热设计的重要性以及PCB电路板散热设计技巧

热设计的重要性以及PCB电路板散热设计技巧

一、热设计的重要性

电子设备在工作期间所消耗的电能，比如射频功放，FPGA芯片，电源类产品，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。

搞射频的兄弟有柴，这样散热也行？

对于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。

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。

二、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

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

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

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印制电路板设计规范(doc 20页)完美版

印制电路板设计规范 一、适用范围 该设计规范适用于常用的各种数字和模拟电路设计。对于特殊要求的，尤其射频和特殊模拟电路设计的需量行考虑。 应用设计软件为Protel99SE。也适用于DXP Design软件或其他设计软件。二、参考标准 GB 4588.3—88 印制电路板设计和使用 Q/DKBA—Y004—1999 华为公司内部印制电路板CAD工艺设计规范 三、专业术语 1.PCB（Print circuit Board）: 印制电路板 2.原理图（SCH图）：电路原理图，用来设计绘制，表达硬件电路之间各种 器件之间的连接关系图。 3.网络表（NetList表）：由原理图自动生成的，用来表达器件电气连接的关 系文件。 四、规范目的 1.规范规定了公司PCB的设计流程和设计原则，为后续PCB设计提供了设 计参考依据。 2.提高PCB设计质量和设计效率，减小调试中出现的各种问题，增加电路 设计的稳定性。 3.提高了PCB设计的管理系统性，增加了设计的可读性，以及后续维护的 便捷性。 4.公司正在整体系统设计变革中，后续需要自主研发大量电路板，合理的 PCB设计流程和规范对于后续工作的开展具有十分重要的意义。 五、SCH图设计 5.1 命名工作 命名工作按照下表进行统一命名，以方便后续设计文档构成和网络表的生成。有些特殊器件，没有归类的，可以根据需求选择其英文首字母作为统一命名。 表1 元器件命名表 按键，命名为U100，在Lib Ref中描述为KEY。这样使得整个原理图更加清晰，功能明确。 5.2 封装确定 元器件封装选择的宗旨是

1. 常用性。选择常用封装类型，不要选择同一款不常用封装类型，方便元器件购买，价格也较有优势。 2. 确定性。封装的确定应该根据原理图上所标示的封装尺寸检查确认，最好是购买实物后确认封装。 3. 需要性。封装的确定是根据实际需要确定的。总体来说，贴片器件占空间小，但是价格贵，制板相同面积成本高，某些场合下不适用。直插器件可靠性高，焊接方便，但所占空间大，高性能的MCU已经逐步没有了直插封装。实际设计应该根据使用环境需求选择器件。如下几个例子说明情况： a. 电阻贴片和直插的选择 选择直插和贴片电阻主要从精度和功率方面考虑。直插电阻一般精度较高，可以选择0.1%甚至更高的精度，功率可以根据需要选择。常见直插电阻的功率为1/4W。一般在模拟回路采用直插封装，能够更好的保证精度。（特殊情况下也可选择贴片，但须考虑成本问题） 贴片电阻精度一般常见的为5%。功率为1/10W。基本用在数字电路。成本比直插高，但是占空间小。 b. BGA封装的问题 是否选择BGA封装的元器件，主要考虑实际的需求。BGA的特点是占空间小，管脚集成度高，可靠性好，受电磁干扰程度小。但是由于管脚密闭，对于管脚的调试不方便。同时由于BGA的环形管脚排布，使得BGA封装的元器件对于电路板设计有更高要求，一般至少需要4层以上。BGA越复杂，板的层数要求越高，设计成本越高。 c. 电源芯片的封装问题 一般的数字电路常用的稳压器芯片如AS1117-3.3/1.2等。选择封装的时候应该注意其三个管脚的定义是否与设计相同。确定电源芯片的封装定义。

