印製電路板
印製電路板,簡稱印製板,又稱電路板,印刷線路板,英文簡稱PCB或PWB,是重要的電子部件,是電子元器件的支撐體,是電子元器件電氣連線的提供者。用來代替以往裝置電子元器件的底盤,並實現元器件之間的相互連線的布線板。由於它是採用電子印刷術製作的,故被稱為“印刷”電路板。習慣稱“印製線路板”為“印製電路”是不確切的,因為在印製板上並沒有“印製元件”而僅有布線。
歷史
印製電路板的發明者是奧地利人保羅愛斯勒(Paul Eisler),他於1936年在一個收音機裝置內採用了印刷電路板。1943年,美國人將該技術大量使用於軍用收音機內。1948年,美國正式認可這個發明用於商業用途。自20世紀50年代中期起,印刷電路版技術才開始被廣泛採用。
在印製電路板出現之前,電子元器件之間的互連都是依靠電線直接連線實現的。而現在,電路麵包板只是作為有效的實驗工具而存在;印刷電路板在電子工業中已經占據了絕對統治的地位。
設計
印製電路板的設計是以電路原理圖為根據,實現電路設計者所需要的功能。印刷電路板的設計主要指版圖設計,需要考慮外部連線的布局、內部電子元件的最佳化布局、金屬連線和通孔的最佳化布局、電磁保護、熱耗散等各種因素。優秀的版圖設計可以節約生產成本,達到良好的電路性能和散熱性能。簡單的版圖設計可以用手工實現,複雜的版圖設計需要藉助計算機輔助設計(CAD等)實現。
地線設計
在電子設備中線路板,電路板, PCB板廠,接地是控制干擾的重要方法。如能將接地和禁止正確結合起來使用,可解決大部分干擾問題。電子設備中地線結構大致有系統地、機殼地(禁止地)、數字地(邏輯地)和仿真地等。在地線設計中應注意以下幾點:
1. 正確選擇單點接地與多點接地低頻電路中,信號的工作頻率小於1MHz,它的布線和器件間的電感影響較小,而接地電路形成的環流對干擾影響較大,因而應採用一點接地。當信號工作頻率大於10MHz時,地線阻抗變得很大,此時應儘量降低地線阻抗,應採用就近多點接地。當工作頻率在1~10MHz時,如果採用一點接地,其地線長度不應超過波長的1/20,否則應採用多點接地法。
2. 將數字電路與仿真電路分開電路板上既有高速邏輯電路,又有線性電路,應使它們儘量分開,而兩者的地線不要相混,分別與電源端地線相連。要儘量加大線性電路的接地面積。
3. 儘量加粗接地線若接地線很細,接地電位則隨電流的變化而變化,致使電子設備的定時信號電平不穩,抗噪聲性能變壞。因此應將接地線儘量加粗,使它能通過三位於印製電路板的允許電流。如有可能,接地線的寬度應大於3mm。
4. 將接地線構成死循環路設計只由數字電路組成的印製電路板的地線系統時,將接地線做成死循環路可以明顯的提高抗噪聲能力。其原因在於:印製電路板上有很多積體電路組件,尤其遇有耗電多的組件時,因受接地線粗細的限制,會在地結上產生較大的電位差,引起抗噪聲能力下降,若將接地結構成環路,則會縮小電位差值,提高電子設備的抗噪聲能力。
以絕緣板為基材,切成一定尺寸,其上至少附有一個導電圖形,並布有孔(如元件孔、緊固孔、金屬化孔等),
採用印製板的主要優點
1.由於圖形具有重複性(再現性)和一致性,減少了布線和裝配的差錯,節省了設備的維修、調試和檢查時間;
2.設計上可以標準化,利於互換;
3.布線密度高,體積小,重量輕,利於電子設備的小型化;
4.利於機械化、自動化生產,提高了勞動生產率並降低了電子設備的造價。