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PCB的热设计的基本准则

PCB的热设计的基本准则
PCB的热设计的基本准则

PCB的热设计的基本准则

1.加散热铜箔和采用大面积电源地铜箔。

2.散热焊盘由过孔连接到内层夹心层进行散热和热平衡。

3.增大散热面积及对流----增加散热器、风扇。

4.CTE的补偿:利用弹性材料和焊点作缓冲,减小CTE失配带来的影响;选用有引脚器

件。

5.焊盘的隔热设计。

6.PCB布局设计。

1)应将不耐热的元件(如电解电容器)放在靠近进风口的位置,而将本身发热而又耐热

的元件(如电阻,变压器等)放在靠近出风口的位置。

2)应将功率大、发热量大的元器件放在出风口的位置。

3)当元器件的发热密度超过0.6W/cm3,单靠元器件的引线腿及元器件本身不足充分

散热,应采用散热网、汇流条等措施。

7.大功率、热敏器件的要求。

8.元器件间距。

9.元器件安装应尽量减少元器件壳与散热器表面间的热阻,即接触热阻。

1)采用短通路,尽可能避免采用导热板或散热块把元器件的热量引到散热器表面,而

元器件直接贴在散热器表面则是最经济、最可靠、最有效的散热措施。

2)为了改善器件与散热器接触面的状况,应在接触面涂导热介质,常用的导热介质有

导热脂、导热胶、导热硅油、热绝缘胶等。

3)对器件须与散热器绝缘的情况,采用的绝缘材料应同时具有良好的导热性能,且能

够承受一定的压力而不被刺穿。其接触热阻的大小因使用条件不同(如紧固压力及

接触面积等)而不同。

4)把器件装配在散热器上时,应严格按照数据手册中提供的安装压力或力矩进行装配,

压力不足会使接触热阻增加,压力过大会损坏器件。

5)将大功率混合微型电路芯片安装在比芯片面积大的钼片上。

6)对于多层印制线路板,应利用电镀通孔来减少通过线路板的传导热电阻。这些小孔

就是热通路或称热道。

7)当利用接触界面导热时,采用下列措施使接触热阻减到最小。尽可能增大接触面

积;确保接触表面平滑;利用软材料接触。扭紧所有螺栓以加大接触压力(注意

不应残留过大应力)。利用合理的紧固件设计来保证接触压力均匀。

印制电路板DFM设计技术要求

深圳市博敏电子有限公司PCB制程能力及设计规范建议 PCB设计规范建议 本文所描述参阅背景为深圳市博敏电子有限公司PCB工艺制程、控制能力;所描述之参数为客户PCB 设计的建议值;建议PCB设计最好不要超越文件中所描述的最小值,否则无法加工或带来加工成本过高的现象。 一、前提要求 1、建议客户提供生产文件采用GERBER File ,避免转换资料时因客户设计不够规范或我司软件版本 的因素造成失误,从而诱发品质问题。 2、建议客户在转换Gerber File 时采用“Gerber RS-274X”、“2:5”格式输出,以确保资料精度; 有部分客户在输出Gerber File时采用3:5格式,此方式会造成层与层之间的重合度较差,从而影响PCB的层间精度; 3、倘若客户有Gerber File 及PCB资料提供我司生产时,请备注以何种文件为准; 4、倘若客户提供的Gerber File为转厂资料,请在邮件中给予说明,避免我司再次对资料重新处理、 补偿,从而影响孔径及线宽的控制范围;

二、资料设计要求 :

三、制程能力 四、Protel设计注意 1、层的定义 1.1、层的概念 1.1.1、单面板以顶层(Top layer)画线路层(Signal layer),则表示该层线路为正视面。 1.1.2、单面板以底层(bottom layer)画线路层(Signal layer),则表示该层线路为透视面。 我司建议尽量以1.2方式来设计单面板。 1.1.3、双面板我司默认以顶层(即Top layer)为正视面,topoverlay丝印层字符为正。 1.2、多层板层叠顺序: 1.2.1、在protel99/99SE及以上版本以layer stack manager为准(如下图)。 1.2.2、在protel98以下版本需提供层叠标识。因protel98无层管理器,如当同时使用负性电地层(Plane1)和正性 (Mid layer1)信号层时,无法区分内层的叠层顺序。 2、孔和槽的表达 2.1、金属化孔与非金属化孔的表达: 一般没有作任何说明的通层(Multilayer)焊盘孔,都将做孔金属化,如果不要做孔金属化请在该孔Pad属性菜单中的advance子菜单下的Plated后面的选项√去掉或用箭头和文字标注在Mech1层上对于板内的异形孔、方槽、方孔等如果边缘有铜箔包围,请注明是否孔金属化常规下孔和焊盘一样大或无焊盘的且又无电气性能的孔视为非金属化孔。 2.2、元件脚是正方形时如何设置孔尺寸: 一般正方形插脚的边长小于3mm时,可以用圆孔装配,孔径应设为稍大于(考虑动配合)正方形的对角线值,千万不要大意设为边长值,否则无法装配对较大的方形脚应在Mech1绘出方孔的轮廓线 2.3、焊盘上开长孔的表达方式:

pcb之设计规范(DFM要求)