《印制电路板设计技术》基本概念

《印制电路板设计技术》基本概念 一、Protel 99软件概述 3、Protel99 SE的文件类型 在设计数据库中包含了全部的用户文件，文件类型以扩展名加以区分。Protel 99SE常见文件类型有： bak（自动备份文件）ddb（数据库文件）sch（原理图文件）pcb（电路板图文件）prj（项目文件） lib（元件库文件） net（网络表文件） pld（pld描述文件）txt（文本文件） rep（报告文件） ERC（电气规则测试报告文件） XLS（元件列表文件） XRF（交叉参考元件列表文件）等。 二、电路原理图设计 1、印制电路板设计分为三大步骤：（1）电路原理图的设计、（2）产生网络表、（3）印制电路板的设计。 2、电路原理图设计的一般步骤：（1）新建电路原理图文件；（2）启动电路原理图编辑器；（3）设置图纸和工作环境；（4）加载元件库；（5）放置元件；（6）调整元器件布局；（7）进行布线及调整；（8）报表文件的生成；（9）文件的保存与输出。 3、在原理图中，设计管理器由Explorer（设计浏览器）和Browse Sch（元件管理器）组成。设计浏览器用来管理设计数据库文件，元件管理器用来装载/删除元件库、选取与查找元件、打开元件编辑器。 4、Protel 99SE中使用的尺寸是英制，它与公制之间的关系为：1 inch（英寸）=25.4mm，1 inch=1000 mil（毫英寸），1mm=40mil 。 5、Snap Grid 表示捕捉栅格，用于将元件、连线放置在栅格上，使图形整齐且易画图；Visible Grid表示可视栅格，屏幕显示的栅格，用以确定元件位置；Electrical Grid 表示电气栅格，用于连线。 6、Protel 99 SE提供的常用快捷键如下：PageUp：放大视图；PageDown：缩小视图；End：刷新视图；Space：被放置的对象旋转90度；Tab：在元件浮动状态时，编辑元件的属性；X：元件水平镜像翻转；Y：元件垂直镜像翻转；Esc：取消当前操作。 7、直线LINE与导线Wire 的区别是： LINE是画直线的工具，没有电气连接意义；Wire 是画导线的工具，有电气连接意义。在使用中两者不能互相代替。 8、网络标号在电路原理图中具有实际的电气连接作用，只要网络标号相同的网络不管图上是否连接表示它们都是连接在一起的。 9、主电路图的扩展名是：.prj，这个文件又称项目文件。 10、电路原理图元件库的扩展名是.lib；而电路原理图文件的扩展名是. sch。 11、制作新元件的一般步骤如下：（1）新建元件库；（2）设置工作参数；（3）绘制元件外形；（4）放置并编辑元件引脚；（5）编辑元件信息；（6）生成有关元件的报表；（7）元件保存。 12、PCB 电路板的概念 所谓印制电路板(PrintedCircuitBoard，PCB)就是以一定尺寸的绝缘板为基材，以铜箔为导线，通过印制板上的印制导线、焊盘及金属化过孔等来实现电路元件各个引脚之间的电气连接。 13、单面板、双面板与多层板的区别是：单面板是一种单面敷铜，因此只能利用它敷了铜的一面设计电路导线和元件的焊接；双面板是包括 Top （顶层）和 Bottom （底层）的双面都敷有铜的电路板，双面都可以布线焊接，中间为一层绝缘层，为常用的一种电路板；如果在双面板的顶层和底层之间加上别的层，即构成了多层板。

印制电路板的设计与制作

印制电路板的设计与制作 本章主要介绍印制电路板的元件布局及布线原则；应用ＰＲＯＴＥＬ设计印制电路板的基本步骤及设计示例；印制电路板的手工制作与专业制作的方法，并以实验室常用的ＶＰ?１０８Ｋ电路板制作系统为例，介绍了ＰＣＢ的制作步骤与方法。章末附有印制电路板的设计与制作训练。 现代印制电路板（简称ＰＣＢ，以下ＰＣＢ即指印制电路板）的设计大多使用电脑专业设计软件进行，ＰＣＢ的制作也是通过专业制作厂家完成的。因此，大批量的ＰＣＢ生产常常是用户自己设计好印制板，将文档资料交给印制板生产厂家，由其完成ＰＣＢ板的制 出的印制板文档可以广泛地被各专业印制板生产厂家所接受。因此本章首先介绍使用ＰＲＯＴＥＬ进行印制板设计的一般步骤，给出一个设计示例，然后简单介绍手工制作印制板的一般方法，最后介绍适合于实验室的印制电路板制作设备ＶＰ?１０８Ｋ。 印制电路板的设计原则 印制电路板的设计是一项很重要的工艺环节，若设计不当，会直接影响整机的电路性能，也直接影响整机的质量水平。它是电子装配人员学习电子技术和制作电子装置的基本功之一，是实践性十分强的技术工作。 印制电路板的设计是根据电路原理图进行的，所以必须研究电路中各元件的排列，确定它们在印制电路板上的最佳位置。在确定元件

