本文主要介绍了印刷电路板设计中的一些关键工程要素,包括单位制与换算、丝网漏印法制板工艺的要求、覆铜板铜箔厚度与导线宽度的选择、Protel软件的布线层选用、地线布线策略、导体间距、手工布线步骤以及PCB设计质量的评判标准。
一、单位制及换算关系
在电路板设计中,通常建议使用英制单位,因为集成电路封装均采用英制。1000mil等于1英寸,即2.54cm。采用英制可以提高图纸输出的精度,使导线边缘更加整齐。
二、丝网漏印法制板工艺的技术保障
最小线宽和线间距离通常是10mil(0.254mm)。对于最小焊盘和孔径,单面板要求为60mil(1.52mm)和28mil(0.71mm),而双面板则为50mil(1.27mm)和28mil(0.71mm)。信号线宽,单面板建议20~30mil,尤其是与焊盘连接处,而双面板至少要12mil。
三、覆铜板铜箔厚度与导线宽度
覆铜板铜箔有0.018mm、0.035mm(常用)和0.070mm三种规格。信号线宽度主要考虑机械强度,不需考虑电流承载能力。电源线设计应按安全电流密度,如0.035mm厚的铜箔,40mil(1mm)线宽可安全通过0.35A电流。当电流超过安全密度时,需要考虑镀锡增强导电性能。
四、Protel布线层的选用
Protel是一款电路设计软件,其布线层选择应根据设计需求,确保信号完整性、电源隔离和电磁兼容性。
五、地线布线的规律
地线布线是PCB设计中的重要环节,通常遵循就近原则,大面积覆地,减少回路环面积,以降低噪声和电磁干扰。
六、导体或导线间的距离
保持合适的导体间距对防止短路和保证信号传输质量至关重要,应遵循设计规范并考虑电磁兼容性要求。
七、手工布线的设计步骤
手工布线需要规划信号流,优先处理高速信号,然后是低速信号,注意电源和地线的布局,最后优化调整以满足设计规则。
八、评判PCB设计质量的常规标准
评估PCB设计质量要考虑信号完整性和电源完整性,电气规则检查(ERC)、设计规则检查(DRC)的符合性,以及热管理、电磁兼容性等多个方面。
总结,印刷电路板设计涉及多个工程要素,需要综合考虑尺寸、工艺限制、材料特性、电气性能和设计规范,以确保电路板的功能性和可靠性。了解并掌握这些要素是成功设计高质量PCB的关键。