DFX讲义 DFX是并行工程关键技术的重要组成部分,其思想已贯穿企业开发过程的始终。它涵盖的内容很多,涉及产品开发的各个阶段,如DFA(Design for Assembly,面向装配的设计)、DFM(Design for Manufacture,面向制造的设计)、DFT(Design for Test,面向测试的设计)、DFE(Design for Electro-Magnetic Interference,面向EMI的设计)、DFC(Design for Cost,面向成本的设计) 、DFc(Design for Component,面向零件的设计) 等。目前应用较多的是机械领域的DFA和DFM,使机械产品在设计的早期阶段就解决了可装配性和可制造性问题,为企业带来了显著效益。 DFA指在产品设计早期阶段考虑并解决装配过程中可能存在的问题,以确保零件快速、高效、低成本地进行装配。DFA是一种针对装配环节的统筹兼顾的设计思想和方法,就是在产品设计过程中利用各种技术手段如分析、评价、规划、仿真等充分考虑产品的装配环节以及与其相关的各种因素的影响,在满足产品性能与功能的条件下改进产品的装配结构,使设计出的产品是可以装配的,并尽可能降低装配成本和产品总成本。 DFT是指在产品开发的早期阶段考虑测试的有关需求,在Layout设计时就根据规则做好测试方案,以保证测试的顺利进行,从而减少改版次数,减少设计成本。DFM则指在产品设计的早期阶段考虑所有与制造有关的约束,指导设计师进行同一零件的不同材料和工艺的选择,对不同制造方案进行制造时间和成本的快速定量估计,全面比较与评价各种设计与工艺方案,设计小组根据这些定量的反馈信息,在早期设计阶段就能够及时改进设计,确定一种最满意的设计和工艺方案。 从以上的定义可以知道DFM 涵盖DFA和DFT的内容,以下是DFM rule ,其中包含DFA,DFT规则。

PCB设计基本概述(doc 18页)

PCB设计基本概述(doc 18页)

PCB设计基础知识 印刷电路板(Printed circuit board,PCB)几乎会出现在每一种电子设备当中。如果在某样设备中有电子零件,那么它们也都是镶在大小各异的PCB上。除了固定各种小零件外,PCB的主要功能是提供上头各项零件的相互电气连接。随着电子设备越来越复杂,需要的零件越来越多,PCB上头的线路与零件也越来越密集了。 标准的PCB长得就像这样。裸板(上头没有零件)也常被称为「印刷线路板Printed Wiring Board(PWB)」。 板子本身的基板是由绝缘隔热、并不易弯曲的材质所制作成。在表面可以看到的细小线路材料是铜箔,原本铜箔是覆盖在整个板子上的,而在制造过程中部份被蚀刻处理掉,留下来的部份就变成网状的细小线路了。这些线路被称作导线(conductor pattern)或称布线,并用来提供PCB上零件的电路连接。 为了将零件固定在PCB上面,我们将它们的接脚直接焊在布线上。在最基本的PCB(单面板)上,零件都集中在其中一面,导线则都集中在另一面。这么一来我们就需要在板子上打洞,这样接脚才能穿过板子到另一面,所以零件的接脚是焊在另一面上的。因为如此,PCB的正反面分别被称为

零件面(Component Side)与焊接面(Solder Side)。 如果PCB上头有某些零件,需要在制作完成后也可以拿掉或装回去,那么该零件安装时会用到插座(Socket)。由于插座是直接焊在板子上的,零件可以任意的拆装。下面看到的是ZIF(Zero Insertion Force,零拨插力式)插座,它可以让零件(这里指的是CPU)可以轻松插进插座,也可以拆下来。插座旁的固定杆,可以在您插进零件后将其固定。 如果要将两块PCB相互连结,一般我们都会用到俗称「金手指」的边接头(edge connector)。金手指上包含了许多裸露的铜垫,这些铜垫事实上也是PCB布线的一部份。通常连接时,我们将其中一片PCB上的金手指插进另一片PCB上合适的插槽上(一般叫做扩充槽Slot)。在计算机中,像是显示卡,声卡或是其它类似的界面卡,都是借着金手指来与主机板连接的。 PCB上的绿色或是棕色,是阻焊漆(solder mask)的颜色。这层是绝缘的防护层,可以保护铜线,也可以防止零件被焊到不正确的地方。在阻焊层上另外会印刷上一层丝网印刷面(silk screen)。通常在这上面会印上文字与符号(大多是白色的),以标示出各零件在板子上的位置。丝网印刷面也被称作图标面(legend)。

