1、電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程印制電路板的設計印制電路板的設計 印制電路板的制作印制電路板的制作 電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程6.1 印制電路板的設計印制電路板的設計 印制板主要由絕緣底板基板和印制電路也稱印制板主要由絕緣底板基板和印制電路也稱導電圖形組成，具有導電線路和絕緣底板雙重作用。導電圖形組成，具有導電線路和絕緣底板雙重作用。 （1 1基板基板Base MaterialBase Material） 基板是由絕緣隔熱、并不易彎曲的材料所制作成，一基板是由絕緣隔熱、并不易彎曲的材料所制作成，一般常用的基板是敷銅板，又稱覆銅板，全稱敷銅箔層壓般常用的基板是敷銅板，又稱覆銅板

2、，全稱敷銅箔層壓板。敷銅板的整個板面上通過熱壓等工藝貼敷著一層銅板。敷銅板的整個板面上通過熱壓等工藝貼敷著一層銅箔。箔。 （2 2印制電路印制電路Printed CircuitPrinted Circuit） 覆銅板被加工成印制電路板時，許多覆銅部份被蝕覆銅板被加工成印制電路板時，許多覆銅部份被蝕刻處理掉，留下來的那些各種形狀的銅膜材料就是印制刻處理掉，留下來的那些各種形狀的銅膜材料就是印制電路，它主要由印制導線和焊盤等組成如下圖）。電路，它主要由印制導線和焊盤等組成如下圖）。 電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程印制導線印制導線焊盤焊盤印制電路板圖印制電路板圖印制導線印制導線Conduct

3、orConductor）：用來形成印制電路的導電通路。）：用來形成印制電路的導電通路。焊盤焊盤PadPad）：用于印制板上電子元器件的電氣連接、元件固定或）：用于印制板上電子元器件的電氣連接、元件固定或兩者兼備。兩者兼備。過孔過孔ViaVia和引線孔和引線孔Component HoleComponent Hole）：分別用于不同層面的）：分別用于不同層面的印制電路之間的連接以及印制板上電子元器件的定位。印制電路之間的連接以及印制板上電子元器件的定位。 電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程 （3 3助焊膜和阻焊膜助焊膜和阻焊膜 在印制電路板的焊盤表面可看到許多比之略大的各種淺色斑在印制電路板的

4、焊盤表面可看到許多比之略大的各種淺色斑痕，這是為了提高可焊性能而涂覆的助焊膜。痕，這是為了提高可焊性能而涂覆的助焊膜。印制電路板上非焊盤處的銅箔是不能粘錫的，因此印制板上焊盤印制電路板上非焊盤處的銅箔是不能粘錫的，因此印制板上焊盤以外的各部位都要涂覆綠色或棕色的一層涂料以外的各部位都要涂覆綠色或棕色的一層涂料阻焊膜。這一阻焊膜。這一絕緣防護層，不但可以防止銅箔氧化，也可以防止橋焊的產生。絕緣防護層，不但可以防止銅箔氧化，也可以防止橋焊的產生。 （4 4絲印層絲印層OverlayOverlay） 為了方便元器件的安裝和維修，印制板的板面上有一層絲網為了方便元器件的安裝和維修，印制板的板面上有一層

5、絲網印刷面圖標面）印刷面圖標面）絲印層，該面印有標志圖案和各元器件的絲印層，該面印有標志圖案和各元器件的電氣符號、文字符號大多是白色等，主要用于標示出各元器電氣符號、文字符號大多是白色等，主要用于標示出各元器件在板子上的位置，因此印制板上有絲印層的一面常稱為元件面。件在板子上的位置，因此印制板上有絲印層的一面常稱為元件面。 電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程 印制板根據其基板材質的剛、柔強度不同，分為剛性板、柔印制板根據其基板材質的剛、柔強度不同，分為剛性板、柔性板以及剛柔結合板，又根據板面上印制電路的層數不同分為性板以及剛柔結合板，又根據板面上印制電路的層數不同分為單面板、雙面板以及多層

6、板。單面板、雙面板以及多層板。 （1 1單面板單面板Single-sidedSingle-sided） 僅一面上有印制電路。這是早期電路僅一面上有印制電路。這是早期電路THTTHT元件才使用的板元件才使用的板子，元器件集中在其中一面子，元器件集中在其中一面元件面元件面Component SideComponent Side），），印制電路則集中在另一面上印制電路則集中在另一面上印制面或焊接面印制面或焊接面Solder Solder SideSide），兩者通過焊盤中的引線孔形成連接。單面板在設計線），兩者通過焊盤中的引線孔形成連接。單面板在設計線路上有許多嚴格的限制。如，布線間不能交叉而必須繞

7、獨自的路上有許多嚴格的限制。如，布線間不能交叉而必須繞獨自的路徑。路徑。 SMT是指貼片，是指貼片，Surface mounting technology. THT是指通孔插裝，是指通孔插裝，Through hole technology. 它們是電路板元件的兩種不同組裝方式。它們是電路板元件的兩種不同組裝方式。 電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程 （2 2雙面板雙面板Double-Sided BoardsDouble-Sided Boards） 兩面均有印制電路。這類印制板，兩面導線的電氣連接是靠穿透兩面均有印制電路。這類印制板，兩面導線的電氣連接是靠穿透整個印制板并金屬化的通孔整個印制

8、板并金屬化的通孔(through via)(through via)來實現的。相對來說，來實現的。相對來說，雙面板的可利用面積比單面板大了一倍，并且有效的解決了單面板雙面板的可利用面積比單面板大了一倍，并且有效的解決了單面板布線間不能交叉的問題。布線間不能交叉的問題。 （3 3多層板多層板Multi-Layer BoardsMulti-Layer Boards）由多于兩層的印制電路與絕緣材料交替粘結在一起，且層間導電圖由多于兩層的印制電路與絕緣材料交替粘結在一起，且層間導電圖形互連的印制板。如用一塊雙面作內層、二塊單面作外層，每層板形互連的印制板。如用一塊雙面作內層、二塊單面作外層，每層板間放

