用PROTEL DXP電路板設計的一般原則

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--用PROTEL DXP電路板設計的一般原則

電路板設計的一般原則包括:電路板的選用、電路板尺寸、元件佈局、佈線、焊盤、填充、跨接線等。

電路板一般用敷銅層壓板製成,板層選用時要從電氣性能、可靠性、加工工藝要求和經濟指標等方面考慮。常用的敷銅層壓板是敷銅酚醛紙質層壓板、敷銅環氧紙質層壓板、敷銅環氧玻璃布層壓板、敷銅環氧酚醛玻璃布層壓板、敷銅聚四氟乙烯玻璃布層壓板和多層印刷電路板用環氧玻璃布等。不同材料的層壓板有不同的特點。 環氧樹脂與銅箔有極好的粘合力,因此銅箔的附着強度和工作溫度較高,可以在 260℃的熔錫中不起泡。環氧樹脂浸過的玻璃布層壓板受潮氣的影響較小。 超高頻電路板最好是敷銅聚四氟乙烯玻璃布層壓板。

在要求阻燃的電子設備上,還需要阻燃的電路板,這些電路板都是浸入了阻燃樹脂的層壓板。 電路板的厚度應該根據電路板的功能、所裝元件的重量、電路板插座的規格、電路板的外形尺寸和承受的機械負荷等來決定。

主要是應該保證足夠的剛度和強度。

常見的電路板的厚度有 0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm

從成本、銅膜線長度、抗噪聲能力考慮,電路板尺寸越小越好,但是板尺寸太小,則散熱不良,且相鄰的導線容易引起干擾。 電路板的製作費用是和電路板的面積相關的,面積越大,造價越高。 在設計具有機殼的電路板時,電路板的尺寸還受機箱外殼大小的限制,一定要在確定電路板尺寸前確定機殼大小,否則就無法確定電路板的尺寸。 一般情況下,在禁止佈線層中指定的佈線範圍就是電路板尺寸的大小。電路板的最佳形狀是矩形,長寬比爲 3:2 或 4:3,當電路板的尺寸大於 200mm×150mm 時,應該考慮電路板的機械強度。 總之,應該綜合考慮利弊來確定電路板的尺寸。

雖然 Protel DXP 能夠自動佈局,但是實際上電路板的佈局幾乎都是手工完成的。要進行佈局時,一般遵循如下規則:

1.特殊元件的佈局 特殊元件的佈局從以下幾個方面考慮:

1)高頻元件:高頻元件之間的連線越短越好,設法減小連線的分佈參數和相互之間的電磁干擾,易受干擾的元件不能離得太近。隸屬於輸入和隸屬於輸出的元件之間的距離應該儘可能大一些。

2)具有高電位差的元件:應該加大具有高電位差元件和連線之間的距離,以免出現意外短路時損壞元件。爲了避免爬電現象的發生,一般要求 2000V 電位差之間的銅膜線距離應該大於 2mm,若對於更高的電位差,距離還應該加大。帶有高電壓的器件,應該儘量佈置在調試時手不易觸及的地方。

3)重量太大的元件:此類元件應該有支架固定,而對於又大又重、發熱量多的元件,不宜安裝在電路板上。

4)發熱與熱敏元件:注意發熱元件應該遠離熱敏元件。

5)可以調節的'元件:對於電位器、可調電感線圈、可變電容、微動開關等可調元件的佈局應該考慮整機的結構要求,若是機內調節,應該放在電路板上容易調節的地方,若是機外調節,其位置要與調節旋鈕在機箱面板上的位置相對應。

6)電路板安裝孔和支架孔:應該預留出電路板的安裝孔和支架的安裝孔,因爲這些孔和孔附近是不能佈線的。

2.按照電路功能佈局 如果沒有特殊要求,儘可能按照原理圖的元件安排對元件進行佈局,信號從左邊進入、從右邊輸出,從上邊輸入、從下邊輸出。 按照電路流程,安排各個功能電路單元的位置,使信號流通更加順暢和保持方向一致。 以每個功能電路爲核心,圍繞這個核心電路進行佈局,元件安排應該均勻、整齊、緊湊,原則是減少和縮短各個元件之間的引線和連接。 數字電路部分應該與模擬電路部分分開佈局。

3.元件離電路板邊緣的距離 所有元件均應該放置在離板邊緣 3mm 以內的位置,或者至少距電路板邊緣的距離等於板厚,這是由於在大批量生產中進行流水線插件和進行波峯焊時,要提供給導軌槽使用,同時也是防止由於外形加工引起電路板邊緣破損,引起銅膜線斷裂導致廢品。如果電路板上元件過多,不得已要超出 3mm 時,可以在電路板邊緣上加上 3mm 輔邊,在輔邊上開 V 形槽,在生產時用手掰開。