PCB的热分析与热

PCB的热设计 热分析、热设计是提高印制板热可靠性的重要措施。基于热设计的基本知识,讨论了PCB设计中散热方式的选择、热设计和热分析的技术措施。 1、热设计的重要性电子设备在工作期间所消耗的电能,除了有用功外,大部分转化成热量散发。电子设备产生的热量,使内部温度迅速上升,如果不及时将该热量散发,设备会继续升温,器件就会因过热失效,电子设备的可靠性将下降。SMT使电子设备的安装密度增大,有效散热面积减小,设备温升严重地影响可靠性,因此,对热设计的研究显得十分重要。 2、印制电路板温升因素分析引起印制板温升的直接原因是由于电路功耗器件的存在,电子器件均不同程度地存在功耗,发热强度随功耗的大小变化。印制板中温升的2种现象:(1)局部温升或大面积温升;(2)短时温升或长时间温升。在分析PCB热功耗时,一般从以下几个方面来分析。 2.1电气功耗(1)分析单位面积上的功耗;(2)分析PCB板上功耗的分布。 2.2印制板的结构(1)印制板的尺寸;(2)印制板的材料。 2.3印制板的安装方式(1)安装方式(如垂直安装,水平安装);(2)密封情况和离机壳的距离。2.4热辐射(1)印制板表面的辐射系数;(2)印制板与相邻表面之间的温差和他们的绝对温度; 2.5热传导(1)安装散热器;(2)其他安装结构件的传导。 2.6热对流(1)自然对流;(2)强迫冷却对流。从PCB上述各因素的分析是解决印制板的温升的有效途径,往往在一个产品和系统中这些因素是互相关联和依赖的,大多数因素应根据实际情况来分析,只有针对某一具体实际情况才能比较正确地计算或估算出温升和功耗等参数。 3、热设计原则 3.1选材(1)印制板的导线由于通过电流而引起的温升加上规定的环境温度应不超过125℃(常用的典型值。根据选用的板材可能不同)。由于元件安装在印制板上也发出一部分热量,影响工作温度,选择材料和印制板设计时应考虑到这些因素,热点温度应不超过125℃。尽可能选择更厚一点的覆

华为PCB设计规范标准

华为PCB设计规范 I. 术语 1..1 PCB(Print circuit Board):印刷电路板。 1..2 原理图:电路原理图,用原理图设计工具绘制的、表达硬件电路中各种器件之间的连接关系的图。 1..3 网络表:由原理图设计工具自动生成的、表达元器件电气连接关系的文本文件,一般包含元器件封装、网络列表和属性定义等组成部分。 1..4 布局:PCB设计过程中,按照设计要求,把元器件放置到板上的过程。深圳市华为技术有限公司1999-07-30批准,1999-08-30实施。 1..5 仿真:在器件的IBIS MODEL或SPICE MODEL支持下,利用EDA设计工具对PCB的布局、布线效果进行仿真分析,从而在单板的物理实现之前发现设计中存在的EMC问题、时序问题和信号完整性问题,并找出适当的解决方案。深圳市华为技术有限公司1999-07-30批准,1999-08-30实施。 II. 目的 A. 本规范归定了我司PCB设计的流程和设计原则,主要目的是为PCB设计者提供必须遵循的规则和约定。 B. 提高PCB设计质量和设计效率。 提高PCB的可生产性、可测试、可维护性。 III. 设计任务受理 A. PCB设计申请流程 当硬件项目人员需要进行PCB设计时,须在《PCB设计投板申请表》中提出投板申请,并经其项目经理和计划处批准后,流程状态到达指定的PCB设计部门审批,此时硬件项目人员须准备好以下资料: ⒈经过评审的,完全正确的原理图,包括纸面文件和电子件; ⒉带有MRPII元件编码的正式的BOM; ⒊PCB结构图,应标明外形尺寸、安装孔大小及定位尺寸、接插件定位尺寸、禁止布线区等相关尺寸; ⒋对于新器件,即无MRPII编码的器件,需要提供封装资料; 以上资料经指定的PCB设计部门审批合格并指定PCB设计者后方可开始PCB设

