㈠ 模擬電子電路如何做實驗需要什麼裝備
1、直流穩壓電源;
2、示波器;
3、交流調壓器;
4、萬能板;
5、焊接設備(烙鐵,吸錫器等)
6、LCR測試儀;
7、數字萬用表;
8、信號發生器;
做實驗:
1、繪制原理圖;
2、准備材料;
3、搭接電路;
4、調節電源及信號;
5、測試靜態工作點;
6、觀看波形或測試數據;
7、數據與原理圖對比分析;
㈡ PCB的布線規則,數字電路與模擬電路的注意,以及電源,尤其是聲音的,幫忙一下
此文只是轉載 感覺寫得不錯所以就拿出來與大家共享:
在PCB設計中,布線是完成產品設計的重要步驟,可以說前面的准備工作都是為它而做的, 在整個PCB中,以布線的設計過程限定最高,技巧最細、工作量最大。PCB布線有單面布線、 雙面布線及多層布線。布線的方式也有兩種:自動布線及互動式布線,在自動布線之前, 可以用互動式預先對要求比較嚴格的線進行布線,輸入端與輸出端的邊線應避免相鄰平行, 以免產生反射干擾。必要時應加地線隔離,兩相鄰層的布線要互相垂直,平行容易產生寄生耦合。線的拐彎處盡量避免直角。
自動布線的布通率,依賴於良好的布局,布線規則可以預先設定, 包括走線的彎曲次數、導通孔的數目、步進的數目等。一般先進行探索式布經線,快速地把短線連通, 然後進行迷宮式布線,先把要布的連線進行全局的布線路徑優化,它可以根據需要斷開已布的線。 並試著重新再布線,以改進總體效果。
對目前高密度的PCB設計已感覺到貫通孔不太適應了, 它浪費了許多寶貴的布線通道,為解決這一矛盾,出現了盲孔和埋孔技術,它不僅完成了導通孔的作用, 還省出許多布線通道使布線過程完成得更加方便,更加流暢,更為完善,PCB 板的設計過程是一個復雜而又簡單的過程,要想很好地掌握它,還需廣大電子工程設計人員去自已體會, 才能得到其中的真諦。
1 電源、地線的處理
既使在整個PCB板中的布線完成得都很好,但由於電源、 地線的考慮不周到而引起的干擾,會使產品的性能下降,有時甚至影響到產品的成功率。所以對電、 地線的布線要認真對待,把電、地線所產生的噪音干擾降到最低限度,以保證產品的質量。
對每個從事電子產品設計的工程人員來說都明白地線與電源線之間噪音所產生的原因, 現只對降低式抑制噪音作以表述:
眾所周知的是在電源、地線之間加上去耦電容。
盡量加寬電源、地線寬度,最好是地線比電源線寬,它們的關系是:地線>電源線>信號線,通常信號線寬為:0.2~0.3mm,最經細寬度可達0.05~0.07mm,電源線為1.2~2.5 mm
對數字電路的PCB可用寬的地導線組成一個迴路, 即構成一個地網來使用(模擬電路的地不能這樣使用)
用大面積銅層作地線用,在印製板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用。或是做成多層板,電源,地線各佔用一層。
2、數字電路與模擬電路的共地處理
現在有許多PCB不再是單一功能電路(數字或模擬電路),而是由數字電路和模擬電路混合構成的。因此在布線時就需要考慮它們之間互相干擾問題,特別是地線上的噪音干擾。
數字電路的頻率高,模擬電路的敏感度強,對信號線來說,高頻的信號線盡可能遠離敏感的模擬電路器件,對地線來說,整人PCB對外界只有一個結點,所以必須在PCB內部進行處理數、模共地的問題,而在板內部數字地和模擬地實際上是分開的它們之間互不相連,只是在PCB與外界連接的介面處(如插頭等)。數字地與模擬地有一點短接,請注意,只有一個連接點。也有在PCB上不共地的,這由系統設計來決定。
3、信號線布在電(地)層上
在多層印製板布線時,由於在信號線層沒有布完的線剩下已經不多,再多加層數就會造成浪費也會給生產增加一定的工作量,成本也相應增加了,為解決這個矛盾,可以考慮在電(地)層上進行布線。首先應考慮用電源層,其次才是地層。因為最好是保留地層的完整性。
4、大面積導體中連接腿的處理
在大面積的接地(電)中,常用元器件的腿與其連接,對連接腿的處理需要進行綜合的考慮,就電氣性能而言,元件腿的焊盤與銅面滿接為好,但對元件的焊接裝配就存在一些不良隱患如:①焊接需要大功率加熱器。②容易造成虛焊點。所以兼顧電氣性能與工藝需要,做成十字花焊盤,稱之為熱隔離(heat shield)俗稱熱焊盤(Thermal),這樣,可使在焊接時因截面過分散熱而產生虛焊點的可能性大大減少。多層板的接電(地)層腿的處理相同。
