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如何設計 高頻印刷電路板板

SMT電路板是表面貼裝設計中不可缺少的元件之一。 SMT電路板是電子產品中電路元件和器件的支撐。 它實現了電路元件和設備之間的電力連接。 隨著電子技術的發展，印刷電路板板越來越小、越來越密集，印刷電路板板也越來越多。 囙此，對印刷電路板板的總體佈局、抗干擾能力、工藝性和可製造性提出了越來越高的要求。

高頻印刷電路板板設計的主要步驟

1.：繪製示意圖。

2：組件庫創建。

3：在原理圖和印刷電路板上的元件之間建立網絡連接關係。

4：佈線和佈局。

5.：創建 印刷電路板 生產使用數據和標籤生產使用數據.

高頻印刷電路板板的設計應考慮以下問題：

1、確保電路原理圖中的元件圖形與實際對象一致，電路原理圖中的網絡連接正確。

2、高頻印刷電路板板的設計不僅考慮了原理圖的網絡連接關係，還考慮了電路工程的一些要求。 電路工程的要求主要包括電源線、地線和其他一些導線的寬度、線路的連接、一些元件的高頻特性、元件的阻抗和抗干擾性等。

3、整個高頻印刷電路板板系統的安裝要求，主要考慮安裝孔、插頭、定位孔、參考點等，以滿足要求，將各個組件放置並準確安裝在規定的位置，同時便於安裝、系統調試、通風和冷卻。

4、對於高頻印刷電路板板的可製造性及其工藝要求，必須熟悉設計規範，滿足生產工藝要求，才能順利生產出設計的高頻印刷電路板板。

5、考慮到組件在生產中易於安裝、調試和維修，同時高頻印刷電路板板上的圖形、焊盤、通孔應標準化，以確保組件不會相互碰撞，易於安裝。

6.、設計高頻印刷電路板板的目的主要是為了應用，囙此應考慮其實用性和可靠性，同時减少高頻印刷電路板板的層數和面積，以降低成本。 適當增大焊盤、焊道和焊道有助於提高可靠性，减少焊道，優化路線，使其緊湊、均勻和一致。 使面板的整體佈局更加美觀。

為了達到印刷電路板的預期目的，高頻印刷電路板板的總體佈局和元器件的放置起著關鍵作用，它直接影響到整個印刷電路板的安裝、可靠性、通風散熱以及佈線的平直度。

印刷電路板的外部尺寸優先。 當印刷電路板尺寸過大時，印刷線路較長，阻抗增大，抗雜訊性降低，成本新增，散熱不良，相鄰線路容易受到干擾。 囙此，首先給出了印刷電路板尺寸和形狀的合理定位。 為了確定特殊元件和單元電路的位置，應根據電路的流程將整個電路劃分為幾個單元電路或模塊，並以每個單元電路（如集成電路）的核心部件為中心。 其他元件應按一定的順序均勻、整齊、緊湊地排列在印刷電路板板上，但不要太靠近這些大型元件，並保持一定的距離。 特別是對於較大、較高的部件，應在其周圍保持一定距離，以幫助進行焊接和修理。 對於大功率集成電路，應考慮彩色散熱器，並應為其留出足够的空間，並將其放置在印製板通風良好、凉爽的位置。 此外，不要過度集中精力。 多個大型元件應以一定距離放置在同一塊板上，並以45角的方向，SOP等小型集成電路應沿軸佈置，阻容元件應垂直和軸向佈置，所有這些都與印刷電路板生產工藝的傳輸方向有關。 這使得部件能够定期排列，從而减少焊接中出現的缺陷。 用於顯示的發光二極體應放置在印刷電路板的邊緣，因為它們在應用過程中用於觀察。

一些開關、微調元件等應放置在易於操作的地方。 在同一頻率電路中，應考慮元件之間的分佈參數。 在一般高頻電路中，應考慮元件之間的分佈參數。 一般電路應盡可能平行佈置元件，這樣不僅美觀，而且便於安裝和焊接，也便於批量生產。 位於電路板邊緣的部件必須距離邊緣3-5cm。 應考慮印刷電路板板的熱膨脹係數、導熱係數、耐熱性和彎曲強度，以避免在生產過程中對元件或印刷電路板產生不利影響。