pcb设计心得体会范文

pcb设计心得体会范文 篇一:PCB电路板设计总结 经过五天的PCB电路板训练,通过对软件的使用,以及实际电路板的设计,对电路板有了更深的认识,知道了电路板的相关知识和实际工作原理。同时也感受到了电路板的强大能力,怪不得现在的电路都是采用集成的电路板电路,因为它实在是有太多的好处,节约空间,方便接线,能大大缩小电路的体积。方便人类小型电器的发明。但是电路板也有一定缺陷,就是太小了,散热不是特别好,这就使得器件的性能不能像想象中那么好。 通过使用,不得不说cadence软件确实很好用,功能太强大,而且也很方便使用,接线,布线,绘制电路板等,很方便使用,不过有一点就是,器件接线的时候不能直接把器件接到导线上,这点不够人性化。虽然说,软件学了五天时间,不过对软件使用还不是能完全掌握,只能掌握一些基本操作,对更深层的有些就不是很了解了。但是时间有限,只有一个星期实训PCB电路板,老师能教给我们的也只有这么多了,剩下的只有靠我们自己回去自己学习了,作为电子工程系的一名学生,深知掌握这些装也软件的重要性,因为以后我们从事的技术工作需要这些软件工具。 第一天搭接电路,还比较简单,只是有点麻烦,电路搭接好后就要开始封装各个元器件的封装,这就需要很大的耐心,一个一个元器件的进行封装,还不能弄错,不然后面就生成不了报表,生成不了报

表,后面进行电路板设计的时候就会导入错误,以致不能进行电路板设计。后面用PCB Editer 进行设计电路板设计要导入报表,然后才能开始布局和布线,由于导入的库文件里面没有sop8和sop28两个焊盘的封装,因此在进行设计电路板之前,要先设计那两个器件的焊盘的封装,然后导入库函数,才能导入报表的时候不会报错。不过导入的时候也遇到了一些问题,会提示二极管的管脚不匹配,譬如多一个2脚,少一个3角,然后就觉得很神奇,二极管就只有两个管脚怎么会有3脚了。后面通过老师的讲解,才明白,原来设计电路板的时候只认封装,不认元器件,是根据封装导入元器件,因此在设计封装的时候,管脚是怎么设计,在原理图里面就要把元器件的管脚改成和封装一样,后面把原理图的管脚改成和导入库函数里面的封装一样,提示就没有了,不过后面又遇到一些小问题,譬如说,下划线写成横线了,然后就有报错,找不到元器件的封装。这给我警示,在原理图的时候,要仔细认真的把管脚封装写对,最然会很麻烦。后面导入报表,开始设计电路板,先开始是布局,大致步好后,然后就开始用软件自带的自动布线,结果发现有很多蝴蝶结,为什么要自动布线,因为最开始我认为如果自动布线可以的话,那手动布线肯定也可以,结果后面一直自动布线不成功。后面老师讲解,才知道,不一定要自动布线成功才能手动布线,浪费了好多时间,以至于后面都要重新排,因为最开始没有把原理图的元器件分块布局,完全是凭感觉乱布局的,后面就是一大片密密麻麻的线,而且很多元器件接点的线都有点长。后面按块先布局,然后再整体布局,然后再微小变动,这样,线明显变

PCB的热分析与热设计(doc 6)

PCB的热分析与热设计(doc 6)

PCB的热设计 热分析、热设计是提高印制板热可靠性的重要措施。基于热设计的基本知识,讨论了PCB设计中散热方式的选择、热设计和热分析的技术措施。 1、热设计的重要性 电子设备在工作期间所消耗的电能,除了有用功外,大部分转化成热量散发。电子设备产生的热量,使内部温度迅速上升,如果不及时将该热量散发,设备会继续升温,器件就会因过热失效,电子设备的可靠性将下降。 SMT使电子设备的安装密度增大,有效散热面积减小,设备温升严重地影响可靠性,因此,对热设计的研究显得十分重要。 2、印制电路板温升因素分析 引起印制板温升的直接原因是由于电路功耗器件的存在,电子器件均不同程度地存在功耗,发热强度随功耗的大小变化。 印制板中温升的2种现象: (1)局部温升或大面积温升; (2)短时温升或长时间温升。 在分析PCB热功耗时,一般从以下几个方面来分析。 2.1电气功耗 (1)分析单位面积上的功耗; (2)分析PCB板上功耗的分布。 2.2印制板的结构 (1)印制板的尺寸; (2)印制板的材料。 2.3印制板的安装方式 (1)安装方式(如垂直安装,水平安装); (2)密封情况和离机壳的距离。