5、布線中網路系統的作用
在許多CAD系統中,布線是依據網路系統決定的。網格過密,通路雖然有所增加,但步進太小,圖場的數據量過大,這必然對設備的存貯空間有更高的要求,同時也對象計算機類電子產品的運算速度有極大的影響。而有些通路是無效的,如被元件腿的焊盤佔用的或被安裝孔、定們孔所佔用的等。網格過疏,通路太少對布通率的影響極大。所以要有一個疏密合理的網格系統來支持布線的進行。
標准元器件兩腿之間的距離為0.1英寸(2.54mm),所以網格系統的基礎一般就定為0.1英寸(2.54 mm)或小於0.1英寸的整倍數,如:0.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等。
6、設計規則檢查(DRC)
布線設計完成後,需認真檢查布線設計是否符合設計者所制定的規則,同時也需確認所制定的規則是否符合印製板生產工藝的需求,一般檢查有如下幾個方面:
線與線,線與元件焊盤,線與貫通孔,元件焊盤與貫通孔,貫通孔與貫通孔之間的距離是否合理,是否滿足生產要求。
電源線和地線的寬度是否合適,電源與地線之間是否緊耦合(低的波阻抗)?在PCB中是否還有能讓地線加寬的地方。
對於關鍵的信號線是否採取了最佳措施,如長度最短,加保護線,輸入線及輸出線被明顯地分開。
模擬電路和數字電路部分,是否有各自獨立的地線。
後加在PCB中的圖形(如圖標、注標)是否會造成信號短路。
對一些不理想的線形進行修改。
在PCB上是否加有工藝線?阻焊是否符合生產工藝的要求,阻焊尺寸是否合適,字元標志是否壓在器件焊盤上,以免影響電裝質量。
多層板中的電源地層的外框邊緣是否縮小,如電源地層的銅箔露出板外容易造成短路。概述
本文檔的目的在於說明使用PADS的印製板設計軟體PowerPCB進行印製板設計的流程和一些注意事項,為一個工作組的設計人員提供設計規范,方便設計人員之間進行交流和相互檢查。
2、設計流程
PCB的設計流程分為網表輸入、規則設置、元器件布局、布線、檢查、復查、輸出六個步驟.
2.1 網表輸入
網表輸入有兩種方法,一種是使用PowerLogic的OLE PowerPCB Connection功能,選擇Send Netlist,應用OLE功能,可以隨時保持原理圖和PCB圖的一致,盡量減少出錯的可能。另一種方法是直接在PowerPCB中裝載網表,選擇File->Import,將原理圖生成的網表輸入進來。
2.2 規則設置
如果在原理圖設計階段就已經把PCB的設計規則設置好的話,就不用再進行設置
這些規則了,因為輸入網表時,設計規則已隨網表輸入進PowerPCB了。如果修改了設計規則,必須同步原理圖,保證原理圖和PCB的一致。除了設計規則和層定義外,還有一些規則需要設置,比如Pad Stacks,需要修改標准過孔的大小。如果設計者新建了一個焊盤或過孔,一定要加上Layer 25。
注意:
PCB設計規則、層定義、過孔設置、CAM輸出設置已經作成預設啟動文件,名稱為Default.stp,網表輸入進來以後,按照設計的實際情況,把電源網路和地分配給電源層和地層,並設置其它高級規則。在所有的規則都設置好以後,在PowerLogic中,使用OLE PowerPCB Connection的Rules From PCB功能,更新原理圖中的規則設置,保證原理圖和PCB圖的規則一致。
2.3 元器件布局
網表輸入以後,所有的元器件都會放在工作區的零點,重疊在一起,下一步的工作就是把這些元器件分開,按照一些規則擺放整齊,即元器件布局。PowerPCB提供了兩種方法,手工布局和自動布局。2.3.1 手工布局
1. 工具印製板的結構尺寸畫出板邊(Board Outline)。
2. 將元器件分散(Disperse Components),元器件會排列在板邊的周圍。
3. 把元器件一個一個地移動、旋轉,放到板邊以內,按照一定的規則擺放整齊。
