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多层PCB设计

来源: 发布时间:2022年09月25日

金属基电路板特点:

与传统的印刷电路板相比,金属基电路板具有一定的导热性,如铝基电路板导热率1.0W~2.0W,成本低;铜基电路板导热系数约300W-450W,主要用于汽车前灯、尾灯和一些设备(无人机),但铜价格昂贵,成本高,但铜导热性强,但绝缘性差,需要绝缘层处理。

二、比较金属基电路板、陶瓷电路板的优点和特点。

陶瓷电路板采用陶瓷基材为基材,一般采用氧化铝、氮化铝、氮化硅陶瓷基材印刷线加工而成。陶瓷电路板分为陶瓷基材、电路层和金属层。陶瓷电路板的导热率为15w~260w,是铝基板的十几到几百倍;铜基板导热铝很高,但绝缘性能不好,价格昂贵。陶瓷电路板具有导热率高、绝缘性能好的优点,是许多领域良好的散热基板和绝缘基板。

可以看出,陶瓷电路板比金属基电路板具有良好的导热性和绝缘性。与铝基电路板相比,陶瓷电路板成本较高,但导热性无法与铝基相比;与铜基电路板相比,陶瓷电路板价格相对较低,陶瓷电路板不仅导热性高,而且绝缘性能好。 大批量生产时,在2.54毫米标准坐标网格交点上的两个盘之间布设一根导线,导线宽度大于0.3毫米。多层PCB设计

关于线宽与过孔铺铜的一点经验


我们在画PCB时一般都有一个常识,即走大电流的地方用粗线(比如50mil,甚至以上),小电流的信号可以用细线(比如10mil)。


对于某些机电控制系统来说,有时候走线里流过的瞬间电流能够达到100A以上,这样的话比较细的线就肯定会出问题。


一个基本的经验值是:10A/平方mm,即横截面积为1平方毫米的走线能安全通过的电流值为10A。如果线宽太细的话,在大电流通过时走线就会烧毁。


当然电流烧毁走线也要遵循能量公式:Q=I*I*t,比如对于一个有10A电流的走线来说,突然出现一个100A的电流毛刺,持续时间为us级,那么30mil的导线是肯定能够承受住的。


(这时又会出现另外一个问题?导线的杂散电感,这个毛刺将会在这个电感的作用下产生很强的反向电动势,从而有可能损坏其他器件。越细越长的导线杂散电感越大,所以实际中还要综合导线的长度进行考虑) 上海印刷PCB推荐厂家由电容器损坏引起的故障是电子设备中极严重的故障,特别是电解电容的损坏极为普遍。

常用PCB颜色有红黄绿蓝黑色。但现在由于生产工艺等诸多问题,许多线条的质量检测工序还是要依靠工***眼观察识别或利用测试检测技术。由于在打着强光时,相对来说绿色极不伤眼睛,因此目前市场上大多数厂商都采用绿色PCB。蓝色和黑色的原理是其中分别掺了钴和碳等元素,具有一定的导电性能,在通电的情况很可能出现短路的问题,而且绿色的PCB相对而言还很环保,在高温环境中使用时,一般不会释放出有毒气体。

有一种情况容易让人误以为PCB板的质量和PCB颜色优劣有关:个别PCB设计采用黑色,在洗PCB的过程中,容易造成色差;如果PCB工厂使用的原料和制作工艺稍有偏差,就会因为色差造成PCB不良率的升高,直接导致生产成本增加。由于黑色PCB的电路走线难以辨认,会增加研发及售后阶段的维修和调试难度,一般没有功力深厚的RD(研发)设计人员和实力强大的维修队伍的品牌,是不会轻易用黑色PCB的。总之,PCB板的性能好坏与否是由所用材料(高Q值)、布线设计和几层板等因素决定;PCB板的质量优劣和PCB颜色无关。

有机可焊性保护剂(OSP)

OSP是印刷电路板(PCB)铜箔表面处理的符合RoHS指令要求的一种工艺。 OSP是Organic Solderability Preservatives的简称, 中译为有机保焊膜,又称护铜剂,英文亦称之Preflux。 简单地说,OSP就是在洁净的裸铜表面上,以化学的方法长出一层有机皮膜。这层膜具有防氧化,耐热冲击,耐湿性,用以保护铜表面于常态环境中不再继续生锈 (氧化或硫化等);但在后续的焊接高温中,此种保护膜又必须很容易被助焊剂所迅速清理,如此方可使露出的干净铜表面得以在极短的时间内与熔融焊锡立即结合 成为牢固的焊点。 电容在电路中的作用不同,引起的故障也各有其特点。

减小信号传输中的畸变


微控制器主要采用高速CMOS技术制造。信号输入端静态输入电流在1mA左右,输入电容10PF左右,输入阻抗相当高,高速CMOS电路的输出端都有相当的带载能力,即相当大的输出值,将一个门的输出端通过一段很长线引到输入阻抗相当高的输入端,反射问题就很严重,它会引起信号畸变,增加系统噪声。当Tpd》Tr时,就成了一个传输线问题,必须考虑信号反射,阻抗匹配等问题。


信号在印制板上的延迟时间与引线的特性阻抗有关,即与印制线路板材料的介电常数有关。可以粗略地认为,信号在印制板引线的传输速度,约为光速的1/3到1/2之间。微控制器构成的系统中常用逻辑电话元件的Tr(标准延迟时间)为3到18ns之间。


在印制线路板上,信号通过一个7W的电阻和一段25cm长的引线,线上延迟时间大致在4~20ns之间。也就是说,信号在印刷线路上的引线越短越好,长不宜超过25cm。而且过孔数目也应尽量少,好不多于2个。


电容器寿命与环境温度有直接关系,随着环境温度的升高,电容寿命缩短。苏州线路板PCB多少钱

沉金是通过化学方法,在铜面上包裹一层厚厚的、电性能良好的镍金合金,并可以长期保护PCB。多层PCB设计

做过PCB的朋友都知道,PCB在开展SMT贴片加工的时候,通常有3种方法:全手工、半自动、全自动。全手工就是刷钢网,置放电子元器件都是手工进行操作。半自动就是指手工刷钢网,置放电子元器件上自动贴片机。全自动就是指刷钢网和置放电子元器件都是机器设备全自动实现。

对于全手工的大家就很好理解,毕竟人是活的,极智能的,碰到突发情况都可以想办法处理。可是机器设备不一样,它怎么知道这个电子元器件放到PCB的哪个位置呢?并且恰好和焊盘相互对应,芯片方位也不能错。在《PADS输出BOM表和位号图》中大家有提及如何输出元件坐标,里面就会有每个元件在PCB中的位置和方位信息,

自动贴片机就是依据这些数据来开展定位的,可是这就需要一个定位点,而Mark点就是做为这个定位点而存在的。SMT贴片机便会辨识这个Mark点做为定位点,随后依据坐标和方位信息辨识电子元器件的位置和方位。通常Mark点在单片的对角线上各放一个,成对出現,且按该对角线画出的矩形比较好能包括该单片上所有的电子元器件。自然也可以做在工艺边上,同样需要放到对角线且成对出現。 多层PCB设计

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