有散热层的电路板,散热材料一般为铜/钼等材料,如一些模块电源上采用的印制板。 (3)导热材料的使用 为了减少热传导过程的热阻,在高功耗器件与基材的接触面上使用导热材料,提高热传导效率。 (4)工艺方法 对一些双面装有器件的区域容易引起局部高温,为了改善散热条件,可以在焊膏中掺入少量的细小铜料,再流焊后在器件下方焊点就有一定的高度。使器件与印制板间的间隙增加,增加了对流散热。 3.3元器件的排布要求 (1)对PCB进行软件热分析,对内部最高温升进行设计控制; (2)可以考虑把发热高、辐射大的元件专门设计安装在一个印制板上; (3)板面热容量均匀分布,注意不要把大功耗器件集中布放,如无法避免,则要把矮的元件放在气流的上游,并保证足够的冷却风量流经热耗集中区; (4)使传热通路尽可能的短; (5)使传热横截面尽可能的大; (6)元器件布局应考虑到对周围零件热辐射的影响。对热敏感的部件、元器件(含半导体器件)应远离热源或将其隔离; (7)(液态介质)电容器的最好远离热源; (8)注意使强迫通风与自然通风方向一致; (9)附加子板、器件风道与通风方向一致; (10)尽可能地使进气与排气有足够的距离; (11)发热器件应尽可能地置于产品的上方,条件允许时应处于气流通道上; (12)热量较大或电流较大的元器件不要放置在印制板的角落和四周边缘,只要有可能应安装于散热器上,并远离其他器件,并保证散热通道通畅; (13)(小信号放大器外围器件)尽量采用温漂小的器件; (14)尽可能地利用金属机箱或底盘散热。 3.4布线时的要求

PCB设计规范

PCB设计规范 _2s-Z_. 冃U言 木规范参考国.家标准卬毓卜也路板设计和使用等标准编制而成。 、布局 元件在二维、三维空间上不能产生冲突。 先放置与结构关系密切的元件,如接插件、开关、电源插座等。对于按键,连接器等与结构相关 的元器件放置好后应锁定,以免在无意之中移动。 如果有相同结构电路部分,尽可能采用“对称式”标准布局。 元器件的排列要便于调试和维修,小元件周围尽量不放置大元件、需调试的元、器件周围要有足够的空间。 按照“先大后小,先难后易”的布置原则,重要的单元电路、核心元器件应当优先布局。 布局应尽量满足以下要求:总的连线尽可能短,关键信号线最短;高电压、大电流信号与小电流, 低电压的弱信号完全分开;模拟信号与数字信号分开;高频信号与低频信号分开;高频元器件的间 隔要充分; 发热元件要一般应均匀分布(如果有散热片还需考虑其所占的位置),且置于下风位置以利于单板和整机的散热,电解电容离发热元件最少400mil;除温度检测元件以外的温度敏感器件应远离发 热量大的元器件。 元器件离板边尽量不小于5mm,特殊情况下也应大于板厚。 如果PCB用排线连接,控制排线对应的插头插座必须成直线,不交叉、不扭曲。 连续的40PIN排针、排插必须隔开2mm以上。 考虑信号流向,合理安排布局,使信号流向尽可能保持一致。输入、输出元件尽量远离。 电压的元器件应尽量放在调试时手不易触及的地方。 驱动芯片应靠近连接器。 有高频连线的元件尽可能靠近,以减少高频信号的分布参数和电磁干扰。 对于同一功能或模组电路,分立元件靠近芯片放置。连接器根据实际情况必须尽量靠边放置。 开关电源尽量靠近输入电源座。 BGA等封装的元器件不应放于PCB板正中间等易变形区 BGA等阵列器件不能放在底面,PLCC、QFP等器件不宜放在底层。 多个电感近距离放置时应相互垂直以消除互感。 元件的放置尽量做到模块化并连线最短。 在保证电气性能的前提下,尽量按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准优化布局。 按电路模块进行布局,实现同一功能的相关电路称为一个模块,电路模块中的元件应采用就近集中原则,同时数字电路和模拟电路分开; 定位孔、标准孔等非安装孔周围 1.27mm内不得贴装元、器件,螺钉等安装孔周围 3.5mm (对于M2.5 )、4mm(对于M3内不得贴装元器件; 卧装电阻、电感(插件)、电解电容等元件的下方避免布过孔,以免波峰焊后过孔与元件壳体短 路; 元器件的外侧距板边的距离为5mm 贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm 金属壳体元器件和金属件(屏蔽盒等)不能与其它元器件相碰,不能紧贴印制线、焊盘,其间距应大于2mm定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔及板中其它方孔外侧距板边的尺寸大于3mm 发热元件不能紧邻导线和热敏元件;高热器件要均衡分布; 电源插座要尽量布置在印制板的四周,电源插座与其相连的汇流条接线端应布置在同侧。特别应注意不要把电源插座及其它焊接连接器布置在连接器之间,以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆设计和扎线。电源插座及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插头的插拔;其它元器件的布置:

