PCB布線耐壓要求

1、1）布線要求 導線寬度導線寬度的設計，由四個方面的因素決定，負載電流、允許溫升、板材附著力以及生產(chǎn)加工難易程度。設計原則既能滿足電性能要求，又能便于加工。以 0.2mm 為分界線，隨著線條變細，生產(chǎn)加工困難，質(zhì)量難以控制，廢品率上升，所以選用線寬、線距0.2mm 以上較好。通常情況選用 0.3mm 的線寬和線距。導線最小線寬0.1mm,航天0.2mm。電源和地線盡量加粗。一般情況地線寬度）電源線寬度信號線寬度，通 常信號線寬度為0.20.3mm,最精細寬度為0.050.07mm,電源線寬度為1.21.5mm,公共地線盡可能使用大于23mm 的線寬，這點在微處理器中特別重要，因為地線過細，電流的

2、變化，地電位的變動，微處理器定時信號的電平不穩(wěn)，會使噪聲容限劣化。 導線間距：導線間距由板材的絕緣電阻、耐電壓、和導線的加工工藝決定。電壓越高，導線間距應加大。一般 FR4板材的絕緣電阻10Q/mm,好的板材1012Q /mm。耐電壓1000V/mm,實際上可達到1300V/mm。還要考慮工藝性：由于導線加工有毛刺，所以，毛刺的最大寬度不得超過導線間距的 20。例如兩導線間 5000V 電壓，相距3mm ，設計不合理。 走線方式：同一層上的信號線改變方向時，應走斜線，拐角處盡量避免銳角，在銳角處由于應力大會產(chǎn)生翹起。 內(nèi)層地線設計在保證負載電流滿足要求的情況下，內(nèi)層地線設計成網(wǎng)狀，使層與層間的

3、結(jié)合是樹脂與樹脂間的結(jié)合，可以增加層間結(jié)合力。若不設計成網(wǎng)狀時，層與層間的結(jié)合是金屬與樹脂的結(jié)合，通電時，地線發(fā)熱，層間容易分離。線寬在12mm 不需要網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，線寬在5mm 以上必須采用網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。表面也可以設計成網(wǎng)格狀，防止阻焊層的脫離。 地線靠邊布置，以便散熱?；虿捎媒饘傩景?。 盡可能避免在窄間距元件焊盤之間穿越導線，確實需要的應采用阻焊膜對其加以覆蓋。 電路設計布線要求（a）高頻要注意屏蔽，在布線結(jié)構(gòu)設計上進行變化。如兩根高頻信號線，中 間加一根地線；（b）電源線和地線盡可能靠近，兩電源線之間、兩地線之間盡可 能寬。（如圖 3.16所示）圖 A 差的布局，高自感，沒有相鄰信號回路，導致干

4、擾；圖 B 較好布局，降低電源功率發(fā)送，邏輯回路阻抗，導體干擾和板的輻射。圖 C 最好布局，減少更多的電磁兼容問題。（c）高頻信號多采用多層板，電源層、地線層和信號層分開，減少電源、 地、信號之間的干擾，大面積的電源層和大面積的地層相鄰，這樣電源和地之間形成電容，起濾波作用。用地線做屏蔽，信號線在外層，電源層、地層在里層；多層板走線要求相鄰兩層線條盡量垂直、走斜線、交叉布線、曲線，但不能平行，避免在高頻時基板間的耦合和干擾。在高頻高速電路中，如果布線太密，容易發(fā)生自激。（ d ）最短走線原則：特別對小信號電路，線越短電阻越小，干擾越小。元件之間的走線必須最 短。（e）在同一面減少平行走線的長度

5、，當長度大于150mm時，絕緣電阻明顯下降，高頻時易串繞圖 3.17（ 2）元器件整體布局設置PCB上元器件分布應盡可能均勻，大質(zhì)量器件再流焊時熱容量較大，過 于集中容易造成局部溫度低而導致虛焊；同時布局均勻也有利于重心平衡，在震動沖擊實驗中，不容易出現(xiàn)元件、金屬化孔和焊盤被拉壞的現(xiàn)象。元器件在PCB上的方向排列，同類元器件盡可能按相同的方向排列，特 征方向應一致，便于元器件的貼裝、焊接和檢測。如電解電容器極性、二極管的正極、三極管的單引腳端、集成電路的第一腳等。所有元件編（位）號的印刷方位相同。大型器件的四周要留一定的維修空隙（留出SMD返修設備加熱頭能夠進行操作的尺寸）； 發(fā)熱元件應盡可能