2.3.2 自動布局
PowerPCB提供了自動布局和自動的局部簇布局,但對大多數的設計來說,效果並不理想,不推薦使用。2.3.3 注意事項
a. 布局的首要原則是保證布線的布通率,移動器件時注意飛線的連接,把有連線關系的器件放在一起
b. 數字器件和模擬器件要分開,盡量遠離
c. 去耦電容盡量靠近器件的VCC
d. 放置器件時要考慮以後的焊接,不要太密集
e. 多使用軟體提供的Array和Union功能,提高布局的效率
2.4 布線
布線的方式也有兩種,手工布線和自動布線。PowerPCB提供的手工布線功能十分強大,包括自動推擠、在線設計規則檢查(DRC),自動布線由Specctra的布線引擎進行,通常這兩種方法配合使用,常用的步驟是手工—自動—手工。
2.4.1 手工布線
1. 自動布線前,先用手工布一些重要的網路,比如高頻時鍾、主電源等,這些網路往往對走線距離、線寬、線間距、屏蔽等有特殊的要求;另外一些特殊封裝,如BGA,自動布線很難布得有規則,也要用手工布線。
2. 自動布線以後,還要用手工布線對PCB的走線進行調整。
2.4.2 自動布線
手工布線結束以後,剩下的網路就交給自動布線器來自布。選擇Tools->SPECCTRA,啟動Specctra布線器的介面,設置好DO文件,按Continue就啟動了Specctra布線器自動布線,結束後如果布通率為100%,那麼就可以進行手工調整布線了;如果不到100%,說明布局或手工布線有問題,需要調整布局或手工布線,直至全部布通為止。
2.4.3 注意事項
a. 電源線和地線盡量加粗
b. 去耦電容盡量與VCC直接連接
c. 設置Specctra的DO文件時,首先添加Protect all wires命令,保護手工布的線不被自動布線器重布
d. 如果有混合電源層,應該將該層定義為Split/mixed Plane,在布線之前將其分割,布完線之後,使用Pour Manager的Plane Connect進行覆銅
e. 將所有的器件管腳設置為熱焊盤方式,做法是將Filter設為Pins,選中所有的管腳,修改屬性,在Thermal選項前打勾
f. 手動布線時把DRC選項打開,使用動態布線(Dynamic Route)
2.5 檢查
檢查的項目有間距(Clearance)、連接性(Connectivity)、高速規則(High Speed)和電源層(Plane),這些項目可以選擇Tools->Verify Design進行。如果設置了高速規則,必須檢查,否則可以跳過這一項。檢查出錯誤,必須修改布局和布線。
注意:
有些錯誤可以忽略,例如有些接插件的Outline的一部分放在了板框外,檢查間距時會出錯;另外每次修改過走線和過孔之後,都要重新覆銅一次。
2.6 復查
復查根據「PCB檢查表」,內容包括設計規則,層定義、線寬、間距、焊盤、過孔設置;還要重點復查器件布局的合理性,電源、地線網路的走線,高速時鍾網路的走線與屏蔽,去耦電容的擺放和連接等。復查不合格,設計者要修改布局和布線,合格之後,復查者和設計者分別簽字。
2.7 設計輸出
PCB設計可以輸出到列印機或輸出光繪文件。列印機可以把PCB分層列印,便於設計者和復查者檢查;光繪文件交給制板廠家,生產印製板。光繪文件的輸出十分重要,關繫到這次設計的成敗,下面將著重說明輸出光繪文件的注意事項。
a. 需要輸出的層有布線層(包括頂層、底層、中間布線層)、電源層(包括VCC層和GND層)、絲印層(包括頂層絲印、底層絲印)、阻焊層(包括頂層阻焊和底層阻焊),另外還要生成鑽孔文件(NC Drill)
b. 如果電源層設置為Split/Mixed,那麼在Add Document窗口的Document項選擇Routing,並且每次輸出光繪文件之前,都要對PCB圖使用Pour Manager的Plane Connect進行覆銅;如果設置為CAM Plane,則選擇Plane,在設置Layer項的時候,要把Layer25加上,在Layer25層中選擇Pads和Viasc. 在設備設置窗口(按Device Setup),將Aperture的值改為199
