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一、印制電路板的熱設計原則
1、溫度敏感的元器件(電解電容等)應該盡量遠離熱源。
對于溫度高于30oC的熱源,一般要求:
在風冷條件下,敏感元器件離熱源距離不小于2.5mm;
在自然冷條件下,離熱源距離不小于4mm。
2、風扇不同大小的進風口和楚風口將引起氣流阻力的很大變化(風扇的入口越大越好)。
3、對于可能存在散熱問題的元器件和集成電路芯片等來說,應盡量保留足夠的放置改善方案的空間,目的是為了放置金屬散熱片和風扇等。
4、對于能夠產生高熱量的元器件和集成電路芯片等來說,應把它們放在出風口或者利于對流的位置。
5、對于散熱通風設計中的大開孔來說,一般可以采用大的長條孔來代替小圓孔或者網格,降低通風阻力和噪聲。
6、在進行印制電路板的布局過程中,各個元器件之間、集成電路芯片之間或者元器件與芯片之間應該盡可能地保留空間,目的是利于通風和散熱。
7、對于發熱量大的集成電路芯片來說,一般盡量將他們放置在主機板上,目的是為了避免底殼過熱。如果將他們放置在主機板下,那么需要在芯片與底殼之間保留一定的空間,這樣可以充分利用氣體流動散熱或者放置改善方案的空間。
8、對于印制電路板中的較高元器件來說,設計人員應該考慮將他們放置在通風口,但是一定要注意不要阻擋風路。
9、為了保證印制電路板中的透錫良好,對于大面積銅箔上的元器件焊盤,要求采用隔熱帶與焊盤相連;而對于需要通過5A以上大電流的焊盤,不能采用隔熱焊盤。
10、為了避免元器件回流焊接后出現偏位或者立碑等現象,對于0805或者0805以下封裝的元器件兩端,焊盤應該保證散熱對稱性,焊盤與印制導線的連接部分的寬度一般不應該超過0.3mm
11、對于印制電路板中熱量較大的元器件或者集成電路芯片以及散熱元件等,應盡量將它們靠近印制電路板的邊緣,以降低熱阻。
12、在規則容許之下,風扇等散熱部件與需要進行散熱的元器件之間的接觸壓力應盡可能大,同時確認兩個接觸面之間完全接觸。
13、風扇入風口的形狀和大小以及舌部和漸開線的設計一定要仔細,另外風扇入風口外應保留3~5mm之間沒有任何阻礙。
14、對于采用熱管的散熱解決方案來說,應盡量加大和熱管接觸的相應面積,以利于發熱元器件和集成電路芯片等的熱傳導。
15、空間的紊流一般會產生對電路性能產生重要影響的高頻噪聲,應避免其產生。
二、印制電路板的抗振設計原則
1、前期要充分進行預防振動現象的設計
2、降低振源、隔振、減振
3、盡量采用SMT封裝,安裝高度控制在7~9mm
4、對于振動敏感的元器件、集成電路芯片或者接插件應安裝在受振動影響較小區域。
5、對于接插件,一定要安裝牢固。
6、對于離散元器件,盡量縮短引線長度,注意貼面焊接。
7、改變板子尺寸大小、元器件和集成電路芯片的安裝形式和布局,合理分配。
三、印制電路板的可測試性設計原則
1、由板子的具體電路和功能,可以選擇板上的各個部分電路是否需要采用相應的測試點。
2、應該有2或者2個以上的定位孔。
3、定位孔的尺寸要求直徑在3~5mm之間,另外位置一般不對稱。
4、測試點的位置應該在相應的焊接面上
5、每根測試針最大可以承受2A的電流。
6、每5個集成電路芯片提供一個地下測試點
7、對于表面貼裝元器件,不能將他們的焊盤作為相應的測試點
8、對于元器件、集成電路芯片或者接插件,需要進行測試的引腳間距應該是2.54mm的倍數。
9、用來進行測試的印制電路板應該包括符合規范的工藝邊。對于板的長度或者寬度大于20cm的應該留有符合規范的壓低杠點。
10、測試點的形狀和大小,一般選擇方形或者圓形焊盤,尺寸不小于1mm*1mm
11、測試點應該鎖定,另外應具有一定標注。
12、測試的間距應該大于2.54mm,測試點與焊接面上的元器件的間距應該大于2.54mm。
13、測試點到定位孔的距離應該大于0.5mm,測試點到板邊緣距離應大于3.175mm。
14、低壓測試點和高壓測試點之間的間距應該符合安全規范要求。
15、測試點的密度不能大于4~5個/cm2,盡量分布均勻。
16、將測試點引到接插件或者連接電纜上來測試。
17、焊接面的元器件高度一般不能超過3.81mm
18、測試點不能被其他焊盤或者膠等覆蓋,保證探針的接觸可靠性。
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