確定印刷電路板上組件的位置和形狀後，考慮印刷電路板的佈線。

根據元件的位置，原則是根據元件的位置盡可能短地佈線印刷電路板。 路線短，通道和面積佔用小，使直通率更高。 印刷電路板板輸入端和輸出端的導線應儘量避免相鄰的平行線，最好在兩條線之間有地線。 為了避免電路迴響耦合。 如果印刷電路板是多層板，則每一層的訊號線的方向不同於相鄰層的訊號線的方向。 對於一些重要的訊號線，應與線路設計師達成一致意見，即特殊差動訊號線應成對運行，儘量保持平行，相互靠近，且長度差別不大。 印刷電路板板上的所有組件都可以最小化和縮短組件之間的導線和連接。 印刷電路板板中導線的最小寬度主要取決於導線與絕緣層基板之間的粘合强度以及通過它們的電流值。 當銅箔厚度為0.05毫米，寬度為1-1.5mm時，通過2A電流，溫度不會高於3度。 引線寬度1.5mm即可滿足要求，對於集成電路，尤其是數位電路，通常選用0.02-0.03mm。 當然，只要允許，我們使用盡可能寬的電線，尤其是印刷電路板板上的電源線和地線，電線的最小間距主要由最壞情况下的線間絕緣電阻和擊穿電壓决定。 對於某些集成電路（IC），從工藝角度來看，間距可以小於5-8mm。 列印輔助線通常在折彎處具有最小的圓弧，以避免折彎小於90度的管線。 一般來說，印刷電路板的佈線應均勻、緊湊、一致。 儘量避免在電路中使用大面積銅箔，否則，當使用過程中產生的熱量太長時，銅箔容易膨脹和脫落。 如果必須使用大面積銅箔，可以使用格線。 導線的埠是焊盤。 襯墊的中心孔大於裝置的引線直徑。 當焊盤過大時，容易形成虛擬焊接。 襯墊D的外徑通常不小於（D+1.2）mm，其中D是孔徑。 對於一些密度較高的部件，襯墊的最小直徑最好為（d+1.0）mm。 墊板設計完成後，應在印製板的墊板周圍繪製設備的外形框架，並同時標記單詞和字元。 正常文字或框架高度應為0.9毫米左右，線寬應為0.2毫米左右。 不要按鍵盤上的文字和字元輪廓。 如果是雙層的，則底部的字元應反映標籤。

為了使設計的產品更好、更有效地工作，在設計中必須考慮印刷電路板的抗干擾能力，這與具體的電路密切相關。

電路板中電源線和地線的設計尤為重要。 根據流經電路板的電流大小，盡可能增大電源電纜的寬度，以减小回路的電阻，並使電源電纜與線路方向和資料傳輸方向保持一致。 這有助於提高電路的抗雜訊能力。 印刷電路板上既有邏輯電路也有線性電路，以盡可能地將它們分開。 低頻電路可以單點並聯接地。 實際接線可以將部件串聯，然後並聯。 高頻電路可以多點串聯接地。 接地線應短而粗。 對於高頻元件，可以使用大面積的帶光栅的接地箔。 接地線應盡可能厚。 如果接地線很細，接地電位會隨電流變化，從而降低雜訊電阻。 囙此，應擴大接地線，使其達到比印刷電路板上的電流高3倍的允許電流。 如果接地線的直徑設計為2-3mm或更大，則數位電路中的大多數接地線可以成環，以提高抗雜訊能力。 在印刷電路板的設計中，通常在印刷電路板的關鍵部分配寘適當的去耦電容。 在電源輸入端跨線連接的電解電容為10-100uF，一般在20-30針附近，應配備0.01PF陶瓷電容器。 通常在20-30引脚的集成電路晶片引脚附近，應安裝一個0.01PF的磁電容器。 對於較大的晶片，將有幾個引脚，最好在其附近添加去耦電容器。 超過200英尺的晶片每側至少有兩個解耦電容器。 如果間隙不足，還可以在4-8個晶片上佈置1-10PF鉭電容器。 對於抗干擾能力弱、功率變化大的元件，去耦電容器應直接連接在元件的電源線和地線之間，無論哪種引線到電容器都不宜過長。

電路板的元件和電路設計完成後，應考慮電路板的工藝設計。 目的是在開始生產前消除各種不利因素，同時考慮電路板的可製造性，以生產出高品質的產品和批量生產。

之前，當我們談到組件的定位和佈線時，我們已經涉及到電路板過程的一些方面。 電路板的工藝設計是通過SMT生產線將我們設計的電路板和元件有機地組裝起來，從而實現良好的電力連接，實現我們設計的產品的位置佈局。 焊盤設計、佈線和抗干擾還需要考慮我們設計的板是否易於生產，是否可以用現代組裝科技SMT科技進行組裝，同時在生產中應達到設計高度，以免造成不良產品。 具體有以下幾個方面：