d. 在設置每層的Layer時,將Board Outline選上
e. 設置絲印層的Layer時,不要選擇Part Type,選擇頂層(底層)和絲印層的Outline、Text、Line
f. 設置阻焊層的Layer時,選擇過孔表示過孔上不加阻焊,不選過孔表示家阻焊,視具體情況確定
g. 生成鑽孔文件時,使用PowerPCB的預設設置,不要作任何改動
h. 所有光繪文件輸出以後,用CAM350打開並列印,由設計者和復查者根據「PCB檢查表」檢查
過孔(via)是多層PCB的重要組成部分之一,鑽孔的費用通常佔PCB制板費用的30%到40%。簡單的說來,PCB上的每一個孔都可以稱之為過孔。從作用上看,過孔可以分成兩類:一是用作各層間的電氣連接;二是用作器件的固定或定位。如果從工藝製程上來說,這些過孔一般又分為三類,即盲孔(blind via)、埋孔(buried via)和通孔(through via)。盲孔位於印刷線路板的頂層和底層表面,具有一定深度,用於表層線路和下面的內層線路的連接,孔的深度通常不超過一定的比率(孔徑)。埋孔是指位於印刷線路板內層的連接孔,它不會延伸到線路板的表面。上述兩類孔都位於線路板的內層,層壓前利用通孔成型工藝完成,在過孔形成過程中可能還會重疊做好幾個內層。第三種稱為通孔,這種孔穿過整個線路板,可用於實現內部互連或作為元件的安裝定位孔。由於通孔在工藝上更易於實現,成本較低,所以絕大部分印刷電路板均使用它,而不用另外兩種過孔。以下所說的過孔,沒有特殊說明的,均作為通孔考慮。
從設計的角度來看,一個過孔主要由兩個部分組成,一是中間的鑽孔(drill hole),二是鑽孔周圍的焊盤區,見下圖。這兩部分的尺寸大小決定了過孔的大小。很顯然,在高速,高密度的PCB設計時,設計者總是希望過孔越小越好,這樣板上可以留有更多的布線空間,此外,過孔越小,其自身的寄生電容也越小,更適合用於高速電路。但孔尺寸的減小同時帶來了成本的增加,而且過孔的尺寸不可能無限制的減小,它受到鑽孔(drill)和電鍍(plating)等工藝技術的限制:孔越小,鑽孔需花費的時間越長,也越容易偏離中心位置;且當孔的深度超過鑽孔直徑的6倍時,就無法保證孔壁能均勻鍍銅。比如,現在正常的一塊6層PCB板的厚度(通孔深度)為50Mil左右,所以PCB廠家能提供的鑽孔直徑最小隻能達到8Mil。
二、過孔的寄生電容
過孔本身存在著對地的寄生電容,如果已知過孔在鋪地層上的隔離孔直徑為D2,過孔焊盤的直徑為D1,PCB板的厚度為T,板基材介電常數為ε,則過孔的寄生電容大小近似於:
C=1.41εTD1/(D2-D1)
過孔的寄生電容會給電路造成的主要影響是延長了信號的上升時間,降低了電路的速度。舉例來說,對於一塊厚度為50Mil的PCB板,如果使用內徑為10Mil,焊盤直徑為20Mil的過孔,焊盤與地鋪銅區的距離為32Mil,則我們可以通過上面的公式近似算出過孔的寄生電容大致是:C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.032-0.020)=0.517pF,這部分電容引起的上升時間變化量為:T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.517x(55/2)=31.28ps 。從這些數值可以看出,盡管單個過孔的寄生電容引起的上升延變緩的效用不是很明顯,但是如果走線中多次使用過孔進行層間的切換,設計者還是要慎重考慮的。
三、過孔的寄生電感
同樣,過孔存在寄生電容的同時也存在著寄生電感,在高速數字電路的設計中,過孔的寄生電感帶來的危害往往大於寄生電容的影響。它的寄生串聯電感會削弱旁路電容的貢獻,減弱整個電源系統的濾波效用。我們可以用下面的公式來簡單地計算一個過孔近似的寄生電感:
L=5.08h[ln(4h/d)+1]其中L指過孔的電感,h是過孔的長度,d是中心鑽孔的直徑。從式中可以看出,過孔的直徑對電感的影響較小,而對電感影響最大的是過孔的長度。仍然採用上面的例子,可以計算出過孔的電感為:L=5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010)+1]=1.015nH 。如果信號的上升時間是1ns,那麼其等效阻抗大小為:XL=πL/T10-90=3.19Ω。這樣的阻抗在有高頻電流的通過已經不能夠被忽略,特別要注意,旁路電容在連接電源層和地層的時候需要通過兩個過孔,這樣過孔的寄生電感就會成倍增加。
四、高速PCB中的過孔設計
通過上面對過孔寄生特性的分析,我們可以看到,在高速PCB設計中,看似簡單的過
孔往往也會給電路的設計帶來很大的負面效應。為了減小過孔的寄生效應帶來的不利影響,在設計中可以盡量做到:
1、從成本和信號質量兩方面考慮,選擇合理尺寸的過孔大小。比如對6-10層的內
存模塊PCB設計來說,選用10/20Mil(鑽孔/焊盤)的過孔較好,對於一些高密度的小尺寸的板子,也可以嘗試使用8/18Mil的過孔。目前技術條件下,很難使用更小尺寸的過孔了。對於電源或地線的過孔則可以考慮使用較大尺寸,以減小阻抗。
2、上面討論的兩個公式可以得出,使用較薄的PCB板有利於減小過孔的兩種寄
生參數。
3、PCB板上的信號走線盡量不換層,也就是說盡量不要使用不必要的過孔。
4、電源和地的管腳要就近打過孔,過孔和管腳之間的引線越短越好,因為它們會
導致電感的增加。同時電源和地的引線要盡可能粗,以減少阻抗。
5、在信號換層的過孔附近放置一些接地的過孔,以便為信號提供最近的迴路。甚至可以在PCB板上大量放置一些多餘的接地過孔。當然,在設計時還需要靈活多變。前面討論的過孔模型是每層均有焊盤的情況,也有的時候,我們可以將某些層的焊盤減小甚至去掉。特別是在過孔密度非常大的情況下,可能會導致在鋪銅
層形成一個隔斷迴路的斷槽,解決這樣的問題除了移動過孔的位置,我們還可以考慮將過孔在該鋪銅層的焊盤尺寸減小。
㈢ 電路板焊接技術論文
電路板焊接是電子技術的重要組成部分。進行正確的焊點設計和良好的加工工藝,是獲得可靠焊接的關鍵因素。我為大家整理的電路板焊接技術論文,希望你們喜歡。
電路板焊接技術論文篇一
對印製電路板焊接及布線的幾點認識
摘 要: 電路板焊接是電子技術的重要組成部分。進行正確的焊點設計和良好的加工工藝,是獲得可靠焊接的關鍵因素。所謂“可靠”是指焊點不僅在產品剛生產出來時具有所要求的一切性質,而且在電子產品的整個使用壽命中都保證工作無誤。
關鍵詞: 電路板焊接 布線 原則
焊接是製造電子產品的重要環節之一,如果沒有相應的工藝質量保證,任何一個設計精良的電子產品都難以達到設計要求。電子產品的功能取決於電子元器件正確的相互連接,這些元器件的相互連接大都依據於電路板焊接。電路板焊接在電子產品的裝配中,一直起著重要的作用。即使當前有許多連接技術,但電路板焊接仍然保持著主導地位。
盡管所有焊接過程的物理一化學原理是相同的,但電子電路的焊接又具有它自身的特點,即高可靠與微型化,這是與電子產品的特點相一致的。電路板的焊接質量是受多方面因素影響的。例如基金屬材料的種類及其表層、鍍層的種類和厚度、加工工藝和方式,焊接前的表面狀態,焊劑成分,焊接方式,焊接溫度和時間,被焊接基金屬的間隙大小,助焊劑種類與性能,焊接工具,等等。不僅被焊元器件引線表面的氧化物及引線內部結構的金屬間化合物狀況是影響引線可焊性的重要原因,而且印製板表面的氧化物也是影響焊盤可焊性的主要原因。
錫焊的質量主要取決於焊料潤濕焊件表面的能力,即兩種金屬材料的可潤性,即可焊性。如果焊件的可焊性差,就不可能焊出合格的焊點。可焊性是指焊件與焊錫在適當的溫度和焊劑的作用下,形成良好結合的性能。不是所有的材料都可以用錫焊實現連接的,只有部分金屬有較好可焊性,一般銅及其合金、金、銀、鋅、鎳等具有較好可焊性,而鋁、不銹鋼、鑄鐵等可焊性很差。一般需要特殊焊劑與方法才能錫焊。
為了使焊錫和焊件達到良好的結合,焊件表面一定要保持清潔。即便是可焊性良好的焊件,如果焊件表面存在氧化層、灰塵和油污,在焊接前務必清除干凈,否則影響焊件周圍合金層的形成,從而無法保證焊接質量。手工焊接是傳統的焊接方法,雖然批量電子產品生產已較少採用手工焊接了,但對電子產品的維修、調試中不可避免地還會用到手工焊接。焊接的質量也直接影響到維修效果。手工焊接是一項實踐性很強的技能,在了解一般方法後,要多練;多實踐,才能有較好的焊接質量。對電路板焊接布線應注意的幾點原則我總結如下。