9、進一層絕緣層后黏牢壓合），便有了四層的多層印制板。板間放進一層絕緣層后黏牢壓合），便有了四層的多層印制板。板子的層數就代表了有幾層獨立的布線層，通常層數都是偶數，并且子的層數就代表了有幾層獨立的布線層，通常層數都是偶數，并且包含最外側的兩層。比如大部分計算機的主機板都是包含最外側的兩層。比如大部分計算機的主機板都是4 84 8層的結層的結構。目前，技術上已經可以做到近構。目前，技術上已經可以做到近100100層的印制板。層的印制板。 在多層板中，各面導線的電氣連接采用埋孔在多層板中，各面導線的電氣連接采用埋孔buried viaburied via和盲和盲孔孔blind viablind vi

10、a技術來解決。技術來解決。 電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程圖2四層板結構圖圖1單面板與雙面板結構圖電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程 （1 1通孔插入式安裝技術通孔插入式安裝技術 通孔插入式安裝也稱為通孔安裝通孔插入式安裝也稱為通孔安裝THTTHT），適用于長管腳的插），適用于長管腳的插入式封裝的元件。安裝時將元件安置在印制電路板的一面，而將入式封裝的元件。安裝時將元件安置在印制電路板的一面，而將元件的管腳焊在另一面上。這種方式要為每只管腳鉆一個洞，其元件的管腳焊在另一面上。這種方式要為每只管腳鉆一個洞，其實占掉了兩面的空間，并且焊點也比較大。顯然這一方式難以滿實占掉了兩面的空間，

11、并且焊點也比較大。顯然這一方式難以滿足電子產品高密度、微型化的要求。足電子產品高密度、微型化的要求。 （2 2表面黏貼式安裝技術表面黏貼式安裝技術 表面黏貼式安裝也稱為表面安裝表面黏貼式安裝也稱為表面安裝SMTSMT），適用于短管腳的表），適用于短管腳的表面黏貼式封裝的元件。安裝時管腳與元件是焊在印制電路板的同面黏貼式封裝的元件。安裝時管腳與元件是焊在印制電路板的同一面。這種方式無疑將大大節省印制板的面積，同時表面黏貼式一面。這種方式無疑將大大節省印制板的面積，同時表面黏貼式封裝的元件較之插入式封裝的元件體積也要小許多，因此封裝的元件較之插入式封裝的元件體積也要小許多，因此SMTSMT技技術的

12、組裝密度和可靠性都很高。當然，這種安裝技術因為焊點和術的組裝密度和可靠性都很高。當然，這種安裝技術因為焊點和元件的管腳都非常小，要用人工焊接確實有一定的難度。元件的管腳都非常小，要用人工焊接確實有一定的難度。 電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程 （1 1功能和性能功能和性能 表面上看，根據電路原理圖進行正確的邏輯連接后其功能就可表面上看，根據電路原理圖進行正確的邏輯連接后其功能就可實現，性能也可保證穩定。但隨著電子技術的飛速發展，信號的實現，性能也可保證穩定。但隨著電子技術的飛速發展，信號的速率越來越快，電路的集成度越來越高，僅僅做到這一步已遠遠速率越來越快，電路的集成度越來越高，僅僅做到

13、這一步已遠遠不夠了。目標能否很好完成，無疑是印制板設計過程中的重點，不夠了。目標能否很好完成，無疑是印制板設計過程中的重點，也是難點。也是難點。 （2 2工藝性和經濟性工藝性和經濟性工藝性和經濟性都是衡量印制板設計水平的重要指標。設計優良工藝性和經濟性都是衡量印制板設計水平的重要指標。設計優良的印制電路板應該方便加工、維護、測試，同時在生產制造成本的印制電路板應該方便加工、維護、測試，同時在生產制造成本上有優勢。這是需要多方面相互協調的，并不是件容易的事。上有優勢。這是需要多方面相互協調的，并不是件容易的事。 電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程 進入印制板設計階段前，許多具體要求及參數應該

14、基本確定了，進入印制板設計階段前，許多具體要求及參數應該基本確定了，如電路方案、整機結構、板材外形等。不過在印制板設計過程中，如電路方案、整機結構、板材外形等。不過在印制板設計過程中，這些內容都可能要進行必要的調整。這些內容都可能要進行必要的調整。 （1 1確定電路方案確定電路方案 設計電路方案，首先應進行實驗驗證設計電路方案，首先應進行實驗驗證, ,即用電子元器件把電路即用電子元器件把電路搭出來搭接實驗或者用計算機仿真實驗，這不僅是原理性和搭出來搭接實驗或者用計算機仿真實驗，這不僅是原理性和功能性的，同時也應當是工藝性的。功能性的，同時也應當是工藝性的。 通過對電氣信號的測量，調整電路元器件

15、的參數，改進電通過對電氣信號的測量，調整電路元器件的參數，改進電路的設計方案。路的設計方案。 根據元器件的特點、數量、大小以及整機的使用性能要求，根據元器件的特點、數量、大小以及整機的使用性能要求，考慮整機的結構尺寸?？紤]整機的結構尺寸。 從實際電路的功能、結構與成本，分析成品適用性。即在從實際電路的功能、結構與成本，分析成品適用性。即在進行電路方案實驗時，必須審核考察產品在工業化生產過程中的進行電路方案實驗時，必須審核考察產品在工業化生產過程中的加工可行性和生產費用，以及產品的工作環境適應性和運行、維加工可行性和生產費用，以及產品的工作環境適應性和運行、維護、保養消耗。護、保養消耗。 電 工

16、 電 子 技 能 實 訓 教 程 （2 2確定整機結構確定整機結構 當電路和元器件的電氣參數和機械參數得以確定，整機的工藝當電路和元器件的電氣參數和機械參數得以確定，整機的工藝結構還僅僅是初步成型，在后面的印制板設計過程中，需要綜合結構還僅僅是初步成型，在后面的印制板設計過程中，需要綜合考慮元件布局和印制電路布設這兩方面因素。考慮元件布局和印制電路布設這兩方面因素。 （3 3確定印制板的板材、形狀、尺寸和厚度確定印制板的板材、形狀、尺寸和厚度 板材：不同板材，其機械性能與電氣性能有很大的差別。板材：不同板材，其機械性能與電氣性能有很大的差別。確定板材主要是從整機的電氣性能、可靠性、加工工藝要求