PCB设计

PCB设计初步 1 PCB板简介 PCB (Printed Circuie Board)板是印刷线路板或称印刷电路板的简称。在绝缘材料上,按预定设计,制成印刷线路、印刷元件或两者组合而成的导电图形称为印刷电路。 在绝缘基材上提供元器件之间电气连接的导电图形,称为印刷线路板。 设计PCB的目的就是要得到加工制作在绝缘覆铜板上的导电图形和孔位特征的电路板版图。最后在绝缘覆铜板上经过印刷、蚀刻、钻孔及一些后续处理生成电子产品所需要的印制电路板。 2 PCB板的种类及结构 PCB板根据导电层数不同,分单层板、双面板、多层板。 1.单层板 单层板(Single-Sided Boards)的结构如图所示, 单面板是指在一面覆铜的电路板,只可在覆铜的一 面布线。但由于只能在一面布线且不允许交叉,布 线难度较大,适用于比较简单的电路。 (2)双面板 双面板是两面覆铜,两面均 可布线。 由于可以两面布线,布线难

度降低,因此是最常用的结构。 基板的上、下两面都覆有铜箔。双面板包含顶层(Top Layer)和底层(Bottom Layer)两个信号层。两面都有敷铜,中间为绝缘层。3.多层板 多层板一般指3层以上的电路板。多层板不仅两面覆铜,在电路板内部也包含铜箔,各铜箔之间通过绝缘材料隔离。但制作成本较高,多用于电路布线密集的情况。 结构如图 多层印制板除了顶层和底层之外,还包括中间层,中间层可以是信号层,也可以是电源层和接地层。 3 PCB板材料 PCB板的制作材料主要是绝缘材料、金属铜、银、焊锡等。 PCB板就是绝缘的板子,把电路做成铜膜走线,放在其上,在板子的

12 顶层和底层都可以放置元件,用焊锡把元件焊接在PCB 板上。 4 元件封装 元件封装是指实际元件焊接到电路板时所指示的外观和焊点位置。也就是说实际的电子元器件焊接到电路板时所指示的轮廓和焊点的位置,它保证了元器件引脚与电路板上的焊盘一致。 它仅仅是空间的概念,因而不同的元件可以共用一个元件封装;另一方面,同种元件可以有不同的封装。 1.元件封装分类 1)针脚式元件封装 针脚式元件封装也称双列直插式元件封装,是针对针脚类元件的,如 图 2)表面粘贴式元件封装 表面粘贴式元件封装,如图 2.元件封装编号 元件封装的编号一般为:元件类型+焊盘距离(焊盘数)+元件外形尺寸。 如AXIAL-0.3表示元件封装为轴状,两引脚间的距离300mil 3.常用元器件封装 电容类封装

印制电路板的设计与制作

第七章印制电路板的设计与制作 印制电路板PCB(PrintedCircuitBoard)简称为印制板,是安装电子元器件的载体,在电子设计竞赛中应用广泛。 印制电路板的设计工作主要分为原理图设计和印制电路板设计两部分。在掌握了原理图设计的基本方法后,可以进入印制电路板设计,学习印制电路板的设计方法。 完成印制电路板设计,需要设计者了解电路工作原理,清楚所使用的元器件实物,了解PCB板的基本设计规范,才能设计出适用的电路板。 第一节印制电路板设计的基础知识 1. 印制电路板的类型 一般来说,印制电路板材料是由基板和铜箔两部分组成的。基板可以分无机类基板和有机类基板两类。无机类基板有陶瓷板或瓷釉包覆钢基板,有机类基板采用玻璃纤维布、纤维纸等增强材料浸以酚醛树脂、环氧树脂、聚四氟乙烯等树脂黏合而成。铜箔经高温、高压敷在基板上,铜箔纯度大于99.8%,厚度约在18~105μm。 印制电路是在印制电路板材料上采用印刷法制成的导电电路图形,包括印制线路和印刷元件(采用印刷法在基材上制成的电路元件,如电容器、电感器等)。 根据印制电路的不同,可以将印制电路板分成单面印制板、双面印制板、多层印制板和性印制板。 (1)单面印制板仅在一面上有印制电路,设计较为简单,便于手工制作,适合复杂度和布线密度较低的电路使用,在电子设计竞赛中使用较多。 (2)双层印制板在印制板正反两面都有导电图形,用金属化孔或者金属导线使两面的导电图形连接起来。与单面印制板相比,双面印制板的设计更加复杂,布线密度也更高。在电于设计竞赛中,也可以手工制作。 (3)多层印制板是指由三层或三层以上导电图形构成的印制电路板,导体图形之间由绝缘层隔开,相互绝缘的各导电图形之间通过金属化孔实现导电连接。多层印制电路板可实现在单位面积上更复杂的导电连接,并大大提升了电子元器件装配和布线密度,叠层导电通路缩短了信号的传输距离,减小了元器件的焊接点,有效地降低了故障率,在各导电图形之间可以加入屏蔽层,有效地减小信号的干扰,提高整机的可靠性。多层印制板的制作需要专业厂商。 (4)软性印制板也称为柔性印制板或挠性印制板,是采用软性基材制成的印制电路板。特点是体积小,质量轻,可以折叠、卷缩和弯曲,常用于连接不同平面间的电路或

