印制板銅皮走線的注意事項(xiàng)
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(yàn)值取電流密度值,具體計(jì)算可參見教科書。為 保證走線機(jī)械強(qiáng)度原則線寬應(yīng)大于或等于0.3mm(其他非電源線路板可能最小線寬會(huì)小一些)。銅皮厚度為70μm 線路板也常見于開關(guān)電源,那么電流密度可更高些。
補(bǔ)充一點(diǎn),現(xiàn)常用線路板設(shè)計(jì)工具軟件一般都有設(shè)計(jì)規(guī)范項(xiàng),如線寬、線間距,旱盤過孔尺寸等參數(shù)都可以進(jìn)行設(shè)定。在設(shè)計(jì)線路板時(shí),設(shè)計(jì)軟件可自動(dòng)按照規(guī)范執(zhí)行,可節(jié)省許多時(shí)間,減少部分工作量,降低出錯(cuò)率。
一般對(duì)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(diǎn)是成本適中,可靠性高,能滿足大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)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(diǎn),但其缺點(diǎn)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(chǎng)流通通用開關(guān)電源幾乎都采用了單面線路板,其具有低成本的優(yōu)勢(shì),在設(shè)計(jì),及生產(chǎn)工藝上采取一些措施亦可確保其性能。
今天談?wù)剢蚊嬗≈瓢逶O(shè)計(jì)的一些體會(huì),由于單面板具有成本低廉,易于制造的特點(diǎn),在開關(guān)電源線路中得到廣泛應(yīng)用,由于其只有一面縛銅,器件的電器連接,機(jī)械固定都要依靠那層銅皮,在處理時(shí)必須小心。
為保證良好的焊接機(jī)械結(jié)構(gòu)性能,單面板焊盤應(yīng)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(dòng)時(shí)銅皮剝離、斷脫。一般焊環(huán)寬度應(yīng)大于 0.3mm。焊盤孔直徑應(yīng)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(yīng)盡量寬,原則寬度應(yīng)大于焊盤直徑,特殊情況應(yīng)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(yīng)大于0.5mm。
單面板上元器件應(yīng)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(duì)焊盤與管腳連接處造成的影響,增強(qiáng)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(diǎn),可加強(qiáng)與線路板間連接強(qiáng)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(zhǎng)一些,其優(yōu)點(diǎn)是可增 加焊接部位的強(qiáng)度,加大焊接面積、有虛焊現(xiàn)象可即時(shí)發(fā)現(xiàn)。引腳長(zhǎng)剪腿時(shí),焊接部位受力較小。在臺(tái)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(shè)計(jì)中的一些事項(xiàng),在一 些要求比較高,或走線密度比較大的應(yīng)用環(huán)境中采用雙面印制板,其性能及各方面指標(biāo)要比單面板好很多。
雙面板焊盤由于孔已作金屬化處理強(qiáng)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?yàn)樵诤附舆^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(gè)弊端,如果孔過大,波峰焊時(shí)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(jìn)行解決,其方法有好多種。
1, 將走線設(shè)置成焊盤屬性,這樣在線路板制造時(shí)該走線不會(huì)被阻焊劑覆蓋,熱風(fēng)整平時(shí)會(huì)被鍍上錫。
2, 在布線處放置焊盤,將該焊盤設(shè)置成需要走線的形狀,要注意把焊盤孔設(shè)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(huì)明白你的意圖,需用文字說明。在阻焊層放置線的部位會(huì)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(huì)粘接大量焊錫,并且分布很不均勻,影響美觀。一般可采用細(xì)長(zhǎng)條鍍錫寬度在1~1.5mm,長(zhǎng)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(guān)于接地,功率地與信號(hào)地一定要分開,兩個(gè)地可在濾波電容處匯合,以避免大脈沖電流通過 信號(hào)地連線而導(dǎo)致出現(xiàn)不穩(wěn)定的意外因素,信號(hào)控制回路盡量采用一點(diǎn)接地法,有一個(gè)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(fù)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(diǎn)一定要放在電源輸出最末梢,以提高整機(jī)負(fù)載效應(yīng)指標(biāo)。
走線從一個(gè)布線層變到另外一個(gè)布線層一般用過孔連通,不宜通過器件管腳焊盤實(shí)現(xiàn),因?yàn)樵诓逖b器件時(shí)有可能破壞這種連接關(guān)系,還有在每1A電流通過時(shí),至少應(yīng)有2個(gè)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(diǎn)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(qiáng)導(dǎo)熱性能。
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