制作印制电路板的基本原则

1．制作印制电路板的基本原则印制电路板又称印刷电路板，它是目前电子制作的主要装配形式，既便电路原理图设计得正确无误，若印制电路板设计不当，亦会对电子产品的可靠性产生不利的影响，乃至浪费材料，甚至产生故障。

为此，在制作印制电路板时，应遵守以下基本原则：(1)选择适宜的版面尺寸印制电路板面积大小应适中，过大时印制线条长，阻抗增加，抗噪声能力降低，成本亦高；过小时，则散热不好，并在线条间产生干扰。

其原则是在保证元器件装得下的前提下选择合适的版面尺寸，尽量做到印制线短、元器件紧凑，既能降低干扰，又有利于散热，使制作材料消耗小，制作工时少，亦便利于外壳的设计制作。

(2)合理布置元器件电路中元器件布置原则是应充分考虑每个单元电路彼此之间的联系，由输入端(或高频)向输出端(或低频)的顺序来设置，元器件占之地方大小应心中有数，并兼顾上下左右，以防前紧后松或前松后紧。

先考虑以三极管、集成电路为中心的单元电路所在位置，之后将其外围元器件尽量安排在周围。

元器件间应留有一定距离，防止相互碰靠，造成干扰、短路或影响散热。

在同一印制电路板上的元器件，要尽量按其发热量大小与耐热程度区分排列，发热量大或耐热性好的功率三极管、大规模集成电路等元器件，放在边上或周围无大的元器件处，而发热量小或耐热性差的小信号三极管、小规模集成电路等，则放在印制板中间或有碍冷却气流不畅的地方。

对温度敏感的元器件应尽量布置在温度最低区域，切忌安装在发热元器件上方。

空气总是向阻力小的地方流动，因此元器件在印制电路板上应尽量均匀布置，不可某处空域过大，而另一处却过于紧密。

大功率元器件在水平方向应尽量靠印制电路板边沿布置，而在垂直方向要尽力靠上方布置。

接地公共端要尽量就近接地于边框，当元器件布置在印制电路板中间有公共地端时，可分别接在一条公共地线上，之后与边框形成一子边框，将单元电路围在其中，既有利于元器件的安装，又可起屏蔽作用。

当电路元器件多、较复杂时，尚应考虑能清楚标注元器件字符的地方。

(3)印制线路的连接当元器件位置确定后，其外引脚的焊盘亦随之定位，则焊盘间便可用印制线将其连接起来。

印制线应尽量短，其线之宽细视其用途而定：对于放大、振荡等电路，印制线可粗些，一般在O·5～1mm线宽；对于数据信号传送的逻辑电路，印制线可细些，但不能小于0．3mm。

而地线应尽量粗些，使其能通过3倍的印制电路板的允许电流，一般应大于3mm线宽。

若接地线很细，接地电位将随电流的变化而变化，会导致电子设备的定时信号电平不稳，抗噪声性能变坏。

为提高抗噪声能力，接地线应尽量构成闭环路。

采用平行布线虽能减少导线电感，但会增加线间互感及分布电容，若电路的布局允许，最好采用井字形网状走线结构，它适于双面电路印制板，即印制电路板的一面走横线，另一面则走纵线，之后在交叉孔处用金属化孔相连。