17、、經確定板材主要是從整機的電氣性能、可靠性、加工工藝要求、經濟指標等方面考慮。通常情況下，希望印制板的制造成本在整機濟指標等方面考慮。通常情況下，希望印制板的制造成本在整機成本中只占很小的比例。對于相同的制板面積來說，雙面板的制成本中只占很小的比例。對于相同的制板面積來說，雙面板的制造成本一般是單面板的造成本一般是單面板的3 43 4倍以上，而多層板至少要貴到倍以上，而多層板至少要貴到2020倍倍以上。分立元器件的引線少，排列位置便于靈活變換，其電路常以上。分立元器件的引線少，排列位置便于靈活變換，其電路常用單面板。雙面板多用于集成電路較多的電路。用單面板。雙面板多用于集成電路較多的電路。 電

18、 工 電 子 技 能 實 訓 教 程名稱銅箔厚度(m)特點應用覆銅酚醛紙質層壓板5070多呈黑黃色淡黃色。價格低，阻燃強度低，易吸水，不耐高溫。中低檔民用品覆銅環氧紙質層壓板35 70價格高于覆銅酚醛紙質層壓板，機械強度、乃高溫、和防潮濕等性能較強。工作環境好的儀器、儀表及中檔以上民用品。覆銅環氧玻璃布層壓板35 50多呈青綠色并有透明感。價格較高，性能優于覆銅環氧紙質層壓板工業、軍用設備、計算機等高檔電器。覆銅聚四氟乙烯玻璃布層壓板35 50價格高，介點常數低，介質損耗低，耐高溫，耐腐蝕。微波、高頻航空航天常用覆銅板及其特點常用覆銅板及其特點電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程玻璃纖維布用

19、環氧樹脂粘合而成加溫加壓制作玻璃纖維布用環氧樹脂粘合而成加溫加壓制作電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程 印制板的形狀印制板的形狀 印制電路板的形狀由整機結構和內部空間的大小決定，外形應該盡印制電路板的形狀由整機結構和內部空間的大小決定，外形應該盡量簡單，最佳形狀為矩形正方形或長方形，長量簡單，最佳形狀為矩形正方形或長方形，長: :寬寬=3:2=3:2或或4:34:3），避），避免采用異形板。當電路板面尺寸大于免采用異形板。當電路板面尺寸大于200200150mm150mm時，應考慮印制電路時，應考慮印制電路板的機械強度。板的機械強度。 印制板的尺寸印制板的尺寸 尺寸的大小根據整機的內部結構

20、和板上元器件的數量、尺寸及安裝、尺寸的大小根據整機的內部結構和板上元器件的數量、尺寸及安裝、排列方式來決定，同時要充分考慮到元器件的散熱和鄰近走線易受干排列方式來決定，同時要充分考慮到元器件的散熱和鄰近走線易受干擾等因素。擾等因素。( (凈板向外擴出凈板向外擴出5 10mm5 10mm，以便安裝定位），以便安裝定位） 印制板的厚度印制板的厚度 覆銅板的厚度通常為覆銅板的厚度通常為1.0mm1.0mm、1.5mm1.5mm、2.0mm2.0mm等。在確定板的厚度時，等。在確定板的厚度時，主要考慮對元器件的承重和振動沖擊等因素。如果板的尺寸過大或板主要考慮對元器件的承重和振動沖擊等因素。如果板的尺

21、寸過大或板上的元器件過重，都應該適當增加板的厚度或對電路板采取加固措施，上的元器件過重，都應該適當增加板的厚度或對電路板采取加固措施，否則電路板容易產生翹曲。當印制板對外通過插座連線時，插座槽的否則電路板容易產生翹曲。當印制板對外通過插座連線時，插座槽的間隙一般為間隙一般為1.5mm1.5mm，板材過厚則插不進去，過薄則容易造成接觸不良。，板材過厚則插不進去，過薄則容易造成接觸不良。電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程 （4 4確定印制板對外連接的方式確定印制板對外連接的方式 印制板是整機的一個組成部分，必然存在對外連接的問題。例印制板是整機的一個組成部分，必然存在對外連接的問題。例如，印制

22、板之間、印制板與板外元器件、印制板與設備面板之間，如，印制板之間、印制板與板外元器件、印制板與設備面板之間，都需要電氣連接。這些連接引線的總數要盡量少，并根據整機結都需要電氣連接。這些連接引線的總數要盡量少，并根據整機結構選擇連接方式，總的原則應該使連接可靠、裝置、調試、維修構選擇連接方式，總的原則應該使連接可靠、裝置、調試、維修方便，成本低廉。方便，成本低廉。 （5 5印制板固定方式的選擇印制板固定方式的選擇 印制板在整機中的固定方式有兩種，一種采用插接件連接方式印制板在整機中的固定方式有兩種，一種采用插接件連接方式固定；另一種采用螺釘緊固：將印制板直接固定在基座或機殼上，固定；另一種采用螺

23、釘緊固：將印制板直接固定在基座或機殼上，這時要注意當基板厚度為這時要注意當基板厚度為1.5mm1.5mm時，支承間距不超過時，支承間距不超過90mm90mm，而厚，而厚度為度為2mm2mm時，支承間距不超過時，支承間距不超過120mm120mm，支承間距過大，抗振動或沖，支承間距過大，抗振動或沖擊能力降低，影響整機可靠性。擊能力降低，影響整機可靠性。 電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程 （1 1就近原則就近原則 當板上對外連接確定后，相關電路部分就應該就近安排，避免繞原當板上對外連接確定后，相關電路部分就應該就近安排，避免繞原路，尤其忌諱交叉。路，尤其忌諱交叉。 （2 2信號流原則信號流原