印制电路板的设计规范

目录 1印制线路板(PCB)说明 .................................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.1印制线路板定义 ........................................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.2印制线路板基本组成 ................................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.3印制线路板分类 ........................................................................................................................... 错误!未定义书签。2原理图入口条件 .................................................................................................................................... 错误!未定义书签。3原理图的使用 ........................................................................................................................................ 错误!未定义书签。4结构图入口条件(游) ........................................................................................................................ 错误!未定义书签。5结构图的使用 ........................................................................................................................................ 错误!未定义书签。6电路分类 ................................................................................................................................................ 错误!未定义书签。 6.1从安规角度分类 ........................................................................................................................... 错误!未定义书签。 6.2布局设计要求 ............................................................................................................................... 错误!未定义书签。 6.3各类电路距离要求 ....................................................................................................................... 错误!未定义书签。 6.4其他要求 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。7规则设置 ................................................................................................................................................ 错误!未定义书签。 7.1规则分类 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.2基本设置 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.3特殊区域 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.4电源、地信号设置 ....................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.5时钟信号设置 ............................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.6差分线的设置 ............................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.7等长规则 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.8最大过孔数目规则 ....................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.9拓扑规则 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.10其他设置 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。8安规、EMC ........................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.1PCB板接口电源的EMC设计 .................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.2板内模拟电源的设计 ................................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.3关键芯片的电源设计 ................................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.4普通电路布局EMC设计要求..................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.5接口电路的EMC设计要求......................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.6时钟电路的EMC设计要求......................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.7其他特殊电路的EMC设计要求................................................................................................. 错误!未定义书签。 8.8其他EMC设计要求..................................................................................................................... 错误!未定义书签。9DFX设计 ............................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 9.1空焊盘(DUMMY PAD)................................................................................................................ 错误!未定义书签。 9.20402阻容器件的应用条件 .......................................................................................................... 错误!未定义书签。10孔(结构) ........................................................................................................................................ 错误!未定义书签。

PCB电路板散热设计方案技巧

PCB电路板散热设计技巧 对于电子设备来说,工作时都会产生一定的热量,从而使设备内部温度迅速上升,如果不及时将该热量散发出去,设备就会持续的升温,器件就会因过热而失效,电子设备的可靠性能就会下降。因此,对电路板进行很好的散热处理是非常重要的。PCB电路板的散热是一个非常重要的环节,那么PCB电路板散热技巧是怎样的,下面我们一起来讨论下。 1、通过PCB板本身散热目前广泛应用的PCB板材是覆铜/环氧玻璃布基材或酚醛树脂玻璃布基材,还有少量使用的纸基覆铜板材。这些基材虽然具有优良的电气性能和加工性能,但散热性差,作为高发热元件的散热途径,几乎不能指望由PCB本身树脂传导热量,而是从元件的表面向周围空气中散热。但随着电子产品已进入到部件小型 化、高密度安装、高发热化组装时代,若只靠表面积十分小的元件表面来散热是非常不够的。同时由于QFP BGA等表面安装元件的大量使用,元器件产生的热量大量地传给PCB板,因此,解决散热的最好方法是提高与发热元件直接接触的PCB自身的散热能力,通过PCB板传导出去或散发出去。 2、高发热器件加散热器、导热板当PCB中有少数器件发热量较大时(少于3个)时,可在发热器件上加散热器或导热管,当温度还不能降下来时,可采用带风扇的散热器,以增强散热效果。当发热器件量较

