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PCB线上板设计前需要做哪些准备工作

发布时间:2016-04-20 20:00:23

PCB线上板设计是一个系统工作,前期准备是一个必不可少的环节,10BET线上准备是对10BET线上可行性的探讨及相关设计方案大体策略的确定,主要有实验线上方案,确定PCB线上板板材、PCB层数、形状、尺寸、厚度等多个方面的准备工作。

线上方案试验

线上方案试验就是按照产品的设计目标确定线上方案,用10bet元器件把线上搭出来,通过对电气信号的测量,调整线上元器件的参数,改进线上的设计方案;根据元器件的特点、数量、大小以及整机的使用性能要求,考虑整机的结构与尺寸;从实际线上的功能、结构及成本,分析产品的适用性。

进行线上方案试验,通常使用两类试验板:一类是插接线上试验板,俗称“面包板”;另一类是通用印制线上试验板。

通过线上方案试验,应该全部选定线上所使用的元器件,并了解以下要点:

1. 每个元件的外形尺寸、封装形式、引线方式、管脚排列顺序、各管脚的功能及其形状。

2. 哪些元器件发热而需要安装散热片,并计算散热片面积。

3. 哪些元器件应该安装在印制板上,哪些必须安装在板外。

PCB板材选择

这是指对于PCB线上板的基板材料的选择。不同板材的机械性能与电气性能有很大差别。目前,根据覆铜板的基板绝缘材料可分为酚醛纸基覆铜板、环氧酚醛玻璃布覆铜板、环氧双青胺玻璃布覆铜板、聚四氟乙烯覆铜板。

1. 酚醛纸基覆铜板。这种覆铜板又称纸质板。其优点是价格便宜,不足之处是机械强度低、耐高温性能差。

2. 环氧酚醛玻璃布覆铜板。这种覆铜板的优点是电绝缘性能好、耐高温性能好、受潮时不易变形。

3. 环氧双青胺玻璃布覆铜板。这种板子的优点是透明度好、有较好的机械加工性能和耐高温的特性。

4. 聚四氟乙烯覆铜板。这种覆铜板的最大特点是能耐高温,且有高绝缘性能。

这四种不同基板材料的覆铜板,应根据不同设备的要求进行选用。酚醛纸基覆铜板简称酚醛板,一般为黑黄色或淡黄色。这种覆铜板机械强度和绝缘性能较差,而且高频损耗较大,但价格便宜。环氧酚醛玻璃布覆铜板从外表看为青绿色并有透明感,适用于高频、超高频线上,而且还有绝缘性能好、耐高温的特性。如果在微波频段使用时则应选用聚四氟乙烯覆铜板。

PCB板层确定

根据覆铜面的不同基板可分为单面板、双面板、多层板。

一般应该选用单面板或双面板。分立元器件的线上常用单面板,因为分立元器件的引线少,排列位置便于灵活变换。双面板多用于集成线上特别是双列直插式封装元器件较多的线上,因为集成线上引线的间距小而数目多,而在单面板上布设不交叉的印制导线十分困难,对于比较复杂的线上几乎无法实现。多层板随着板层的增加技术难度加大,同时成本也在增加。所以在设计线上板时,选择线上板的类型主要从线上板的可靠性、工艺性和经济性等方面进行综合考虑,尽量从这几方面的最佳结合点出发来选择线上板的类型。

PCB线上板的形状

PCB线上板的形状由整机结构和内部空间位置的大小决定。外形应该尽量简单,一般为矩形,避免采用异形板。应该了解,印制板生产厂家的收费标准是根据制板的工艺难度和制板面积决定的,因为异形板面会增加制板难度和费用成本,即使被剪切掉的部分,往往也需要照价收费。所以,印制板的最佳形状是矩形,即正方形或长方形,长:宽≈3:2或4:3。印制板采用矩形可以大大简化板边的成形加工量。

PCB线上板的尺寸

PCB线上板的尺寸应该接近标准系列值,应由整机的内部结构和板上元器件的数量、尺寸及安装、排列方式来决定。元器件之间要留有一定间隔,特别是在高压线上中更应该留有足够的间距。在考虑元器件所占用的面积时,要注意发热元器件安装散热片的尺寸;在确定了板的净面积以后,板边四周要留有一定空间。留空的太小要根据印制板的固定方式来确定,位于PCB线上板边上的元器件,距离印制板的边缘应该大于2mm。仪器内的印制板四周一般每边都要留有5 10mm空间,以便于印制板在整机中的安装固定。如果印制板的面积较大、元器件较重或在振动环境下工作,应该采用边框、加强筋或多点支撑等形式加固;当整机内有多块印制板,特别当这些印制板是通过导轨和插座固定时,应该使每块板的尺寸整齐一致,有利于它们的固定与加工。

PCB线上板的厚度

在确定印制板的厚度时,主要考虑对元器件的承重和振动冲击等因素:如果板的尺寸过大或板上的元器件过重 (如大容量的电解电容器或大功率器件等),都应该适当增加板的厚度或对线上板采取加固措施,否则线上板容易产生翘曲。

下表是标称板厚的优选值。一般常选用的是1.5mm和2.0mm的覆铜板。当线路板对外通过插座连线时,必须注意插座槽的间隙一般为1.5mm。若板材过厚则插不进去,过薄则容易造成接触不良。

0.2 0.5 0.8 1.0 1.2 1.5 2.0 2.4 3.2 6.4 mm
0.008 0.002 0.031 0.039 0.047 0.07 0.08 0.094 0.125 0.25 in

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