24、則 將整個電路按照功能劃分成若干個電路單元，按照電信號的流向，將整個電路按照功能劃分成若干個電路單元，按照電信號的流向，逐個依次安排各個功能電路單元在板上的位置，使布局便于信號流通，逐個依次安排各個功能電路單元在板上的位置，使布局便于信號流通，并使信號流盡可能保持一致的方向：從上到下或從左到右。并使信號流盡可能保持一致的方向：從上到下或從左到右。 與輸入、輸出端直接相連的元器件應安排在輸入、輸出接插件與輸入、輸出端直接相連的元器件應安排在輸入、輸出接插件或連接件的地方。或連接件的地方。 對稱式的電路，如橋式電路、差動放大器等，應注意元件的對對稱式的電路，如橋式電路、差動放大器等，應注意元件的對

25、稱性，盡可能使其分布參數一致。稱性，盡可能使其分布參數一致。 每個單元電路，應以核心元件為中心，圍繞它進行布局，盡量每個單元電路，應以核心元件為中心，圍繞它進行布局，盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。如以三極管或集成電路等元減少和縮短各元器件之間的引線和連接。如以三極管或集成電路等元件作為核心元件時，可根據其各電極的位置布排其它元件。件作為核心元件時，可根據其各電極的位置布排其它元件。 電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程 （1 1元器件的布局元器件的布局 元件的布設應遵循以下幾點原則：元件的布設應遵循以下幾點原則： 元件在整個板面上的排列要均勻、整齊、緊湊。單元電路之間元件在整個板面

26、上的排列要均勻、整齊、緊湊。單元電路之間的引線應盡可能短，引出線的數目盡可能少。的引線應盡可能短，引出線的數目盡可能少。 元器件不要占滿整個板面，注意板的四周要留有一定的空間。元器件不要占滿整個板面，注意板的四周要留有一定的空間。位于印制板邊緣的元件，距離板的邊緣應該大于位于印制板邊緣的元件，距離板的邊緣應該大于2mm2mm。 每個元件的引腳要單獨占一個焊盤，不允許引腳相碰。每個元件的引腳要單獨占一個焊盤，不允許引腳相碰。 對于通孔安裝，無論單面板還是雙面板，元器件一般只能布設對于通孔安裝，無論單面板還是雙面板，元器件一般只能布設在板的元件面上，不能布設在焊接面。在板的元件面上，不能布設在焊接

27、面。 相鄰的兩個元件之間，要保持一定的間距，以免元件之間的碰相鄰的兩個元件之間，要保持一定的間距，以免元件之間的碰接。個別密集的地方須加裝套管。若相鄰的元器件的電位差較高，要接。個別密集的地方須加裝套管。若相鄰的元器件的電位差較高，要保持不小于保持不小于0.5mm0.5mm的安全距離。的安全距離。 電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程 元器件的布設不得立體交叉和重疊上下交叉，避免元器件外殼元器件的布設不得立體交叉和重疊上下交叉，避免元器件外殼相碰，如下圖。相碰，如下圖。 元器件的安裝高度要盡量低，一般元件體和引線離開板面不要元器件的安裝高度要盡量低，一般元件體和引線離開板面不要超過超過5mm

28、5mm，過高則承受振動和沖擊的穩定性較差，容易倒伏與相鄰元，過高則承受振動和沖擊的穩定性較差，容易倒伏與相鄰元器件碰接。如果不考慮散熱問題，元器件應緊貼板面安裝。器件碰接。如果不考慮散熱問題，元器件應緊貼板面安裝。 根據印制板在整機中的安裝位置及狀態，確定元件的軸線方向。根據印制板在整機中的安裝位置及狀態，確定元件的軸線方向。規則排列的元器件應使體積較大的元器件的軸線方向在整機中處于豎規則排列的元器件應使體積較大的元器件的軸線方向在整機中處于豎立狀態，這樣可以提高元器件在板上的穩定性，如下圖。立狀態，這樣可以提高元器件在板上的穩定性，如下圖。 正確錯誤較大元件合理不合理電 工 電 子 技 能

29、實 訓 教 程 （2 2元器件的安裝方式元器件的安裝方式 在印制板上，元器件的安裝方式可分為立式與臥式兩種，如下圖。在印制板上，元器件的安裝方式可分為立式與臥式兩種，如下圖。臥式是指元件的軸向與板面平行，立式則是垂直的。臥式是指元件的軸向與板面平行，立式則是垂直的。 立式安裝立式安裝 立式固定的元器件占用面積小，單位面積上容納元器件的數量多。立式固定的元器件占用面積小，單位面積上容納元器件的數量多。這種安裝方式適合于元器件排列密集緊湊的產品。立式安裝的元器件這種安裝方式適合于元器件排列密集緊湊的產品。立式安裝的元器件要求體積小、重量輕，過大、過重的元器件不宜使用。要求體積小、重量輕，過大、過重

30、的元器件不宜使用。 臥式安裝臥式安裝 與立式安裝相比，元器件具有機械穩定性好、板面排列整齊等優點，與立式安裝相比，元器件具有機械穩定性好、板面排列整齊等優點，臥式安裝使元器件的跨距加大，兩焊點之間容易走線，導線布設十分臥式安裝使元器件的跨距加大，兩焊點之間容易走線，導線布設十分有利。有利。 立式臥式電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程 （3 3元器件的排列格式元器件的排列格式 元器件在印制板上的排列格式與產品種類和性能要求有關，通常有元器件在印制板上的排列格式與產品種類和性能要求有關，通常有不規則排列、規則排列以及柵格排列三種。不規則排列、規則排列以及柵格排列三種。 不規則排列也稱為隨機排列

31、。元器件的軸線方向彼此不一致，在板不規則排列也稱為隨機排列。元器件的軸線方向彼此不一致，在板上的排列順序也沒有一定規則，如下圖。上的排列順序也沒有一定規則，如下圖。 規則排列也稱為坐標排列。元器件的軸線方向排列一致，并與板的規則排列也稱為坐標排列。元器件的軸線方向排列一致，并與板的四邊垂直、平行四邊垂直、平行, ,如下圖。如下圖。 柵格排列也稱為網格排列。與規則排列相似但要求焊盤的位置一般柵格排列也稱為網格排列。與規則排列相似但要求焊盤的位置一般要在正交網格的交點上要在正交網格的交點上, ,如下圖。如下圖。 不規則排列規則排列柵格排列電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程 （1 1焊盤的形狀焊

