走線電流密度:現(xiàn)在多數(shù)電子線路采用絕緣板縛銅構(gòu)成。常用線路板銅皮厚度為35μm,走線可按照1A/mm經(jīng)驗值取電流密度值,具體計算可參見教科書。為 保證走線機械強度原則線寬應大于或等于0.3mm(其他非電源線路板可能最小線寬會小一些)。銅皮厚度為70μm 線路板也常見于開關電源,那么電流密度可更高些。
補充一點,現(xiàn)常用線路板設計工具軟件一般都有設計規(guī)范項,如線寬、線間距,旱盤過孔尺寸等參數(shù)都可以進行設定。在設計線路板時,設計軟件可自動按照規(guī)范執(zhí)行,可節(jié)省許多時間,減少部分工作量,降低出錯率。
一般對可靠性要求比較高的線路或布線線密度大可采用雙面板。其特點是成本適中,可靠性高,能滿足大多數(shù)應用場合。
模塊電源行列也有部分產(chǎn)品采用多層板,主要便于集成變壓器電感等功率器件,優(yōu)化接線、功率管散熱等。具有工藝美觀一致性好,變壓器散熱好的優(yōu)點,但其缺點是成本較高,靈活性較差,僅適合于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
單面板,市場流通通用開關電源幾乎都采用了單面線路板,其具有低成本的優(yōu)勢,在設計,及生產(chǎn)工藝上采取一些措施亦可確保其性能。
今天談談單面印制板設計的一些體會,由于單面板具有成本低廉,易于制造的特點,在開關電源線路中得到廣泛應用,由于其只有一面縛銅,器件的電器連接,機械固定都要依靠那層銅皮,在處理時必須小心。
為保證良好的焊接機械結(jié)構(gòu)性能,單面板焊盤應稍微大一些,以確保銅皮和基板的良好縛著力,而不至于受到震動時銅皮剝離、斷脫。一般焊環(huán)寬度應大于 0.3mm。焊盤孔直徑應略大于器件引腳直徑,但不宜過大,保證管腳與焊盤間由焊錫連接距離最短,盤孔大小以不妨礙正常查件為度,焊盤孔直徑一般大于管腳 直徑0.1-0.2mm。多引腳器件為保證順利查件,也可更大一些。
電氣連線應盡量寬,原則寬度應大于焊盤直徑,特殊情況應在連線于與焊盤交匯必須將線加寬(俗稱生成淚滴),避免在某些條件線與焊盤斷裂。原則最小線寬應大于0.5mm。
單面板上元器件應緊貼線路板。需要架空散熱的器件,要在器件與線路板之間的管腳上加套管,可起到支撐器件和增加絕緣的雙重作用,要最大限度減少或避免外力 沖擊對焊盤與管腳連接處造成的影響,增強焊接的牢固性。線路板上重量較大的部件可增加支撐連接點,可加強與線路板間連接強度,如變壓器,功率器件散熱器。
單面板焊接面引腳在不影響與外殼間距的前題條件下,可留得長一些,其優(yōu)點是可增 加焊接部位的強度,加大焊接面積、有虛焊現(xiàn)象可即時發(fā)現(xiàn)。引腳長剪腿時,焊接部位受力較小。在臺灣、日本常采用把器件引腳在焊接面彎成與線路板成45度 角,然后再焊接的工藝,的其道理同上。今天談一談雙面板設計中的一些事項,在一 些要求比較高,或走線密度比較大的應用環(huán)境中采用雙面印制板,其性能及各方面指標要比單面板好很多。
雙面板焊盤由于孔已作金屬化處理強度較高,焊環(huán)可比單面板小一些,焊盤孔孔徑可 比管腳直徑略微大一些,因為在焊接過程中有利于焊錫溶液通過焊孔滲透到頂層焊盤,以增加焊接可靠性。但是有一個弊端,如果孔過大,波峰焊時在射流錫沖擊下 部分器件可能上浮,產(chǎn)生一些缺陷。
大電流走線的處理,線寬可按照前帖處理,如寬度不夠,一般可采用在走線上鍍錫增加厚度進行解決,其方法有好多種。
1, 將走線設置成焊盤屬性,這樣在線路板制造時該走線不會被阻焊劑覆蓋,熱風整平時會被鍍上錫。
2, 在布線處放置焊盤,將該焊盤設置成需要走線的形狀,要注意把焊盤孔設置為零。
3, 在阻焊層放置線,此方法最靈活,但不是所有線路板生產(chǎn)商都會明白你的意圖,需用文字說明。在阻焊層放置線的部位會不涂阻焊劑
線路鍍錫的幾種方法如上,要注意的是,如果很寬的的走線全部鍍上錫,在焊接以后,會粘接大量焊錫,并且分布很不均勻,影響美觀。一般可采用細長條鍍錫寬度在1~1.5mm,長度可根據(jù)線路來確定,鍍錫部分間隔0.5~1mm 雙面線路板為布局、走線提供了很大的選擇性,可使布線更趨于合理。關于接地,功率地與信號地一定要分開,兩個地可在濾波電容處匯合,以避免大脈沖電流通過 信號地連線而導致出現(xiàn)不穩(wěn)定的意外因素,信號控制回路盡量采用一點接地法,有一個技巧,盡量把非接地的走線放置在同一布線層,最后在另外一層鋪地線。輸出 線一般先經(jīng)過濾波電容處,再到負載,輸入線也必須先通過電容,再到變壓器,理論依據(jù)是讓紋波電流都通過旅濾波電容。
電壓反饋取樣,為避免大電流通過走線的影響,反饋電壓的取樣點一定要放在電源輸出最末梢,以提高整機負載效應指標。
走線從一個布線層變到另外一個布線層一般用過孔連通,不宜通過器件管腳焊盤實現(xiàn),因為在插裝器件時有可能破壞這種連接關系,還有在每1A電流通過時,至少應有2個過孔,過孔孔徑原則要大于0.5mm,一般0.8mm可確保加工可靠性。
器件散熱,在一些小功率電源中,線路板走線也可兼散熱功能,其特點是走線盡量寬大,以增加散熱面積,并不涂阻焊劑,有條件可均勻放置過孔,增強導熱性能。
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