1.輸入端與輸出端的邊線應避免相鄰平行,以免產生反射干擾。必要時應加地線隔離,兩相鄰層的布線要互相垂直,平行容易產生寄生耦合。
2.電路與模擬電路的共地處理。現在有許多PCB不再是單一功能電路(數字或模擬電路),而是由數字電路和模擬電路混合構成的。因此在布線時就需要考慮它們之間互相干擾的問題,特別是地線上的噪音干擾。數字電路的頻率高,模擬電路的敏感度強,對信號線來說,高頻的信號線盡可能遠離敏感的模擬電路器件,對地線來說,整個PCB對外界只有一個結點,所以必須在PCB內部進行處理數、模共地的問題,而在板內部數字地和模擬地實際上是分開的它們之間互不相連,只是在PCB與外界連接的介面處(如插頭等)。數字地與模擬地有一點短接,請注意,只有一個連接點。也有在PCB上不共地的,這由系統設計來決定。
3.導線拐彎處一般取圓弧形,而直角或夾角在高頻電路中會影響電氣性能。如非要取直角,一般採用兩個135°角來代替直角。
4.大面積導體中連接腿的處理。在大面積的接地(電)中,常用元器件的腿與其連接,對連接腿的處理需要進行綜合的考慮,就電氣性能而言,元件腿的焊盤與銅面滿接為好,但對元件的焊接裝配就存在一些不良隱患如:①焊接需要大功率加熱器。②容易造成虛焊點。所以兼顧電氣性能與工藝需要,做成十字花焊盤,稱之為熱隔離(heatshield),俗稱熱焊盤(Thermal)。這樣,可使在焊接時因截面過分散熱而產生虛焊點的可能性大大減少。多層板的接電(地)層腿的處理相同。
5接地線應盡量加粗。若接地線用很紉的線條,則接地電位隨電流的變化而變化,使抗噪性能降低。因此應將接地線加粗,使它能通過三倍於印製板上的允許電流。如有可能,接地線應在2―3mm以上。
6.正確的單點和多點接地。在低頻電路中,信號的工作頻率小於1MHz,它的布線和器件間的電感影響較小,而接地電路形成的環流對干擾影響較大,因而應採用一點接地。當信號工作頻率大於10MHz時,如果採用一點接地,其地線的長度不應超過波長的1/20,否則應採用多點接地法。
7.信號線布在電(地)層上在多層印製板布線時,由於在信號線層沒有布完的線剩下已經不多,再多加層數就會造成浪費也會給生產增加一定的工作量,成本也相應增加。為解決這個矛盾,可以考慮在電(地)層上進行布線。首先應考慮用電源層,其次才是地層,最好保留地層的完整性。
8.盡可能縮短高頻元器件之間的連線,設法減少它們的分布參數和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能相互挨得太近,輸入和輸出元件應盡量遠離。某些元器件或導線之間可能有較高的電位差,應加大它們之間的距離,以免放電引出意外短路。帶高電壓的元器件應盡量布置在調試時手不易觸及的地方。
9.設計規則檢查。布線設計完成後,需認真檢查布線設計是否符合設計者所制定的規則,同時也需確認所制定的規則是否符合印製板生產工藝的需求,一般檢查有如下幾個方面:線與線、線與元件焊盤、線與貫通孔、元件焊盤與貫通孔、貫通孔與貫通孔之間的距離是否合理,是否滿足生產要求?電源線和地線的寬度是否合適,電源與地線之間是否緊耦合(低的波阻抗)?在PCB中是否還有能讓地線加寬的地方?對於關鍵的信號線是否採取了最佳措施,如長度最短,加保護線,輸入線及輸出線被明顯地分開?模擬電路和數字電路部分是否有各自獨立的地線。後加在PCB中的圖形(如圖標、注標)是否會造成信號短路?對一些不理想的線形進行修改。在PCB上是否加有工藝線?阻焊是否符合生產工藝的要求,阻焊尺寸是否合適,字元標志是否壓在器件焊盤上?以免影響電裝質量。多層板中的電源地層的外框邊緣是否縮小?如電源地層的銅箔露出板外,容易造成短路。
本文目的在於說明PCB進行印製板設計的流程和一些注意事項,為設計人員提供設計規范,方便設計人員之間進行交流和相互檢查。
參考文獻:
[1]高傳賢主編.電子技術應用基礎項目教程.
[2]韓廣興等編著.電子技術基礎應用技能上崗實訓.