32、盤的形狀 焊盤的形狀很多，常見的圓形、島形、方形以及橢圓形等幾種焊盤的形狀很多，常見的圓形、島形、方形以及橢圓形等幾種, ,如如下圖。下圖。 島形焊盤島形焊盤橢圓焊盤橢圓焊盤方形焊盤方形焊盤圓形焊盤圓形焊盤焊盤的幾種形狀焊盤的幾種形狀電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程圓形：焊盤與引線孔是同心圓。外徑是孔徑的圓形：焊盤與引線孔是同心圓。外徑是孔徑的 2-32-3倍。多倍。多在元件規則排列方式中使用。雙面板也多采用。在元件規則排列方式中使用。雙面板也多采用。島型：多用于不規則排列特別是元件采用立式不規則固定島型：多用于不規則排列特別是元件采用立式不規則固定時。是順應高頻電路要求而形成的。時。是

33、順應高頻電路要求而形成的。橢圓形：有足夠面積增強抗剝離強度，常用于雙列直插式橢圓形：有足夠面積增強抗剝離強度，常用于雙列直插式ICIC器件。器件。方形：在大電流印制板上，可獲得大的載流量。方形：在大電流印制板上，可獲得大的載流量。還有其它焊盤種類，如淚滴式、開口式、矩形、多邊形及還有其它焊盤種類，如淚滴式、開口式、矩形、多邊形及異形異形電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程圓形焊盤圓形焊盤廣泛用于廣泛用于元件規則排列的單、雙元件規則排列的單、雙面印制板中。若板的密面印制板中。若板的密度允許，焊盤可大些，度允許，焊盤可大些，焊接時不至于脫落。焊接時不至于脫落。島形焊盤島形焊盤焊盤與焊盤與焊盤間的

34、連線合為一焊盤間的連線合為一體。常用于立式不規體。常用于立式不規則排列安裝中。比如則排列安裝中。比如收錄機中常采用這種收錄機中常采用這種焊盤。焊盤。電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程淚滴式焊盤淚滴式焊盤當當焊盤連接的走線較焊盤連接的走線較細時常采用，以防細時常采用，以防焊盤起皮、走線與焊盤起皮、走線與焊盤斷開。這種焊焊盤斷開。這種焊盤常用在高頻電路盤常用在高頻電路中。中。 多邊形焊盤多邊形焊盤用于區別外用于區別外徑接近而孔徑徑接近而孔徑不同的焊盤，不同的焊盤，便于加工和裝便于加工和裝配。配。 橢圓形焊盤橢圓形焊盤這種焊盤有這種焊盤有足夠的面積增足夠的面積增強抗剝能力，強抗剝能力，常用于雙列

35、直常用于雙列直插式器件。插式器件。 開口形焊盤開口形焊盤為了保證在為了保證在波峰焊后，使波峰焊后，使手工補焊的焊手工補焊的焊盤孔不被焊錫盤孔不被焊錫封死時常用。封死時常用。 方形焊盤方形焊盤印印制板上元器件大制板上元器件大而少、且印制導而少、且印制導線簡單時多采用。線簡單時多采用。在手工自制在手工自制PCB時，采用這種焊時，采用這種焊盤易于實現。盤易于實現。 電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程（2 2焊盤的大小焊盤的大小 圓形焊盤的大小尺寸主要取決于引線孔的直徑和焊盤的外徑圓形焊盤的大小尺寸主要取決于引線孔的直徑和焊盤的外徑 1 1、引線孔直徑優先選用、引線孔直徑優先選用0.50.5、0.

36、80.8、1.0mm1.0mm。 2 2、焊盤外徑，一般要比引線孔直徑大、焊盤外徑，一般要比引線孔直徑大1.3 mm1.3 mm以上。焊盤以上。焊盤外徑宜大不宜小。外徑宜大不宜小。（3 3焊盤的定位焊盤的定位 元器件的每個引出線都眼在印制板上占據一個焊盤?？偟脑骷拿總€引出線都眼在印制板上占據一個焊盤?？偟脑瓌t是：焊盤位置應盡量使元器件排列整齊一致，尺寸相近的元則是：焊盤位置應盡量使元器件排列整齊一致，尺寸相近的元件，其焊盤間距應力求統一。件，其焊盤間距應力求統一。 1 1、對于立式固定和不規則排列面板，焊盤位置可不受元器、對于立式固定和不規則排列面板，焊盤位置可不受元器件尺寸與間距的限制

37、。件尺寸與間距的限制。 2 2、焊盤中心距離印制板邊沿一般應在、焊盤中心距離印制板邊沿一般應在2.5 mm2.5 mm以上，至少應以上，至少應大于板的厚度。大于板的厚度。電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程 焊盤之間的連接銅箔即印制導線。設計印制導線時，更多要考慮的焊盤之間的連接銅箔即印制導線。設計印制導線時，更多要考慮的是其允許載流量和對整個電路電氣性能的影響。是其允許載流量和對整個電路電氣性能的影響。 （1 1印制導線的寬度印制導線的寬度 印制導線的寬度主要由銅箔與絕緣基板之間的粘附強度和流過導線印制導線的寬度主要由銅箔與絕緣基板之間的粘附強度和流過導線的電流強度來決定，寬窄要適度，與整

38、個板面及焊盤的大小相協調。的電流強度來決定，寬窄要適度，與整個板面及焊盤的大小相協調。一般情況下，印制板上的銅箔厚度多為一般情況下，印制板上的銅箔厚度多為0.05mm0.05mm，導線的寬度選在，導線的寬度選在 1 1.5mm1 1.5mm左右就完全可以滿足電路的需要。左右就完全可以滿足電路的需要。( (信號線：信號線：1mm1mm以下；以下；電源、地線：電源、地線：4 5 mm)4 5 mm) 導線寬度（mmmm）11.522.533.54導線電流（A）11.522.533.54印制導線寬度與最大工作電流關系印制導線寬度與最大工作電流關系電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程（2 2印制導線