为抑制印制板导线间的串扰，在走线时要尽量缩短平行走线，且平行走线间距应尽量大，信号线与地线和电源线尽可能不交叉。

对一些干扰有明显敏感的信号线之间可设置一条接地印制线，以便有效地抑制串扰。

在设置高频信号走线时，为防止走线产生的辐射，应尽量减少印制导线的不连续I生，导线拐角应大于90。

，禁止环状走线。

时钟信号引线易产生电磁辐射干扰，应避免长距离地与信号线平行走线。

数据总线的走线应每两个信号线之间夹一根信号地线。

当遇到走线非交叉不可时，可采用导线(间距大)或裸线(邻近)跳线予以跨接，亦可用电阻、电容跨接。

2．2．常见的电路板种类为了将电子电路元器件组装在一起，而采用电路板予以固装。

常用的电路板有以下几种，应依据电路的简复程度及条件做相应的选择。

(1)印制电路板印制电路板是目前应用最广泛的电路板，它是在玻璃纤维板上敷有一层较薄的铜箔，分有单面敷铜板与双面敷铜板。

其中，单面敷铜板用于一般电路，且应用最多，而双面敷铜板则用于诸如计算机的复杂电路。

印制电路板制作方法较多，而常用的方法是腐蚀法与刀刻法。

腐蚀法是根据印制电路版图大小选择尺寸合适的敷铜板，擦拭干净，之后用复写纸将印制线路复写在敷铜板上，再涂以油漆、清漆等将印制线覆盖。

待漆类干固后，用三氯化铁溶液进行腐蚀。

等未涂漆类的铜箔部分全部腐蚀掉，用清水清洗后，再用汽油将涂漆除去，便露出电路印制线。

然后按电路图钻元器件引脚插孔，以便插焊相关元器件。

(2)铆钉式电路板铆钉式电路板系早期电路板，它是在酚醛电工绝缘板上按电路钻上小孔，之后把铜质空心铆钉铆入孔中，铆孔中插入相应元器件，在铆钉背面将元器件引脚及其间连接的导线焊牢。

铆钉式电路板适于简单电路及练习焊接用，因取材容易，不易损坏。

(3)插接式电路板插接式电路板为新型电路试验板，在其面板上设有许多插孔，不必焊接电子元器件，只需将电子元器件插入相应插孔中，用连接线将其连接好即可。

它不适宜复杂的电路制作，且应用围有限，只适于低压电路，价格亦较高。

3．．印制电路板布线形式印制电路板一般分有单面板、双面板及多层板3种，其中单面板价格低廉，广泛应用于业余制作中。

印制电路板布线常用的形式有以下4种：(1)弧线细条形当印制电路板采取弧线细条形布线时，除地线面积较大外，其余连线均呈弧线细条形，它适于直接在敷铜板上用油漆绘制走线。

(2)大面积直线形大面积直线形走线，铜箔附着力强，线条均呈直线，适于电路简单的印制电路板，可用刀刻法制作。

(3)直线细条形直线细条形在印制电路板中采用较多，其特点为连线横平竖直，且横线与纵线垂直，线条转弯处用弧线或45。

斜线连接，线条宽度则视其连线密度与电流大小而定。

走线整洁、清爽。

(4)大面积接地形走线分布电感、分布电容，在高频电路中将使地线有高阻抗特性，导致电路性能指标破坏，甚至无法工作。

当采用大面积接地形走线时可减少分布电容和介质损耗及分布电感，故在高频电路印制线中采用较多。

4．4．印制电路板草图绘制方法绘制印制电路板草图又称布线。

若想绘制出较为理想的印制电路板草图，应按下述方法进行：(1)熟悉电路原理在绘制印制电路板草图前，应详细分析电路工作原理与电路组成，熟悉由几个单元电路组成、信号来龙去脉及工作电流的流向等，按其原理构思布线思路，确保电路电气性能。

(2)收集元器件相关资料为正确合理地布线，应搞清印制电路中的元器件、配件的外形尺寸、安装尺寸及引脚排列，以供布线时查阅。

(3)确定印制电路板尺寸当某些电子产品外壳形状与大小有一定要求时，或由印制电路板尺寸决定其外壳大小时，必须很好考虑电路板的尺寸，如印制电路板外形尺寸、固定孔等，按图加工一块1：1的样板装入机壳进行核对与修正。

(4)确定固定件位置所谓固定件，是指与面板、机壳相对应、相配合或固定在其上的元器件，位置不能随便改变的如音量电位器、可变电容器、电池极片、显示件等。

故固定件应优先确定其位置，即划定所点“地盘”。

条件允许应先将有关固定件安装在1：1的样板装入机壳核对，以防元件相碰或空间不适。

(5)选择草图比例为了画出高质量的印制电路板草图，一般不采用与实物一致的l：l草图画稿，常采用2：l或5：1的放大草图，绘制好后再拍照缩小为1：1，这样草图中不足之处亦相应缩小。