的位置时，还应考虑各元件的尺寸、质量、物理结构、放置方式、电气连接关系、散热及抗电磁干扰的能力等因素。可先草拟几种方案，经比较后确定最佳方案，并按正确比例画出设计图样。画图在早期主要靠手工完成，十分繁琐，目前大多用计算机完成，但前述的设计原则既可适用于手工画图设计，也可适用于计算机设计。 对于印制电路板来说，一般情况下，总是将元件放在一面，我们把放置元件的一面称为元件面。印制板的另一面用于布置印制导线（对于双面板，元件面也要放置导线）和进行焊接，我们把布置导线的这一面叫做印制面或焊接面。如果电路较复杂，元件面和焊接面容不下所有的导线，就要做成多面板。在元件面和焊接面的中间设置层面，用于放置导线，这样的层面我们称之为内部层或中间层。中间层如果是专门用于放置电源导线的，又称做电源层或地线层。如果是用于放置传递电路信号的导线的，叫做中间信号层。多面板的元件面、焊接面要和中间层连通，靠印制电路板上的金属化孔完成，这种金属化孔叫通孔（Ｖｉａ）。 １． 要将一定数量的元件按原理图中的电气连接关系安装在印制电路板上，必须事先知道各元件的安装数据，以便元件布局。一般采用下述方法确定元件的安装数据。 （１）设计者提供元件正确的安装资料。 （２）若没有提供元件安装数据，应通过元件型号查手册找出元件的安装数据。

印制电路板DFM设计技术要求

印制电路板DFM设计技术要求 本文所描述参阅背景为深圳市博敏电子PCB工艺制程、操纵能力；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纳GERBER File ，幸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 时采纳“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时采纳3：5格式，此方式会造成层与层之间的重合度较差，从而阻碍PCB的层间精度； 3、假如客户有Gerber File 及PCB资料提供我司生产时，请备注以何种文件为准； 4、假如客户提供的Gerber File为转厂资料，请在邮件中给予说明，幸免我司再次对资料重新处理、 补偿，从而阻碍孔径及线宽的操纵范畴；

孔径 槽宽 （图A ） （图B ） 开口 叶片 孔到叶片 项目item 参数要求parameter requirement 图解（Illustration ） 或备注（remark ） 钻孔 机械钻孔 （图A ） 最小孔径 0.2mm 要求孔径板厚比≥1：6；孔径板厚比越小对孔化质量阻碍就越大 最大孔径 6.5mm 当孔超出6.5mm 时，能够采纳扩孔或电铣完成 最小槽宽 （图B ） 金属化槽宽 ≥ 0.50mm 非金属槽宽 ≥ 0.80mm 激光钻孔 ≤0.15mm 除HDI 设计方式，一样我司不建议客户孔径＜0.2mm 孔位间距 （图C ） a 、过孔孔位间距≥0.30mm b 、孔铜要求越厚，间距应越大 c 、孔间距过小容易产生破孔阻碍质量 d 、不同网络插件孔依据客户安全间距 孔到板边 （图D ） a 、孔边到板边≥0.3mm b 、小于该范畴易显现破孔现象 c 、除半孔板外 邮票孔 孔径≥0.60mm ；间距≥0.30mm 孔径公差 金属化孔 ￠0.2 ~ 0.8：±0.08mm ￠0.81 ~ ￠1.60：±0.10mm ￠1.61 ~ ￠5.00：±0.16mm 超上述范畴按成型公差 非金属化孔 ￠0.2 ~ 0.8：±0.06mm ￠0.81 ~ ￠1.60：±0.08mm ￠1.61 ~ ￠5.00：±0.10mm 超上述范畴按成型公差 沉孔 假如有需要生产沉孔，务必备注沉孔类别（圆锥、矩形）、贯穿层、沉孔深度公差等；我司依照客户要求评审能否生产、操纵； 其它注意事项 1、 当客户提供的生产资料没有钻孔文件，只有分孔图时，请确保分孔图的正确；如：孔位、孔数、孔径； 2、 建议明确孔属性，在软件中定义NPTH 及PTH 的属性，以便识别； 3、 幸免重孔的发生，专门小孔中有大孔或者同一孔径重叠之时中心位置不一致的现象； 4、 幸免槽孔或孔径标注尺寸与实际不符的现象； 5、 关于槽孔需要作矩形（不接收椭圆形槽孔），请客户备注明确；在没有专门要求的前提下我司所生产之槽孔为椭圆形； 6、 关于超出上述操纵范畴或描述不清，我司会采取书面问客的，并要求客户书面回复解决方式； 内层线路 加工铜厚 1/3 oz ~ 5oz 芯板厚度 0.1mm ~ 2.0mm 隔离PAD ≥0.30mm 指负片成效的电源、地层隔离环宽，请参阅图E 隔 离 带 ≥0.254mm 散热PAD （图F ） 开口：≥0.30mm 叶片：≥0.20mm 孔到叶片：≥0.20mm PTH 环宽 （图G ） hoz ：≥0.15mm 1oz ：≥0.20mm 2oz ：≥0.25mm 3oz ：≥0.30mm 4oz ：≥0.35mm 5oz ：≥0.40mm VIA 环宽 （图G ） hoz ：≥0.10mm 1oz ：≥0.15mm 2oz ：≥0.20mm 3oz ：≥0.25mm 4oz ：≥0.30mm 5oz ：≥0.35mm 间距 间 距 （图C ） （图D ） ≥0.30mm 内层大铜皮 环宽 插件孔 或VIA 图E ： 图F ： 图G ： 图H ： 0.2mm