39、的間距印制導線的間距 導線之間的間距，應當考慮導線之間的絕緣電阻和擊穿電壓在導線之間的間距，應當考慮導線之間的絕緣電阻和擊穿電壓在最壞的工作條件下的要求。印制導線越短，間距越大，絕緣電阻按最壞的工作條件下的要求。印制導線越短，間距越大，絕緣電阻按比例增加。導線之間距離在比例增加。導線之間距離在1.5mm1.5mm時，絕緣電阻超過時，絕緣電阻超過10M10M，允許的，允許的工作電壓可達工作電壓可達300V300V以上，間距為以上，間距為1mm1mm時，允許電壓為時，允許電壓為200V200V。導線間距（mmmm）0.511.523工作電壓（V）100200300500700電 工 電 子 技 能

40、 實 訓 教 程（3 3避免導線的交叉避免導線的交叉 在設計印制板時，應盡量避免導線的交叉。這一要求，對于在設計印制板時，應盡量避免導線的交叉。這一要求，對于雙面板比較容易實現，單面板相對要困難一些。在設計單面板雙面板比較容易實現，單面板相對要困難一些。在設計單面板時，可能遇到導線繞不過去而不得不交叉的情況，這時可以在時，可能遇到導線繞不過去而不得不交叉的情況，這時可以在板的另一面元件面用導線跨接交叉點，即板的另一面元件面用導線跨接交叉點，即“跳線跳線”、“飛飛線線”，當然，這種跨接線應盡量少。使用，當然，這種跨接線應盡量少。使用“飛線時，兩跨接飛線時，兩跨接點的距離一般不超過點的距離一般不超

41、過30mm30mm，“飛線可用飛線可用1mm1mm的鍍鋁銅線，要套的鍍鋁銅線，要套上塑料管。上塑料管。 （4 4印制導線的形狀與走向印制導線的形狀與走向 由于印制板上的銅箔粘貼強度有限，浸焊時間較長會使銅箔翹由于印制板上的銅箔粘貼強度有限，浸焊時間較長會使銅箔翹起和脫落，同時考慮到印制導線的間距，因此對印制導線的形起和脫落，同時考慮到印制導線的間距，因此對印制導線的形狀與走向是有一定的要求的。狀與走向是有一定的要求的。 電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程 1 1、以短為佳，能走捷徑就不要繞遠。尤其對于高頻部分的布線、以短為佳，能走捷徑就不要繞遠。尤其對于高頻部分的布線盡可能短且直，以防自激

42、。盡可能短且直，以防自激。 2 2、除了電源線、地線等特殊導線外，導線粗細要均勻，不要突、除了電源線、地線等特殊導線外，導線粗細要均勻，不要突然由粗變細或由細變粗。然由粗變細或由細變粗。 3 3、走線平滑自然為佳，避免急拐彎，拐角不得小于、走線平滑自然為佳，避免急拐彎，拐角不得小于9090度否則會度否則會引起導線翹起，最佳的拐角形式應是平緩的過度，即拐角的內角外引起導線翹起，最佳的拐角形式應是平緩的過度，即拐角的內角外角都是圓弧。角都是圓弧。 4 4、印制導線應避免呈一定角度與焊盤相連，并且過度要圓滑、印制導線應避免呈一定角度與焊盤相連，并且過度要圓滑 5 5、有時為了增加焊接點的牢固，在單個

43、焊盤的長邊中心處與之、有時為了增加焊接點的牢固，在單個焊盤的長邊中心處與之相連，即輔助加固導線，也稱工藝線，這條導線不起導電的作用。相連，即輔助加固導線，也稱工藝線，這條導線不起導電的作用。 電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程 6、 導線通過兩焊盤之間，而不與它們連通時，應保持最大且導線通過兩焊盤之間，而不與它們連通時，應保持最大且相等的間距；同樣，導線之間的距離也應當均勻相等并保持最大。相等的間距；同樣，導線之間的距離也應當均勻相等并保持最大。 7、 如果印制導線的寬度超過如果印制導線的寬度超過5mm，則為了避免銅箔因氣溫變化，則為了避免銅箔因氣溫變化或焊接時過熱而鼓起或脫落，要在線條中

44、間留下圓形或縫狀的空或焊接時過熱而鼓起或脫落，要在線條中間留下圓形或縫狀的空白處白處-鏤空處理鏤空處理 8、 盡量避免印制導線分支。盡量避免印制導線分支。 9、 在板面允許的條件下，電源線及地線的寬度應盡量寬一些，在板面允許的條件下，電源線及地線的寬度應盡量寬一些，即使面積緊張，一般也不要小于即使面積緊張，一般也不要小于1mm。特別是地線，即使局部不。特別是地線，即使局部不允許加寬，也應在允許的地方加寬以降低整個地線系統的電阻。允許加寬，也應在允許的地方加寬以降低整個地線系統的電阻。 10、 布線時應先考慮信號線，后考慮電源線和地線。布線時應先考慮信號線，后考慮電源線和地線。電 工 電 子 技

45、 能 實 訓 教 程 過孔：層間電氣連接。引線孔：元器件固定或定位。過孔：層間電氣連接。引線孔：元器件固定或定位。 （1 1過孔過孔 是連接電路的橋梁孔徑一般取是連接電路的橋梁孔徑一般取0.6 0.6 0.8mm0.8mm），也稱通孔、金屬化孔?？妆趫@柱面上用沉積），也稱通孔、金屬化孔?？妆趫@柱面上用沉積的方法渡一層金屬。一般分盲孔、埋孔和通孔三種。盲的方法渡一層金屬。一般分盲孔、埋孔和通孔三種。盲孔是將幾層內部印制電路連接并延伸到印制板表面的導孔是將幾層內部印制電路連接并延伸到印制板表面的導通孔；埋孔位于印制板內層，是連接內部印制電路而不通孔；埋孔位于印制板內層，是連接內部印制電路而不延伸到