電路板焊接技術論文篇二
電路板裝配焊接自動生產線裝配單元關鍵技術研究
摘要:本文首先描述了電路板裝配焊接自動生產線全體方案的概況,綜合分析了幾個比較普遍的生產線運輸方案,對於電路板裝配焊接的主要特點進行分析,設計出了適合的生產線整體運輸方案以及過程當中的關鍵技術,最後對本文提出的電路板裝配焊自動生產線相關的流程做出總結。
關鍵詞:電路板;裝配焊接;自動裝配;關鍵技術
1 引言
電路板的裝配焊接自動生產的很多主要的技術和一部分小型零件的自動裝配有許多相似的特徵,獲得的成果也能夠廣泛的應用到許多其他產品的自動裝配當中。並且,裝配焊接自動生產線具有相對來說比較柔和、智能化的特徵,因此也為自動裝配線應用在各種領域做了鋪墊,使生產線與其他同種類的技術相比有了較大優勢。因此,研究電路板裝配焊接自動生產裝配單元關鍵件技術對於製造業意義重大,並具有一定的實際應用價值。
2 對電路板裝配焊接過程中自動生產線的綜合描述
電路板裝配焊接自動生產線是一條比較完善的自動化裝配線,由數量適中的小型零件構成,精度比較高,生產速度較快。主要應用於基殼和高介質電路板的焊接與裝配等一系列操作。生產線產品的輸送過程對於整體的效率有非常大的作用,裝配線的結構、定位方式以及裝配精度與效率等等許多操作完成的好壞程度都取決於生產線的產品輸送技術的質量。
2.1 電路板裝配焊接過程中自動生產線中輸送方案的選擇
通過對電路板裝配焊接生產需要的綜和分析以及借鑒一些國內外的先進經驗,對下列幾種運輸方案進行初步的分析比較。
第一種是多工位回轉方案,此運輸方案是將旋轉工作台作為主體,各種裝配工位分別按一定的順序固定在工作台的邊緣部分,產品底板同時放置在旋轉工作台上,工作台開始轉動之後,產品隨之被分配至各個特定的位置。此方法過程簡單,實際操作較容易,而且由於工位集中,出現故障時也容易被排除,產品精度要求高時能夠滿足要求。但是也有一些弊端,此裝置佔地面積較大,而且“牽一發而動全身”,也就是說只要一個工位發生了故障問題,就會導致整個流程不能正常進行。
第二種是隨行托盤步進運輸方案,此方案的操作方法是先把底板固定在托盤上,等到托盤全部被固定在特定位置之後再進行操作。利用隨行托盤步進運輸方案的好處是隨行托盤定位孔的尺寸基本相同,精度非常高,而且操作比較柔和,能夠在沒有節放裝置的情況下在一條裝配線上放不同種類的產品。但是,與第一種運輸方式相同,只要一個部位發生了問題,整體的裝置就不能進行常規的工作。
第三種是隨行托盤非同步運輸方案,此裝置的結構和隨行托盤運輸方案的結構基本一致,但是隨行托盤是沿著傳送帶連續輸送的,所以要節放裝置。此方案在輸送線上能夠設置緩沖的距離,如果一個工位出現了故障,整條生產線並不能因此而停止工作,使技術人員可以及時解除障礙。
第四種是產品底板直接同步輸送、多次定位方案,採用此方案可以送料機構能夠將基殼直接送到傳輸帶上,這樣一來,每個工位都能夠對基殼進行直接定位,此方案綜合了前三種方案的優點,所以一般來說在實際生產過程中都選擇採用同步運輸、多次定位的方案。
2.2 簡要分析電路板裝配焊接過程中自動生產線的流程
首先在基殼內點焊膏,檢查沒有問題之後再進行基殼定位以及在電路板上料,之後進行圖像測量,裝配於基殼之後用夾具固定住,並在拼縫四周和通孔的地方塗上阻焊膠,之後進行固化、焊接,最後將夾具拆卸下來並對產品進行清洗[1]。
在基殼上料中,由於裝置比較柔和,連接的也不死板,基本能夠操作自如,適合各種尺寸的基殼上料工作,下面就介紹一個能夠存放不同尺寸的基板並且可以自由調節的上料裝置。即兩邊裝有料架的自製傳輸帶向著相對方向轉動,把基殼依次從上料裝置中按照自上而下的順序送至下方的生產線上。並且傳輸帶的位置能夠按照各種尺寸的基殼進行適當的調節[2]。
在科技不斷進步的同時,電路板在雷達、航空等高科技領域中佔有極其重要的位置。由於電路板接觸不良而導致的產品失靈問題日益被關注,為了改善這種情況,高介質電路板和基殼的焊接出現的空隙率一定不能超過10%,尤其是周圍的焊縫不允許出現漏洞,所以,在焊接印刷之後要增加檢查焊接點的操作[3]。
3 電路板裝配中相關方案的細節問題
電路板裝配工位中有許多需要注意的細節,下面對於電路板上料機構的設計方案,使基殼能夠精確定位這兩個問題進行簡要分析。
(一)使電路板的工位形成一條操作的生產線,把幾組電路板放置到隨行托盤上,機器人會利用圖像來分辨出電路板顯示的信號然後把電路板裝配到基殼里,在本次流程中還需設置一個用來回收空托盤的下料裝置[4]。整套裝置如圖1所示:
圖1電路板堆料、上料機構的設計方案
(二)利用傳輸帶將基殼送到電路板的裝配工位,在電路板裝配精度要求較高的情況下,基殼的定位精度也相應的提高了許多,並且由於要做好裝配工位的簡化工作,盡量降低工藝成本,要另外設計操作工序,使基殼能夠在XY平面內完全固定下來。
4 結語
以上介紹了幾種自動生產線運送的方案,並通過比較最後確立了最合適的整體運送方案,接下來對於電路板裝配焊接自動生產線中問題進行分析並確定了工藝的流程。我國科學技術水平不斷發展,在全體工作人員的努力下,電路板裝配焊接自動生產線一定會越來越完善。
參考文獻:
[1] 宋金虎. 焊接方法與設備[M]. 遼寧:大連理工大學出版社,2010.
