3）相鄰的測(cè)試點(diǎn)之間的中心距不小于1.46mm，如圖2-47所示。（4）測(cè)試點(diǎn)與元件焊盤之間的距離應(yīng)不小于1mm，測(cè)試點(diǎn)不能涂覆任何絕緣層。（5）測(cè)試點(diǎn)應(yīng)覆蓋所有需要測(cè)量信號(hào)，包括I/O、電源和地等。圖2-47 相鄰的測(cè)試點(diǎn)之間的中心距2孔的設(shè)計(jì)（1）過孔過孔是一種金屬化孔，主要用作多層板層間電路的連接，即在孔的內(nèi)壁金屬化處理，實(shí)現(xiàn)上下兩層之間或與中間層之間連接。圖2-48過孔位置（2） 安裝定位孔安裝定位孔尺寸和定位

27、孔位置如圖2-49所示，孔壁要求光滑，不應(yīng)有涂覆層，周圍2mm處應(yīng)無(wú)銅箔，且不得貼裝元件。當(dāng)印制板四周沒設(shè)工藝邊時(shí)，安裝放置在中心離印制板兩邊距離為5mm，當(dāng)印制板設(shè)有工藝邊時(shí)，定位孔與圖像識(shí)別標(biāo)志應(yīng)設(shè)于工藝邊上。圖2-49安裝定位孔尺寸和定位孔位置2.2.8阻焊設(shè)計(jì)1焊盤的阻焊設(shè)計(jì)圖2-50焊盤阻焊開窗尺寸2.孔的阻焊設(shè)計(jì)過孔的阻焊開窗要求正反面均比孔徑略大。金屬化安裝孔阻焊開窗要求正反面禁布區(qū)作為阻焊開窗。非金屬化安裝孔的阻焊開窗大小應(yīng)該與螺釘?shù)陌惭b禁布區(qū)大小一致，定位孔一般是非金屬化定位孔，其正反面阻焊開窗比直徑略大，約大10mil。2.2.9絲印設(shè)計(jì)1需要絲印的內(nèi)容絲印的內(nèi)容包括：“印

28、制板名稱”、“印制板版本”、“元器件序號(hào)”、“元器件極性和方向標(biāo)志”、“條形碼框”、“安裝孔位置代號(hào)”、“元器件、連接器第一腳位置代號(hào)”、“過板方向標(biāo)志”、“防靜電標(biāo)志”、“散熱器絲印”等等。2.需要絲印的場(chǎng)合和位置 （1）印制板名、版本應(yīng)放置在印制板的Top面上，印制板名、版本絲印在印制板上優(yōu)先水平放置。（2）元器件、安裝孔、定位孔以及定位識(shí)別點(diǎn)都對(duì)應(yīng)的絲印標(biāo)號(hào)，且位置清楚、明確。（3）絲印字符、極性與方向的絲印標(biāo)志不能被元器件覆蓋。（4）需要安裝散熱器的功率芯片必須絲印，若散熱器投影比器件大，則需要用絲印畫出散熱片的真實(shí)尺寸大小。（5）絲印字符串的排列應(yīng)遵循正視時(shí)代號(hào)的排序從左至右、從下往

29、上的原則。（6）當(dāng)印制板設(shè)計(jì)了偷錫焊盤、淚滴焊盤、或器件波峰焊接方向有特定要求時(shí)，或采用波峰焊接傳送方向有明確時(shí)需要標(biāo)識(shí)出傳送方向。3.絲印設(shè)計(jì)通用要求（1）字符應(yīng)清晰，不重疊，朝向盡量一致美觀。（2）絲印字體在印制板上水平/垂直放置，不推薦使用傾斜角度。（3）絲印字體大小以方便讀取為原則，以絲印字符高度確保裸眼可見，不與焊盤、基準(zhǔn)點(diǎn)重疊為宜。（4）絲印的劃線線寬不應(yīng)太粗，也不應(yīng)太細(xì)，字符太小造成絲網(wǎng)印刷的困難。（5）標(biāo)記字符不能上表面貼和元件盤，字符離對(duì)應(yīng)元件不能太遠(yuǎn)，以防識(shí)別元件編號(hào)時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)誤。（6）安裝孔、定位空在印制板上的位置代號(hào)要明確。臥裝器件在其相應(yīng)位置要有絲印外形（如臥裝電解電容