46、印制板表面的導通孔；通孔則穿過整個電路板，延伸到印制板表面的導通孔；通孔則穿過整個電路板，一般只用于電氣連接，不用與焊接元件。一般只用于電氣連接，不用與焊接元件。 （2 2引線孔也稱元件孔，兼有機械固定和電氣連接引線孔也稱元件孔，兼有機械固定和電氣連接雙重作用。雙重作用。引線孔的孔徑取決于元器件引線直徑，若元件引線直徑引線孔的孔徑取決于元器件引線直徑，若元件引線直徑為為d1d1，引線，引線孔的孔徑為孔的孔徑為d d，通常，通常d =d =（ d1+0.3d1+0.3mmmm。 （3 3安裝孔安裝孔 用與機械安裝用與機械安裝 （4 4定位孔定位孔 用于印制板的加工和檢測定位。用于印制板的加工和檢

47、測定位。3 3、過孔和引線孔設計、過孔和引線孔設計電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程 （1 1盡量加粗接地線盡量加粗接地線 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，使它能通過三倍于印制電路板的允許電流。如有可能，接地線的寬度應它能通過三倍于印制電路板的允許電流。如有可能，接地線的寬度應大于大于3mm3mm。 （2 2單點接地單點接地 單點接地也稱一點接地是消除地線干擾的基本原則，即將電路單點接地也稱

48、一點接地是消除地線干擾的基本原則，即將電路中本單元級的各接地元器件盡可能就近接到公共地線的一段或一中本單元級的各接地元器件盡可能就近接到公共地線的一段或一個區域里，如圖個區域里，如圖a a所示，也可以接到一個分支地線上，如圖所示，也可以接到一個分支地線上，如圖b b所示。所示。 (a)(b)電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程1、這里所說的、這里所說的“點是忽略了電阻的幾何導電圖形，如大面積的地、點是忽略了電阻的幾何導電圖形，如大面積的地、匯流排、粗導線等。匯流排、粗導線等。2、單點接地，除本單元元件，還包括與本單元直接連接或通過電容連、單點接地，除本單元元件，還包括與本單元直接連接或通過電

49、容連接的板外元件。接的板外元件。3、為防止因接地元件過于集中造成排列擁擠，一級電路中可采用多個、為防止因接地元件過于集中造成排列擁擠，一級電路中可采用多個分支分地線），單這些分支不可與其它單元地地線連接。分支分地線），單這些分支不可與其它單元地地線連接。4、高頻電路采用大面積接地方法，不能采用分地線。一塊印制板有、高頻電路采用大面積接地方法，不能采用分地線。一塊印制板有多個單元電路組成、一個產品有多塊印制板組成時，都應采用單點多個單元電路組成、一個產品有多塊印制板組成時，都應采用單點接地方式一消除地線干擾。如下圖接地方式一消除地線干擾。如下圖多板多單元單點接地多板多單元單點接地電 工 電 子

50、技 能 實 訓 教 程（3合理設計板內地線布局合理設計板內地線布局 1、在高頻電路和大電流回路中，交流地、直流地應分開。、在高頻電路和大電流回路中，交流地、直流地應分開。 2、高速電路、線性電路應分開。兩者地線不能混淆，應分別與電、高速電路、線性電路應分開。兩者地線不能混淆，應分別與電源地線相連。同時盡量加大線性電路的接地線面積。源地線相連。同時盡量加大線性電路的接地線面積。 3、對既有小信號輸入端又有大信號輸出端的電路，接地端務必分、對既有小信號輸入端又有大信號輸出端的電路，接地端務必分別用導線連到公共地線上，不能共用一根地線。別用導線連到公共地線上，不能共用一根地線。 4、必要時可按單元、

51、按工作狀態或集成電路塊分別設置地線，各、必要時可按單元、按工作狀態或集成電路塊分別設置地線，各部分并聯匯集到一點接地。部分并聯匯集到一點接地。電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程 盡管電路中有電源的存在，合理的電源線的布設對抑制干擾仍有著盡管電路中有電源的存在，合理的電源線的布設對抑制干擾仍有著決定性作用。決定性作用。 （1 1根據印制線路板電流的大小，盡量加寬電源線寬度，減少環路根據印制線路板電流的大小，盡量加寬電源線寬度，減少環路電阻。同時、使電源線、地線的走向和數據傳遞的方向一致，這樣有電阻。同時、使電源線、地線的走向和數據傳遞的方向一致，這樣有助于增強抗噪聲能力。助于增強抗噪聲能力。

52、 （2 2在設計印制電路時應當盡量將電源線和地線緊緊布設在一起，在設計印制電路時應當盡量將電源線和地線緊緊布設在一起，以減少電源線耦合所引起的干擾。以減少電源線耦合所引起的干擾。 （3 3退耦電路應布設在各相關電路附近，而不要集中放置在電源部退耦電路應布設在各相關電路附近，而不要集中放置在電源部分。這樣既影響旁路效果，又會在電源線和地線上因流過脈動電流造分。這樣既影響旁路效果，又會在電源線和地線上因流過脈動電流造成竄擾。成竄擾。 （4 4由于末級電路的交流信號往往較大，因此在安排各部分電路內由于末級電路的交流信號往往較大，因此在安排各部分電路內部的電源走向時，應采用從末級向前級供電的方式。部的

53、電源走向時，應采用從末級向前級供電的方式。 電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程3.電磁兼容性設計電磁兼容性設計（1采用正確的布線策略采用正確的布線策略 選擇合理的導線寬度，印制導線要盡可能的短，對選擇合理的導線寬度，印制導線要盡可能的短，對于分立元件電路印制導線的寬度在于分立元件電路印制導線的寬度在1.5mm左右時，即可完左右時，即可完全 滿 足 要 求 ； 對 于 集 成 電 路 ， 印 制 導 線 寬 度 可 在全 滿 足 要 求 ； 對 于 集 成 電 路 ， 印 制 導 線 寬 度 可 在0.21.0mm內選擇。內選擇。 避免印制導線之間的寄生耦合。為了抑制印制板導避免印制導線之間

