五邑大学电子实习指导书（2012版） - 图文

导线大为减少，这对减少线路板的分布参数，印制干扰，特别对高频电路极为有利。

（2）规则排列：元器件轴线方向排列一致，并与板的四边垂直或平行，如下图，电子仪器中常用此种排列方式。这种方式元件排列规范，板面美观整齐。对于安装调试及维修均较方便。但由于元器件排列要受一定方向或位置的限制，因而导线布设要复杂一些，印制导线也会相应增加。这种排列方式常用于板面宽松、元器件种类少数量多的低频电路中。元器件卧式安装时一般均以规则排列为主。

3．元器件布设原则

元器件布设在印制板的排版设计中至关重要，它决定了板面的整齐美观程度和印制导线的长短与多少，对整机的可靠性也能起到一定作用。布设中应遵循以下原则：

（1）元器件在整个板面上应布设均匀，疏密一致。 （2）元器件不要占满板面，注意四周留有一定空隙（一般留有约2mm），空隙大小根据印制板的大小及固定方式决定。

（3）元器件布设在板的一面，且每个元器件引出脚单独占用一个焊盘。 （4）元器件的布设不可上下交叉（如下图）。相邻两元件之间要保持一定间距，不得过小或碰接。相邻元器件如电位差较高，则应有安全间隙。

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一般环境中间隙安全电压为200V/mm。

（5）元件安装高度尽量矮，。过高则稳定性变差，易倒伏或与相邻元件碰接。

（6）元件两端跨距应稍大于元件的轴向尺寸。弯脚时不要齐根弯折，应留出一定距离（至少2mm），以免损坏元件。

二、连接盘

连接盘也叫焊盘，在印制线路中起印制导线连接作用，特别是金属化孔的双面印制板，连接盘要使两面印制导线良好导通。更重要的是连接盘起元器件与印制板之间的连接与固定作用。而且连接盘的尺寸、形状直接影响焊点的外观与质量。

1．连接盘的尺寸

连接盘的尺寸与钻孔设备、钻孔孔径、最小孔环宽度等因素有关。为了便于加工和保持连接盘与基板之间一定粘附强度，应尽可能增大连接盘的尺寸。但是，对于布线密度高的印制电路板，若其连接盘的尺寸过大，就得减小导线宽度与间距。

2．连接盘的形状

根据不同的要求选择不同形状的连接盘，圆形连接盘用得最多。有时，为了增加连接盘的粘附强度，也采用正方形、椭圆形和长圆形连接盘。

（1）圆形焊盘（如下图）：图中可见，焊盘与穿线孔为一同心圆。其外径一般为2～3倍孔径。在同一块板上，除个别元件需大孔外，一般焊盘外径取为一致，圆形焊盘多在元件规则排列中使用。

（2）岛形焊盘：焊盘与焊盘间的连线合为一体，尤如水上小岛，故称

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岛形焊盘。这种焊盘利于元器件密集固定，常用于元件的不规则排列，特别是当元器件采用立式不规则固定时更为普遍。

（3）长圆形焊盘：扁平封装（贴片式）集成电路的引脚间距小，多采用此类焊盘，无需打孔，一般其宽度为集成块引脚宽度的1.5倍，长度为集成块引脚足部长度1.5倍左右。

三、印制导线

1．印制导线的形状

由于导线本身可能承受附加的机械应力，以及局部高电压引起的放电作用，因此，应尽可能避免出现尖角或锐角拐弯。一般，优先选用的和避免采用的印制导线形状见图。

2、印制导线的宽度与间距

印制导线应尽可能宽一些，这有利于承受电流和制造。由于在蚀刻过程中有侧蚀，导线会变窄，因此，在导线宽度有严格要求的场合，设计时可适当增加导线宽度进行补偿。一般补偿量为基体铜箔厚度的两倍。

在决定印制导线宽度时，除需考虑载流量外，还应注意它在板上的抗剥强度，以及与连接盘的协调，所以，一般的导线宽度可在0.3~1.5mm之间。

印制电路的电源线和接地线的载流量较大，因此，设计时要适当加宽，一般取1.5～2mm。

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当要求印制导线的电阻和电感小时，可采用较宽的信号线；当要求分布电容小，导线的电阻和电感无关紧要时，可采用较窄的信号线。

导线间的最小间隙不要小于0.3mm，以消除相邻导线之间的电压击穿或飞弧。在板面允许的情况下，印制导线宽度与间隙一般不小于1mm。

四、印制板的排版设计

这是一门技巧性和实用性都很强的工艺设计，它不同于电路原理设计需要精确的计算，它需要灵活周密的逻辑思维，靠长期的经验积累和反复实践才能掌握。它的分散性极大，同一电路图可以作多种完全不同的排版设计。对设计优劣的评价是多方面的，不仅是要求线路不交叉，还要求合理、美观，运行可靠和装配维修方便，例如设计不合理则可出现由排版设计带来的各种干扰，电路的技术指标下降，整机性能下降，这就是排版设计的失败。

1、设计前的准备工作：

1）分析电路原理图：了解电路原理图的原理，线路属性（电源、高频或低频线路），信号及电源种类及流向等。

2）熟悉电路原理图所用元器件的电性能、外形尺寸，封装形式，各有源元器件的管脚的排列顺序，管脚功能及形状，甚至各个元件在电路中的功能等，一般需要开列电路元件清单，并有全部元器件的结构性能资料。

3）分析电路的复杂程度确定采用基材的品种、厚度、尺寸以及对外联结形式。

4）在分析电路原理的基础上考虑因排版设计和走线方向和形状有可能造成的对电路的干扰和附加参数等不良效应，需考虑的干扰因素有：

a、地线布置和设计不当造成的干扰：要点是在设计中保证地线的绝对零电位。办法是尽量避免不同回路电流同时流经一段共用地线，采用同级电路的接地点尽理集中，加宽接地导线面积，采用环形或半环形接地形式等。

b、电源和信号源处置不当引起的干扰：主要是避免交流回路对直流的干扰和信号源输入输出的回授干扰。

c、由元器件排列不当引起的电磁干扰：主要是平行走线之间的寄生耦合干扰和电磁元器件之间交变磁场产生的干扰。主要采取减少长而平行的走线布置、双面板线应两面互相垂直、数字信号线靠近地线布置。电磁元器件（电感等）相互垂直安放及进行屏蔽处理等。

d、热干扰：主要指发热元件对周围元件的热传导和热辐射干扰，对热敏感元器件尤甚。减少热干扰的措施有：改善发热元器件设置时的通风条件和选择恰当的设置位置以及对发热元件加装散热片等。

6）确定采用单面板或双面板，元器件安装方式及排列方式，对外连结方式以及焊盘及走线形式。一般有两类对应关系： 元件卧式安装——规则排列——圆形焊盘和方形焊盘

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