(6)选择适宜的草图纸为绘制清晰，尽量选用浅色坐标纸进行绘制。

当坐标纸大格为10mm×10mm，小格为2．5mm×2．5mm时，其比例为2．5：1，则大格相当于4mm×4mm，小格相当于1mrn×1IIlin。

其余比例依此类推。

(7)布线方法布线时应按下列顺序进行：①为了保持印制板草图整洁，将已确定的可供布线的部位原样描至另一草稿中，待草稿布线经修改完成后再复印到印制板草图上。

②将需要布线的电路分成若干单元，估算出每个单元部分所占之面积。

③对照单元电路图，按图形比例把元器件逐一安排在对应的印制板区域，其原则是优先确定尺寸大的元器件位置，小尺寸元件可见缝插针，但要本着连线短、不交叉的原则进行安排。

元器件位置确定后，先画焊盘(即焊接点)，之后画连线。

布线时，可依据元器件排列松紧、连线密度和与其他单元的衔接等情况，进行随时调整修正。

信号线应短，地线宽度应足够，去耦电容的引线不能过长，高频旁路电容不能带引线。

布线尽量避免交叉，非交叉不可采用跨接线。

④将各单元经修正布线后的草图复印到印制电路板草图相应区域，画好各单元间连线，之后进行核对有误否。

若布线正确无误，绘制印制电路板草图即告完成。

5．布线时应注意的事项对于布线中所遇到的具体问题，应采取相应的解决措施。

(1)交叉线的处理对于双面印制电路板，其交叉线可利用正反面布线解决，而在单面板中的交叉线，可采取以下措施：①加接跨线或零Ω电阻。

跨线是在两线(或几条线)欲交叉处，将一条走线在交叉处断开，用一段长度与元件相仿的短导线，在印制板的反面将其断开的布线相连接，亦可用零Ω电阻代替跨线就更为整洁，并给人无跨线存在之感。

②元件替代跨线。

当某一交叉线与一只20kΩ电阻串联时，可将电阻改为20kΩ与2kΩ串联，其中2kQ电阻安装在跨接处，即可取消跨线。

⑧迷宫形布线。

在低速数字电路中，为在印制电路板的同一面布线而又不交叉，可采取迷宫形式布线方式，即走线可在两个孔距很近的焊点间穿梭。

采用迷宫形布线时，由于走线密度高、线条宽度窄，印制电路板图的比例必须选得适当，否则走线间距过近，因制作不当易造成短路或断路。

(2)地线布置由于地线存在一定的电感与电阻，会影响电路}生能，对不同类型的电路应分别布置。

①高频电路。

为降低因集肤效应而产生的地线电阻，要求高频电路的接地面积大，对于单面印制板，地线在电路板面积允许情况下应有足够的宽度。

②高增益、高灵敏电路。

对于多级单元组成的高增益、高灵敏电路，要分析地线中的信号流向。

各单元应采用“一点接地法”，防止输出电流在地线中的压降反馈到输入端而产生自激。

前级接地点为“低电位地”，后级接地点为“高电位地”，偏置电流应从高电位地流向低电位地，否则将引起极大的噪音或者形成自激。

③功率电路。

功率大的电路，是指输出功率大或工作电流大的电路。

当大电流通过印制电路板地线时，微量的地线阻抗即能产生较大的压降，对电路越精密其影响越严重。

故在布置地线时，应选择正确的接地点，如大容量旁路电容器的电极为接地点，各条支路的接地线单独引至该点，使各条地线上的压降互不干扰。

大电流通过的印制电路板地线，可采用浸锡来减小电阻，亦可用金属导线替代。

地线面积增大，亦有利于功率元件的散热。

(3)其他注意事项①为了便于调试与检修，应在需要检测的部位设置测试点，并予以相应字符标志。

②当单面印制电路板尺寸较大时，考虑热胀冷缩，易拱起变形，使电路产生故障，应采用金属弯角件或围框加固。

③对于发热严重的元器件，焊点处面积应加大，以利散热，防止焊点部位烧焦。

④磁性元件应远离变压器等磁性器件，以防强磁场干扰。