6、遠離其他元器件，一般置于邊角、機箱內(nèi)通風位置。發(fā)熱元件應該用其引線或其他支撐物作支撐（如可加散熱片），使發(fā)熱元件與電路板表面保持一定距離，最小距離為 2mm。一般用其引線或其他支撐物作支 撐，如散熱片等。發(fā)熱元件在多層板中將發(fā)熱元件體與PCB連接，設計時做金屬焊盤，加工時用焊錫連接，使熱量通過 PCB散熱。 對于溫度敏感的元器件要遠離發(fā)熱元件。例如三極管、集成電路、電解電容和有些塑殼元件等應盡可能遠離橋堆、大功率器件、散熱器和大功率電 阻。 對于需要調(diào)節(jié)或經(jīng)常更換的元件和零部件，如電位器、可調(diào)電感線圈、可變電容器、微動開關、保險管、按鍵、插拔器等元件的布局，應考慮整機的結(jié)構(gòu)要求，置于便于調(diào)節(jié)和

7、更換的位置。若是機內(nèi)調(diào)節(jié)，應放在印制板上方便于調(diào)節(jié)的地方；若是機外調(diào)節(jié)，其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機箱面板上的位置相適應，防止三位空間和二位空間發(fā)生沖突。如紐子開關的面板開口和PCB上開關孔的位置應當相匹配。 接線端子、插拔件附近、長串端子的中央以及經(jīng)常受力作用的部位設置固定孔，并且固定孔周圍應留有相應的空間。防止因受熱膨脹而變形。如長串端子熱膨脹比 PCB5嚴重，波峰焊時發(fā)生翹起現(xiàn)象。 對于一些體（面）積公差大、精度低，需二次加工的元件、零部件（如變壓器、電解電容、壓敏電阻、橋堆、散熱器等）與其他元器件之間的間隔在原設定的基礎上再增加一定的富裕量，建議電解電容、壓敏電阻、橋堆、滌綸電容等增加富裕量

8、不小于1mm,變壓器、散熱器和超過5W （含5W）的電阻不 小于 3mm 。貴重元器件不要布放在PCB的角、邊緣、或靠近接插件、安裝孔、梢、拼板的切割、豁口和拐角等處，以上這些位置是印制板的高應力區(qū)，容易造成焊點和元器件的開裂或裂紋。 元件布局要滿足再流焊、波峰焊的工藝要求以及間距要求單面混裝時,應把貼裝和插裝元器件布放在A 面；采用雙面再流焊的混裝時，應把大的貼裝和插裝元器件布放在A 面采用A面再流焊，B面波峰焊時，應把大的貼裝和插裝元器件布放在A面（再流焊面），適合于波峰焊的矩形、圓柱形、SOT和較小的SOP（弓I腳數(shù)小于 28,引腳間距1mm以上）布放在B面（波峰焊接面）。如需在B面安放

9、QFP元 件，應按45°方向放置。（ 3）電路設計布局要求元件布局對PCB的性能有很大的影響，電路上設計一般大電路分成各單 元電路，并按照電路信號流向安排各單元電路的位置，避免輸入輸出，高低電平部分交叉。流向要有一定規(guī)律，并盡可能保持一致的方向，出現(xiàn)故障容易查找。如高、中、低頻分開。 以每個單元電路的核心元件為中心，圍繞它來進行布局。盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。數(shù)字、模擬器件分開，盡量遠離等。去藕電容盡量靠近器件 VCC走線時盡量與VCC直接相連。 同功能的線路集中在一起，并印下方框。 高、低壓之間的隔離：PCB上有高、低壓電路的同時，高、低壓的元器件要分開放置，隔離距離

10、 與板材承受的耐壓有關，國家標準 FR4的PCB板材的耐壓為1000V/mm。設計 時留有余量，如承受3000V耐壓，高低壓線路之間的距離在 3.5mm以上。許多 情況下，為了避免爬電，還在 PCB上高低壓之間開梢。( 4)工藝要求PCB尺寸范圍從生產(chǎn)角度考慮，理想的尺寸范圍是 “寬( 200mm250mm)x (250mm350mm)對PCBfe邊尺寸小于125mm、或短邊小于100mm的PCB, 采用拼板的方式，使之轉(zhuǎn)換為符合生產(chǎn)要求的理想尺寸。 外形對波峰焊來說，PCB的外形最好是矩形，因為這樣的形狀傳送比較平穩(wěn)。 對純SMT板來說，允許有缺口，但缺口的尺寸須小于所在邊長度的，應該確保

11、PC的鏈條上傳送平穩(wěn)。 傳送方向的選擇從減小焊接時PCB的變形，對不作拼版的PCB 一般將其長邊方向作為傳 送方向；對于拼版也應該將長邊作為傳送方向。對于短邊與長邊之比大于80%的PCB可以用短邊傳送。 傳送邊作為PCB的傳送邊的兩邊應分別留出 A3.5mm勺寬度，傳送邊正反面在離邊 3.5mm 的范圍內(nèi)不能有任何元器件或焊點。光學定位符號(又稱 MARK點)在有貼片元器件的PCB上，必須在板的四角部位選設3個光學定位基準符 號，以對PCB整板定位。對于拼版，每塊小板上對角處至少有兩個。對于引腳 中心距W0.5mmi勺QFP以及中心距W0.8mmi勺BGA等器件，應在通過該元件中心 點對角線附近的對角設置光學定位基準符號。如果是雙面都有貼片元器件，則 每一面都應該有光學定位基準符