文档介绍：印刷电路板(PCB)设计规范
范围
本设计规范规定了印制电路板设计中的基本原则、技术要求。
本设计规范适用于电子科技有限公司的电子设备用印刷电路板的设计。
引用文件
下列文件中的条款通过在本规范中的引用成为本规范的条款。凡是注日期引用的文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用本规范。
GB ~88中华人民共和国国家标准:《印刷电路板设计和使用》
QJ 3103-99 中国航天工业总公司《印刷电路板设计规范》
定义
本标准采用GB2036的术语定义
一般要求
印制板类型
根据结构,印制板分为单面印制电路板、双面印制电路板、多层印制电路板,板材主要分为纸质板(FR-1),半玻璃纤维板(CEM-1),环氧树脂玻璃纤维板(FR-4)。有防火要求的器具用的印制板应有阻燃性和符合相应的UL标准。
印制板设计的基本原则
在进行印制板设计时,应考虑本规范所述的基本原则。
电气连接的准确性
印制板上印制导线的连接关系应与电原理图导线连接关系相一致,电原理图设计应符合原理图设计规范,并尽量调用原理图库中的功能单元原理图,印制板和原理图上元件序号应一一对应;如因结构、电气性能或其它物理性能要求不宜在印制板上布设的导线,应在相应文件(如电原理图上)上做相应修改。
可靠性
印制板应符合其产品要求的相应EMC规范和安规要求,并留有余量,以减小日益严重的电磁环境的影响。影响印制板可靠性的因素很多,印制板的结构、基材的选用、印制板的制造和装配工艺以及印制板的布线、导线宽度和间距等都会影响到印制板的可靠性。设计时必须综合考虑以上的因素,按照规范的要求,并尽可能的保留余量,以提高可靠性。
工艺性
设计电路板时应考虑印制板的制造工艺和装配工艺要求,尽可能有利于制造、装配和维修,各具体要求请严格遵守QG/-2003V的工艺规范。
经济性
印制板设计应充分考虑其设计方法、选择的基材、制造工艺等成本最低的原则,满足使用的安全性和可靠性要求的前提下,力求经济实用。
布局
在布局上,要把模拟信号部分,高速数字电路部分,噪声源部分(如继电器,大电流开关等)这三部分合理地分开,使相互间的信号耦合为最小,元件在印刷线路板上排列的位置要充分考虑抗电磁干扰问题,原则之一是各部件之间的引线要尽量短。布局应有利于利用自然空气对流方式以散热!
详细要求
印制板的选用
一般能用单面板就不要用双面板设计。
印板材料常用的有纸板、环氧树脂板、玻璃纤维板及复合材料板等,选用时根据设计的电气特性、机械要求和成本综合考虑,其价格和性能按FR-1、CEM-1、FR-4的顺序依次增加。
印制板的结构尺寸
形状尺寸
印制板的尺寸原则上可以为任意的,但考虑到整机空间的限制、经济上的原因和易于加工、提高生产的效率,在满足空间布局与线路的前提下,力求形状规则简单,最好能做成长宽比例不太悬殊的长方形,最佳长宽比参考为3:2或4:3 。印制板的两条长边应平行,不平行的要加工艺边,以便于波峰机焊接。对于板面积较大,容易产生翘曲的印制板,须采用加强筋或边框等措施进行加固,以避免在生产线上生产加工或过波峰时变形,影响合格率。
厚度
印制板的厚度应根据印制板的功能及所安装的元器件的重量、与之配套的插座的规格、印制板的外形尺寸以及其所承受得机械负荷来选择。为考虑实用性及经济性,我们应在能满足要求的前提下,尽量选用薄的印制板。一般而言,带强电的印制板,,只有弱电且板型规则面积较小的可选用1mm以下的印制板。
电气性能
电阻
导线电阻
印制导线的电阻比较小,一般10mm长、、105μm厚的导线电阻为5毫欧,一般情况下可不考虑。当需要考虑时,可以依照以下原则作一大略的比较估计:
相同长度的导线,导线越宽,电阻越小;导线越厚,电阻越小。
金属化孔电阻
金属化孔电阻值很小,一般为几百毫欧。当需要考虑时,可以依照以下原则作一大略的比较估计:
相同板厚的孔,孔直径越大,电阻越小;镀层越厚,电阻越小。
强电不推荐用金属化孔导电。
电流负载能力
表面连续电流
在印制导线的电流负载能力要求严格的情况下(一般针对大负载),其电流负载能力与其在一定的使用环境温度下,通过的电流与导线的温升来决定。选定的板允许温升高,则可通过稍大点的电流。按照一般情况而言,、允许温升为30
℃时,可通过的电流为6A。一般为保险安全起见,我们应该考虑余量,只取50%的通流量来计算,即上述情况下,可通过电流为3A。为方便计算,可定为每1MM宽的印制导线允许通过的电流为1A。
冲击电流
电流使导线发热的程度取决于导线的