1）. 不同的SMT生產線有不同的生產條件，但就印刷電路板尺寸而言，印刷電路板貼面尺寸不小於200*150 mm。 如果長邊太小，可以使用拼圖，且長寬比為3:2或4:3的印刷電路板表面尺寸大於200*150 mm時，應考慮印刷電路板的機械強度。

2、印刷電路板尺寸太小時，SMT全線生產過程困難，不易批量生產。 拼貼形式的最佳使用管道是根據單板的大小將兩塊、四塊和六塊單板組合成適合批量生產的整塊板，並且整塊板的大小應適合可裁剪範圍的大小。

3). 為了適應生產線, 單板應具有3-5mm範圍，無任何組件, 單板應具有3-8mm的加工邊緣. process edge和PC B之間有3種連接形式：A無edge, B帶邊緣, B帶分離槽, C帶邊緣，無分離槽. 建設國家需要一個空白過程. 取決於 印刷電路板板, 不同形式的拼圖可用於此目的. 對於 印刷電路板 處理邊緣, 根據不同型號的定位方法, some need to have 定位孔 on the process edge, 孔徑為4-5cm, 比邊緣定位精度高. 因此, 對於 印刷電路板 帶定位孔的加工模型, 應設定定位孔, 孔設計應規範, 避免給生產帶來不便.

4）. 為了更好地定位和實現更高的安裝精度，印刷電路板基準的設定直接影響到SMT生產線的批量生產。 基準點的形狀可以是方形、圓形、3角形等，直徑應在基準點周圍1-2mm、3-5mm的範圍內，無任何元件或導線。 同時，基準點應光滑平整，無任何污染。 基準的設計不應太靠近板的邊緣，但應相距3-5mm。

5）. 從整個生產過程來看，電路板的形狀是最佳間距，尤其是波峰焊。 矩形很容易轉移。 如果印刷電路板板中有插槽，則單個SMT板允許以加工邊緣的形式存在插槽。 但是，槽不太大，應小於邊緣長度的1/3。

在高頻下 印刷電路板 板 設計, 電源設計為一層. 在大多數情况下, 這比公共汽車的設計要好得多, 囙此，電路始終可以沿著阻抗最小的路徑運行. 此外, 電源板必須為 印刷電路板, 可以最小化訊號回路, 從而降低噪音. 低頻電路設計者常常忽略這些雜訊.
高頻時 印刷電路板 設計, we should follow the following principles:
The unity and stability of power and the ground.
仔細考慮佈線和適當端接可以消除反射.
仔細考慮佈線和適當的端接可以减少電容和感知到的串擾.
需要抑制雜訊以滿足EMC要求.

高頻電路板製造資料要求：

1. The dielectric loss (Df) must be small, 主要影響訊號傳輸質量. 介質損耗越小, 訊號損耗越小.
2. 如果吸水率低, 高吸水率會影響介電常數和介電損耗.
3. The dielectric constant (DK) must be small and stable. 通常地, 訊號越小, 訊號傳輸速率越高, 與資料介電常數的平方根成反比. 高介電常數容易導致訊號傳輸延遲.
熱膨脹係數 of copper foil is consistent with the thermal expansion coefficient of copper foil, 因為冷熱變化過程中的不一致會導致銅箔分離.
通常地, 高頻板可以定義為1 GHz以上的頻率. 現時, 高頻是氟的介質基質, such as polytetrafluoroethylene (PTFE) commonly known as Tefluron.
Matters needing attention in high frequency circuit board processing:
1. 阻抗控制要求嚴格, 相對線寬控制非常嚴格, 一般公差約為2%.
2. 由於特殊板, PTH附著力不高, 囙此，通常需要使用等離子處理設備對孔和表面進行粗糙處理，以新增PTH的附著力. 孔銅和焊接電阻油墨.
3. 焊接前不要打磨板材, 否則 the adhesion will be poor, 只能使用微腐蝕溶液和其他粗化.
4. 板材主要由PTFE製成, 普通銑刀在成形時會有很多棱邊. 專用銑刀.
高頻電路板是一種電磁頻率高的專用電路板. 通常地, 高頻可定義為高於1 GHz的頻率. 其物理性質, 精度和技術參數都很高. 它通常用於汽車防撞系統中, 衛星系統, 無線電系統和其他領域.

總而言之, 每個環節都有可能產生不良產品, 但是在這個連結中 印刷電路板設計, 我們應該從各個方面考慮, 這樣我們就可以很好地達到設計這個產品的目的, 並盡最大努力設計高品質的高頻 印刷電路板 板，以最大限度地减少批量生產中不良產品的可能性，適用於SMT生產線.