多时(多于3个),可采用大的散热罩(板),它是按PCB板上发热器件的位置和高低而定制的专用散热器或是在一个大的平板散热器上抠出不同的元件高低位置。将散热罩整体扣在元件面上,与每个元件接触而散热。但由于元器件装焊时高低一致性差,散热效果并不好。通常在元器件面上加柔软的热相变导热垫来改善散热效果。 3、对于采用自由对流空气冷却的设备,最好是将集成电路(或其他器件)按纵长方式排列,或按横长方式排列。 4、采用合理的走线设计实现散热由于板材中的树脂导热性差,而铜箔线路和孔是热的良导体,因此提高铜箔剩余率和增加导热孔是散热的主要手段。评价PCB勺散热能力,就需要对由导热系数不同的各种材料构成的复合材料PCB用绝缘基板的等效导热系数(九eq)进行计算。 5、同一块印制板上的器件应尽可能按其发热量大小及散热程度分区排列,发热量小或耐热性差的器件(如小信号晶体管、小规模集成电路、电解电容等)放在冷却气流的最上流(入口处),发热量大或耐热性好的器件(如功率晶体管、大规模集成电路等)放在冷却气流最下游。 6、在水平方向上,大功率器件尽量靠近印制板边沿布置,以便缩短传热路径;在垂直方向上,大功率器件尽量靠近印制板上方布置,以便减少这些器件工作时对其他器件温度的影响。 7、设备内印制板的散热主要依靠空气流动,所以在设计时要研究空气流动路径,合理配置器件或印制电路板。空气流动时总是趋向于阻力小的地方流动,所以在印制电路板上配置器件时,要避免在某个区域留有较大的空域。整机中多块印制电路板的配置也应注意同样的问题。

PCB工艺设计规范要点

PCB板设计规范 文件编号:QI-22-2006A 版本号:A/0 编写部门:工程部 编写:职位:日期: 审核:职位:日期: 批准:职位:日期:

目录 一、PCB版本号升级准则 (1) 二、PCB板材要求 (2) 三、PCB安规文字标注要求 (3) 四、PCB零件脚距、孔径及焊盘设计要求 (15) 五、热设计要求 (16) 六、PCB基本布局要求 (18) 七、拼板规则 (19) 八、测试点要求 (20) 九、安规设计规范 (22) 十、A/I工艺要求 (24)

一、PCB版本号升级准则: 1.PCB板设计需要有产品名称,版本号,设计日期及商标。 2.产品名称,需要通过标准化室拟定,如果是工厂的品牌,那么可以采用红光厂注册商标( )商标需要统一字符大小,或者同比例缩放字符。不能标注商标的,则可以简单字符冠名,即用红光汉语拼音几个首字母,例如,HG 或HGP冠于产品名称前。 3.版本的序列号,可以用以下标识REV0,0~9, 以及0.0,1.0,等,微小改动用.A、.B、.C等区分。具体要求如下: ①如果PCB板中线条、元件器结构进行更换,一定要变更主序号,即从 1.0 向 2.0等跃迁。 ②如果仅仅极小改动,例如,部分焊盘大小;线条粗细、走向移动;插件孔 径,插件位置不变则主级次数可以不改,升级版只需在后一位数加上A、 B、C和D,五次以上改动,直接升级进主位。 ③考虑国人的需要,常规用法,不使用4.0序号。 ④如果改变控制IC,原来的IC引脚不通用,请改变型号或名称。 ⑤PCB版本定型,技术确认BOM单下发之后,工艺再改文件,请在原技术 责任工程师确认的版本号后加入字符(-G)。工艺部门多次改动也可参照技术部门数字序号命名,例如,G1,G2向上升级…等。 4.PCB板日期,可以用以下方案标明。XX-YY-ZZ,或者,XX/YY/ZZ。 XX表示年,YY表示月,ZZ表示日。例如:11-08-08,也可以11-8-8,或者,11/8/8。PCB板设计一定要放日期标记。 二、PCB 板材要求 确定PCB 所选用的板材,板材类型见表1,若选用高TG 值的板材,应在文件中注明厚度公差。 注1:1、CEM-1: 纸芯环氧玻璃布复合覆铜箔板,保持了优异的介电性能、机械性能、和耐热性;且允许冲孔加工,其冲孔特性较玻璃环氧基材FR-4更优越,模具寿命更长;高温时翘曲变形很小。 2、FR-4:基板是铜箔基板中最高等级,用环氧树脂、八层玻璃纤维布和电渡铜箔含浸、压覆而成。有优秀的介电性能、机械强度;耐热性好、吸湿小。 3、FR-1:纸基材酚醛树脂基板,弯曲度、扭曲度好,耐热、耐湿差。注2:由于无铅焊料的熔点比传统的Sn-Pb高30℃-40℃,因此无铅化的实施对PCB材质、电子元器件的耐温性、助焊剂的性能、无铅焊料的性能、无铅组装设备的性能提出了更高的要求。对于PCB材质,需要采用热膨胀系数比较小而且玻璃化转变温度Tg值比较大的材料,才能够满足无铅焊接工艺的要求。

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