30、）。防靜電標(biāo)識(shí)絲印優(yōu)先絲印在PCB的Top面上。（7）白色是默認(rèn)的絲印油墨顏色，如有特殊需求，需要在印制板鉆孔圖文中說明。2.3項(xiàng)目實(shí)施2.3.1項(xiàng)目示例：繪制溫度控制儀電路原理圖和印制板圖繪制2.3.1.1繪制溫度控制儀電路原理圖1.任務(wù)要求（1）創(chuàng)建設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)及原理圖文件創(chuàng)建Protel99SE設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)文件，有效文件名為：溫控儀.ddb，在該文件的Documents文件夾中創(chuàng)建原理圖文件，有效文件名為：溫控儀.Sch。（2）繪制溫度控制儀原理圖根據(jù)圖2 - 52所示的電路原理圖以及表2-2所列的元器件參數(shù)，在文件“溫控儀.SCH”中設(shè)計(jì)電路原理圖，并按缺省設(shè)置進(jìn)行電氣規(guī)則檢測(cè)（ERC）。

31、原理圖工作環(huán)境設(shè)置要求：標(biāo)準(zhǔn)圖紙，大小為C，捕捉柵格為5mil，可視柵格為10mil；圖紙方向?yàn)闄M向，網(wǎng)格形式為網(wǎng)狀；標(biāo)題欄格式為Standard，如圖2- 53所示。（3）創(chuàng)建原理圖元件創(chuàng)建一個(gè)用戶原理圖元件庫(kù)，有效文件名為：自定義元件庫(kù).Lib。根據(jù)表2-3和表2-4所列新建元件說明，在該庫(kù)內(nèi)共創(chuàng)建三個(gè)原理圖元件，元件名稱分別是ZLG7289、SHUMAGUAN、TL431，網(wǎng)格參數(shù)為：Visible10。（4）生成網(wǎng)絡(luò)表和元器件清單2.實(shí)施過程雙擊新建的原理圖文件“溫控儀.Sch”圖標(biāo)，即進(jìn)入原理圖編輯模式，如圖2- 58所示。（3）設(shè)置原理圖工作環(huán)境設(shè)置原理圖工作環(huán)境，包括設(shè)置圖紙大小

32、、方向，設(shè)置格點(diǎn)大小和類型，光標(biāo)類型等等，大多數(shù)參數(shù)可以使用系統(tǒng)默認(rèn)值，也可以根據(jù)自己的習(xí)慣有選擇地進(jìn)行設(shè)置。下面根據(jù)任務(wù)一的目標(biāo)要求來(lái)設(shè)置原理圖“溫控儀.Sch”工作環(huán)境。Document Options對(duì)話框執(zhí)行菜單中的Design/Options命令，在系統(tǒng)彈出Document Options對(duì)話框后，選擇Sheet Options選項(xiàng)卡，可以設(shè)置圖紙大小、方向、柵格等，如圖2- 59所示。Preferences對(duì)話框（4）裝載原理圖元件庫(kù)（5）放置元件（6）新建一個(gè)元件庫(kù)文件“自定義元件庫(kù).Lib”（7）繪制自定義元件7LED-SEG（8）繪制其余自定義元件ZLG7289、TL431（

33、9）放置自定義元件7LED-SEG、ZLG7289、TL431裝載“自定義元件庫(kù).Lib”在資源管理器（Explorer）中，單擊庫(kù)文件“溫控儀.ddb”，雙擊原理圖文件“溫控儀.Sch”，選擇Browse Sch選項(xiàng)卡，在Browse選項(xiàng)下方右側(cè)下拉按鈕中選擇Libraries，單擊“Add/Remove”按鈕，選擇自制元件庫(kù)文件的路徑并添加“自定義元件庫(kù).Lib”。放置自定義元件7LED-SEG、ZLG7289、TL431在自定義元件庫(kù)的Browse SchLib面板中，可以從其元件瀏覽區(qū)中分別選中這三個(gè)自制元件，并拖動(dòng)到當(dāng)前原理圖中。（10）元件布局放置好所有元件并編輯好它們的屬性后，為了后面原理圖走線的方便和電路圖的整體美觀，接下來(lái)的工作就是將這些堆積的