[2] 蔣力培. 現代焊接自動化技術特點[J]. 焊接自動化實用技術,2010,(6),27-28.
[3] 馬文姝. 焊接結構基本知識[J]. 焊接結構生產,2011,(1),5-14.
[4] 胡繩蓀. 焊接自動化的關鍵技術[J].焊接自動化技術及其應用,2008,(4),55-56.
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㈣ 如何合理布局模擬電路PCB信號線
(1)PCB信號線布局規則:
有一個公認的准則就是在所有模擬電路印製電路板中,信號線應盡可能的短,這是因為信號線越長,電路中的感應和電容捐合就越多,這是不希望看到的。現實情況是,不可能將所有的信號線都做成最短,因而,布線時首先要考慮的就是最容易產生干擾的信號線。
(2)在下列電路中信號線的布線需格外引起注意:
1) 高頻放大器/振盪器;
2) 多級放大器,特別是輸出功率較高的放大器;
3) 高增益直流放大器;
4) 小信號放大器;
5) 差動放大器。
㈤ 如何製作pcb電路板
業余製作PCB的話,有熱轉印和紫外曝光兩種方法比較常用。
熱轉印法需要使用的設備有:覆銅板、激光列印機(必須是激光列印機,噴墨列印機、針式列印機等列印機是不可以的)、熱轉印紙(可用不幹膠後面的背紙代替,但不能使用普通A4紙)、熱轉印機(可用電熨斗、照片塑封機代替)、油性記號筆(必須是油性記號筆,它的油墨是防水的,不可以用水性油墨的筆)、腐蝕葯品(一般用氯化鐵或者過硫酸銨)、台鑽、水砂紙(越細越好)。
具體操作方法如下:
用水砂紙給覆銅板的覆銅表面打毛,並磨去氧化層,之後用水將打磨產生的銅粉沖洗干凈,並擦乾。
使用激光列印機,將畫好的PCB文件左右鏡像列印到熱轉印紙光滑的那一面上,走線為黑色其他部位空白。
脫模後,用水洗凈PCB上殘留的氫氧化鈉,晾乾就可以打孔了。
㈥ 模擬電路裡面所謂的波形疊加
如圖所以,將不同波形在相同時刻的瞬時值進行相加後,再新坐標中重新畫出來就可以了,如圖中紅色波形。
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將兩個矩形波形在相同時刻的瞬時值進行相加後,在坐標中描點畫出來就是疊加之後的波形。
㈦ 如何學好模擬電路與數字電路!主要要掌握哪些知識點
(1)學習數字電路的關鍵在於分析反相器,反相器(也就是非門,輸入高電壓,輸出低電壓;輸入低電壓,輸出高電壓)是利用一個電壓來控制一個開關。這些器件的伏安特性完全不同於電阻。通過反相器,你還會發現,真正的電路的迴路,比如每個晶元都需要的電源、地,都沒有畫在電路邏輯圖裡面。邏輯圖裡面只是反映了輸入輸出引腳。著這些晶元或門的輸入和輸出,中間根本不是直接連接的。
(2)通過反相器,你就會很容易的理解與非門、或非門,然後你會發現,分析一個數字電路,原來只要分析電壓的輸入導致電壓的輸出,完全不必考慮電流(當然,驅動其他東西的時候除外)。而低電壓是0,高電壓為1,於是,這又引入了邏輯代數,因為邏輯代數的計算結果就是那些數字電路晶元的運行結果。然後在學好邏輯代數的基礎上學習組合邏輯電路,然後通過組合邏輯電路組成觸發器,從而引入時序電路……
(3)如果有可能,聽聽課比較好!
(4)推薦清華大學的《數字電路》,當當網上有,其實不同的教材中的內容都大同小異,找評價高的即可。
㈧ 模擬電路的PCB是不是不用覆銅比較好,有點困惑,電路是用來小信號放大的
覆銅的作用有散熱、降低連接電阻、隔離干擾信號、提高基板強度等。如果這幾個理由在設計的項目中用不到,當然就不必放了。