54、的寄生耦合。為了抑制印制板導線之間的串擾，布線時導線越短越好，并盡可能拉開線與線之間的串擾，布線時導線越短越好，并盡可能拉開線與線間的距離。在一些對干擾十分敏感的信號之間設置一根線間的距離。在一些對干擾十分敏感的信號之間設置一根接地的印刷線，可以有效地抑制竄擾。接地的印刷線，可以有效地抑制竄擾。 避免成環。布線時最好按信號去向順序，忌迂回避免成環。布線時最好按信號去向順序，忌迂回穿插。穿插。 遠離干擾源或交叉通過。布線時遠離干擾源或交叉通過。布線時,信號線要盡量遠信號線要盡量遠離電源線、高電平導線等干擾源。如果實在無法避免，則離電源線、高電平導線等干擾源。如果實在無法避免，則最好采用最好采用“

55、井字形網狀布線結構，交叉通過。對于單面井字形網狀布線結構，交叉通過。對于單面板用板用“飛線過渡；對于雙面板，印刷版的一面橫向布線，飛線過渡；對于雙面板，印刷版的一面橫向布線，另一面縱向布線，交叉孔處用金屬化孔相連。另一面縱向布線，交叉孔處用金屬化孔相連。電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程 特殊用途的導線布設要點 a .反饋元件和導線連接輸入和輸出，設置不當容易引入干擾。布線時輸出導線要遠離前級元件，避免干擾。 b. 時鐘信號引線最容易產生電磁輻射干擾，走線時應與地線回路相靠近，驅動器應緊挨著連接器。 c .總線驅動器應緊挨其欲驅動的總線。對于那些離開印刷電路板的引線，驅動器應緊挨著連接器。

56、 d .數據總線的布線，應每兩根信號線之間加一根信號地線。最好是緊緊挨著最不重要的地址引線放置地回路，因為后者常載有高頻電流。 印制導線屏蔽。 抑制反射干擾。應盡可能縮短印制線的長度和采用慢速電路。必要時可加終端匹配，即在傳輸線的末端對地和電源端各加接一個相同阻值的匹配電阻。根據經驗，對一般速度較快的TTL電路，其印制線長于10cm以上時就應采用終端匹配措施。匹配電阻的阻值應根據集成電路的輸出驅動電流及吸收電流的最大值來決定 。電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程（2遠離干擾磁場 電源變壓器、高頻變壓器、繼電器等元件由于通過交變電流所形成的交變磁場，會因閉合線圈的垂直切割而產生干生環路電流，

57、對電路造成干擾，因此布線時除盡量不形成環形通路外，還要在元件布局時選擇好變壓器與印刷版的相對位置，是印刷版平面與磁力線平行。 揚聲器、電磁鐵、永磁式儀表等元件由于自身特性所形成的恒定磁場，會對磁棒、中周線圈等磁性元件和顯像管、示波器等電子束原件造成影響。因此元件布局時應盡可能是易受干擾的原件遠離干擾源，并合理選擇干擾與被干擾源間的相對位置和安裝方向。（3配置抗擾器件去耦電容 去耦電容通常在電原理圖中并不反映出來。要根據集成電路芯片的速度和電路的工作頻率選擇電容量可按C=1/f，即10MHZ取0.1F），速度越快、頻率越高，則電容量越小且需使用高頻電容。電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程 去

58、藕電容的一般配置如下: 電源輸入端跨接一個10100F的電解電容器如果印刷電路板的位置允許，則采用100F以上的電解電容器效果會更好），或者跨接一個大于10F的電解電容和一個0.1F的陶瓷電容并連。當電源線在版內走線長度大于100mm時應再加一組。該處的去藕電容一般可選用鉭電解電容。 原則上每個集成電路芯片都應布置一個680pF0.1F的瓷片電容，這對于多片數字電路芯片必不可少。如遇印刷版空隙不夠，可每48個芯片布置一個110pF的鉭電解電容器。要注意，去藕電容必須加在靠近芯片的電源端和地線之間。這一要求同樣適用于那些抗噪能力弱、關斷時電流變化大的器件和ROM、RAM的存儲器件。 去耦電容的引

59、線不能太長，尤其是高頻旁路電容不能有引線。電 工 電 子 技 能 實 訓 教 程4器件布置設計器件布置設計（1） 印刷版上器件布局應以盡量的較好的抗噪聲效果印刷版上器件布局應以盡量的較好的抗噪聲效果為首要目的。將輸入、輸出部分分別布置在板的兩端；為首要目的。將輸入、輸出部分分別布置在板的兩端；電路中相互關聯的器件應盡量靠近，以免相互干擾。易電路中相互關聯的器件應盡量靠近，以免相互干擾。易產生噪聲的器件、小電流電路、大電流電路等應盡量遠產生噪聲的器件、小電流電路、大電流電路等應盡量遠離邏輯電路，如有可能，應另做印制板。如常用的以單離邏輯電路，如有可能，應另做印制板。如常用的以單片機為核心的小型開

60、發系統電路，在設計印制板時，宜片機為核心的小型開發系統電路，在設計印制板時，宜將時鐘發生器、晶振和將時鐘發生器、晶振和CPU的時鐘輸入端等易產生噪聲的時鐘輸入端等易產生噪聲的器件相互靠近布置，讓有關的邏輯電路部分盡量遠離的器件相互靠近布置，讓有關的邏輯電路部分盡量遠離這類噪聲器件。同時，考慮到電路板在機柜的安裝方式，這類噪聲器件。同時，考慮到電路板在機柜的安裝方式，最好將最好將ROM、RAM、功率輸出器件及電源等易發熱器、功率輸出器件及電源等易發熱器件布置在板的邊緣或偏上方部位，以利于散熱。件布置在板的邊緣或偏上方部位，以利于散熱。（2） 在印制電路板上布置邏輯電路時，原則上應在輸在印制電路板