PCB散热必看这10点

电子设备产生的热量使内部温度迅速上升，如果不及时散发热量，设备会继续升温器件过热失效，导致电子设备的可靠性下降。因此， PC B散热是一个非常重要的环节。那么P C B散热如何设计？ .通过P C B本身元件表面向周围空气中散热。但随着电子产品部件小型化、高密度安装化、高发热化组装化，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QF P、B G A等表面安装元件的大量使用，元器件产生的热量大量传给P C B，因此，解决散热的最好方法是提高与发热元件直接接触的P C B自身的散热能力，通过P C B板传导出去或散发出去。 .高发热器件加散热器、导热板，当P C B中有少数器件时，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，可采用大的散热罩(板)，它是按P C B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。 .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。 .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P C B的散热能力，就需要对由导热系数不同的各种材料构成的复合材料——P C B用绝缘基板的等效导热系数进行计算。 .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。 .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 PC B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。 .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。 .对温度比较敏感的器件最好安置在温度最低的区域(如设备的底部)，千万不要将它放在发热器件的正上方，多个器件最好是在水平面上交错布局。 .将功耗最高和发热最大的器件布置在散热最佳位置附近。不要将发热较高的器件放置在印制板的角落和四周边缘，除非在它的附近安排有散热装置。在设计功率电阻时尽可能选择大一些的器件，且在调整印制板布局时使之有足够的散热空间。

印制电路板的设计方法和步骤

印制电路板的设计方法和步骤 1．印制扳材料的选择 印制板的材料选择必须首先考虑到电气和机械特性，当然还要考虑到购买的相对价 格和制造的相对成本，从而选择印制板的基材。电气特性是指基材的绝缘电阻、抗电弧 性、印制导线电阻、击穿强度、介电常数及电容等。机械特性是指基材的吸水性、热膨胀系 数、耐热性、抗统曲强度、抗冲击强度、抗剪强度和硬度。 目前，我国所采用的印制板材料性能如下。 (1)敷铜箔酚醛纸基层压板：机械强度低，易吸水及耐高温性能较差，表面绝缘电阻较低，但价格便宜。一般适用于民用电子产品。 (2)敷铜箔环氧酚醛玻璃布钽电容封装层压板：电气及机械性能好，既耐化学溶剂，又耐高温、耐 潮湿，表面绝缘电阻高，但价格较贵。一般适用于仪器、仪表及军用电子产品振动。 以上两种印制板均可制成单面的、双面的或多层的；可以是阻燃的或是可燃的。可根 据电路的要求选用。 2．印制摄厚度的确定 从结构的角度确定印制板的厚度，主要是考虑印制板对其上装有的所有元器件重量 的承受能力及使用中承受的机械负荷能力。如果只装配集成电路、小功率晶体管、电阻和 电容等小功率元器件，在没有较强的负荷条件下，可使用厚度为1．5航m(或 1．6mm)，尺 寸在500 mm×500 mm之内的印制板。如果板面较大或无法支撑时，应选择2—2．5mm 厚的印制板。印制板板厚已标堆化，其尺寸为1．o mm、1．5mm、2．o mm和2．5mm几种，常用的

是1．5mm和2．0mm。 对于尺寸很小的印制板(如计算机、电子表和便携式仪表中用的印制板) 量、降低成本，可选用更薄一些的印制板来制造。 3．印制板形状和尺寸的确定 印制板的结构尺寸与印制板的制造、装配有密切关系。应从装联工艺角度考虑两 个方面的问题广方面是便于自动化组装，使设备的性能得到充分利用，能使用通用化、 标准他的工具和夹具；另一方面是便于将印制板组装成不同规格的产品，安装方便， 固 定可靠。 印制板的外形应尽量简单，一般为长方形，尽量避免采用异形板。 标准系列的尺寸，以便简化工艺，降低加工成本。 4．印制电路板坐标尺寸图贴片钽电容的设计 用印有坐标格(格子面积为1mm2)的图纸绘制电路板坐标尺寸团，借助于坐标格正 确地表达印制板上印制图形的坐标位置。在设计和绘制坐标尺寸图时，应根据电路团 并 考虑元器件布局和布线要求，如哪些元器件在板内，有哪些要加固，要散热，要屏蔽；哪些 元器件在板外，需要多少板外连线，引出端的位置如何等，必要时还应画出板外元器 件接 线图。 (1)典型元器件的尺寸 典型元器件是全部安装元器件中在几何尺寸上具有代表性的元件，它是布置元器件 时的基本单元。先估计典型元器件的尺寸，再估计一下其他大元件尺寸相当于典型元 件 的倍数(即一个大元件在几何尺寸上相当于几个典型元件)，这样就可以算出整个印制 板