印制线路板设计方式分析

印制线路板设计方式分析

摘要随着经济的不断发展，社会的不断进步，当今印制线路板设计也變得更加复杂，这就需要工作人员能够结合印制线路板设计原则和布局原则，保障其内部结构的合理性。因此，本文重点探究印制线路板设计原则和设计方式，旨在提高印制线路板的设计质量.

关键词印制线路板；设计方式；原则；方法

前言

印制线路板作为电子元器件中的支撑件和基础，能够提供电路元件之间的连接。印制线路板设计工作主要是将电路原理图变成一个具有产品必经的设计工序，随着我国电器元件领域不断发展，印制线路板密度也变得更高、结构更加复杂。印制线路板设计质量与产品成本、性能、使用寿命有着直接联系。印制线路板的设计流程包含：构建元件库、结构设计、线路板布局、线路板布线、线路板丝印、综合性检查、厚板选择等。并在整个设计流程中贯彻印制线路板的设计思维，这样才能够全面提高印制线路板设计的质量。

1 印制线路板设计的要求

印制线路板设计作为一项非常重要的工艺环节，如果在设计过程中出现问题，会直接影响整个电子产品的性能，也会在很大程度上影响整机的质量水平。其主要是电子装配人员在学习电子技术和电子装置的基础之一，是实践性极强的工作。印制线路板设计需要根据电路原理进行，这就需要分析各类电路元器件的排列顺序，确保其在印制线路板当中位置的合理性。在确定位置过程中，需要重点考虑元器件的尺寸、质量、物理因素、放置排列、连接关系、电磁干扰等因素，并提出多项方案后选择最优方案，并以适当的比例做出设计图样。制图工艺需要在前期完成，采用计算机设计软件制图，也可以采用手工制图方法[1]。

2 印制线路板设计方式

2.1 原理图与建设元件库

在开展印制线路板设计工作之前，需要准备好原理图并建设元件库。通常情况下，要先开展印制线路板元件库建设工作，并根据元件库内容设计相关原理图，如果需要特殊元件，要根据供应商所提供的生产工艺要求、规格要求构建元件库。在绘画原理图过程中，如果整个电路过于庞大，可以采用局部分层电路图设计方案，这样能够提高原理图的直观性，避免整个原理图过于复杂而影响最终应用。

2.2 印制线路板结构设计

印制线路板结构设计需要根据产品的机械状态、功能位置、电子性能、元件

形态、成本等因素进行综合性考虑。如印制线路板需要分为几个区域、采用单面或双面形式、印制线路板材选择、形状、尺寸等内容，都是需要重点考虑的因素。机械定位当中包括开关、插件、显示器、螺丝孔、焊接孔等。这些内容需要按照配孔和定位辅助进行，显示器设计需要重点考虑和印制线路板接触方法，包括斑马条、斑马纸、柔性印刷、线路板连接等。在整个结构设计过程中，如果内部结构较为紧凑，需要重点考虑散热片、变压器位置是否通畅。此外，机械定位工作需要重点考虑运输试验和跌落试验。

2.3 印制线路板布局

在正式开展印制线路板布局之前，需要设计人员先装入机械结构图，将DXF、DWG文件转化为印制线路文件，包括印制线路板初图和电子元件定位等。这样才能够避免印制线路板在二维、三维空间和机械装置安装出现矛盾问题。之后再设定原点，并建设印制线路板框，在整个原理图中形成网络表，并在印制线路板界面当中构成专有图表，设定LAYOUT规则和颜色。其布局方法包括：①元器件与印制线路板边的距离如果能够批量生产印制线路板，其流水线插件需要进行波峰焊，如果印制线路板存在表面装配时，需要在印制线路板当中预留出一定距离用于波峰焊机和表面装配槽，通常的预留长度为3mm左右，如果整个印制线路板中的元器件较多且复杂，可以在印制线路板边缘增设辅边，并提出V 型槽口，如果生产中部分辅边多余，可以手动掰断和机械掰断。如果印制线路板无法开展波峰焊机或表面装配，则需要保证电子元起件安装距离大于印制线路板厚板距离。通常印制线路板电子元器件边缘距离都要大于1mm，这样才能够降低在加工中出现损害的问题。②固定位置元器件需要固定位置的元器件非常多，包括电源插座、显示器、指示灯等，这些元器件在安装完毕后采用软件功能将其锁定，这样才能够形成统一控制，同时也能够避免错误移动问题。一些特殊元器件，包括晶振、发热元件、温度敏感元件等，这些元器件需要分开放置，并且加强防护措施，变压器等大型元器件需要保证其安装强度和精度。③高低压间隔高压元器件和低压元器件必须要能够分开放置，这样是为了能够避免高低压相互影响问题，充分考虑二者的间隔距离和耐压性，可以在印制线路板中的针对高低压元器件做好开槽工作。

2.4 印制线路板布线

在印制线路板设计当中，布线作为重中之重，上述的工作都是为布线工作做出的铺垫，自开展布线工作之前，需要采用交互预式预先对线路进行布设，在不断探索中完成多项布线任务，先将比较复杂、较短的线路连通，之后在进行长线布设。第一，需要考虑电源线和地线布设。由于二者之间不会产生相互干扰问题，电气性能能够得到保障。在布线过程中最好选择较宽的地线，并保留较多的铜箔做地线，这样能够提高传输、屏蔽性能，降低电容作用。导线最好以环状、网状布线形式为主，电源和接地最好与数据流动方向平行，从而降低振动噪声干扰问题。同时，振荡器外科接地尽量要短，并设置屏蔽层。要求关键的线路输入端与输出端能够相互平行，同时要加强地线隔离工作，在两面布线过程中，二者相互垂直、斜角为最佳，避免二者平行（需要注意），降低寄生耦合性。此外，单线印制线路板设计中，需要放置跨接线，其规格为6mm、8mm、10mm三种[2]。

3 结束语

综上所述，本文重点探究了印制线路板设计要求，进而提出了印制线路板设计方法，主要包括构建元件库、结构设计、线路板布局、线路板布线等，只有加强这些环节的设计质量，才能够保证电气设备的使用性能。

参考文献

[1] 华世荣，陈世荣，赖福东，等.影响印制线路板化学镀金可靠性的因素分析[J].电镀与涂饰，2016，35（13）：700-704.

[2] 郭蒙，潘晓茹，石雅茹，等.紫外光谱法测定印制线路板废水中的铜[J].分析试验室，2015，34（03）：366-368.