第七章印制电路板的设计与制作 印制电路板PCB(PrintedCircuitBoard)简称为印制板，是安装电子元器件的载体，在电子设计竞赛中应用广泛。 印制电路板的设计工作主要分为原理图设计和印制电路板设计两部分。在掌握了原理图设计的基本方法后，可以进入印制电路板设计，学习印制电路板的设计方法。 完成印制电路板设计，需要设计者了解电路工作原理，清楚所使用的元器件实物，了解PCB板的基本设计规范，才能设计出适用的电路板。 第一节印制电路板设计的基础知识 1. 印制电路板的类型 一般来说，印制电路板材料是由基板和铜箔两部分组成的。基板可以分无机类基板和有机类基板两类。无机类基板有陶瓷板或瓷釉包覆钢基板，有机类基板采用玻璃纤维布、纤维纸等增强材料浸以酚醛树脂、环氧树脂、聚四氟乙烯等树脂黏合而成。铜箔经高温、高压敷在基板上，铜箔纯度大于99.8%，厚度约在18~105μm。 印制电路是在印制电路板材料上采用印刷法制成的导电电路图形，包括印制线路和印刷元件(采用印刷法在基材上制成的电路元件，如电容器、电感器等)。 根据印制电路的不同，可以将印制电路板分成单面印制板、双面印制板、多层印制板和性印制板。 (1)单面印制板仅在一面上有印制电路，设计较为简单，便于手工制作，适合复杂度和布线密度较低的电路使用，在电子设计竞赛中使用较多。 (2)双层印制板在印制板正反两面都有导电图形，用金属化孔或者金属导线使两面的导电图形连接起来。与单面印制板相比，双面印制板的设计更加复杂，布线密度也更高。在电于设计竞赛中，也可以手工制作。 (3)多层印制板是指由三层或三层以上导电图形构成的印制电路板，导体图形之间由绝缘层隔开，相互绝缘的各导电图形之间通过金属化孔实现导电连接。多层印制电路板可实现在单位面积上更复杂的导电连接，并大大提升了电子元器件装配和布线密度，叠层导电通路缩短了信号的传输距离，减小了元器件的焊接点，有效地降低了故障率，在各导电图形之间可以加入屏蔽层，有效地减小信号的干扰，提高整机的可靠性。多层印制板的制作需要专业厂商。 (4)软性印制板也称为柔性印制板或挠性印制板，是采用软性基材制成的印制电路板。特点是体积小，质量轻，可以折叠、卷缩和弯曲，常用于连接不同平面间的电路或
印制电路板的可靠性设计 实践证明，即使电路原理图设计正确，印制电路板设计不当，也会对电子设备的可靠性产生不利影响。例如，如果印制板两条细平行线靠得很近，则会形成信号波形的延迟，在传输线的终端形成反射噪声。因此，在设计印制电路板的时候，应注意采用正确的方法。 地线设计 在电子设备中，接地是控制干扰的重要方法。如能将接地和屏蔽正确结合起来使用，可解决大部分干扰问题。电子设备中地线结构大致有系统地、机壳地（屏蔽地）、数字地（逻辑地）和模拟地等。在地线设计中应注意以下几点： 1.正确选择单点接地与多点接地 在低频电路中，信号的工作频率小于1MHz，它的布线和器件间的电感影响较小，而接地电路形成的环流对干扰影响较大，因而应采用一点接地。当信号工作频率大于10MHz时，地线阻抗变得很大，此时应尽量降低地线阻抗，应采用就近多点接地。当工作频率在1～10MHz时，如果采用一点接地，其地线长度不应超过波长的1/20，否则应采用多点接地法。 2.将数字电路与模拟电路分开 电路板上既有高速逻辑电路，又有线性电路，应使它们尽量分开，而两者的地线不要相混，分别与电源端地线相连。要尽量加大线性电路的接地面积。 3.尽量加粗接地线 若接地线很细，接地电位则随电流的变化而变化，致使电子设备的定时信号电平不稳，抗噪声性能变坏。因此应将接地线尽量加粗，使它能通过三位于印制电路板的允许电流。如有可能，接地线的宽度应大于3mm。 4.将接地线构成闭环路 设计只由数字电路组成的印制电路板的地线系统时，将接地线做成闭环路可以明显的提高抗噪声能力。其原因在于：印制电路板上有很多集成电路元件，尤其遇有耗电多的元件时，因受接地线粗细的限制，会在地结上产生较大的电位差，引起抗噪声能力下降，若将接地结构成环路，则会缩小电位差值，提高电子设备的抗噪声能力。
中国印制电路板行业概况研究-行业概况及市场前景 （一）行业概况和市场前景 1、印制电路板行业简介 印制电路板（Printed Circuit Board，PCB），又称印刷电路板，指在通用基材上按预定设计形成点间连接及印刷元件的印刷板，其主要功能是使各种电子零组件形成预定电路的连接，起中继传输的作用。印制电路板被称为“电子系统产品之母”, 几乎所有的电子设备都要使用印制电路板，不可替代性是印制电路板制造行业得以长久稳定发展的重要因素之一。 印制电路板的制造品质、工艺技术对电子产品的可靠性、功能性产生直接影响。PCB 板主要由线路与图形、介电层、导通孔、防焊油墨、丝印、表面处理层等构成，不同部件发挥的作用如下：
2、PCB 产品分类 印制电路板分类方法较多，行业中应用较多的分类方法主要为以下几种：（1）按导电图形层数分类。 印制电路板按照导电图形层数可以分为：单面板、双面板和多层板。 单面板是最基本的印制电路板，元器件集中在其中一面，导线则相对集中在 另一面。 双面板是指在两面都有布线，并且在两面间有适当的电路连接的印制电路板，解决了单面板中布线交错的问题，可以用于较复杂的电路上。 多层板是指有四层及以上的导电图形的PCB，多层板的层数通常为偶数，层数越高所需的技术要求也越高，可以支持的功能也更丰富。 （2）按板材的材质分类 按PCB 使用的板材材质可以分为刚性板、挠性板、刚挠结合板。 刚性板是由不易弯曲、具有一定强韧度的刚性基材制成的印制电路板，在电子产品中得到广泛使用。刚性板的基材通常采用玻纤布基板、热塑性基板、复合基板、陶瓷基板、金属基板、纸基板等。 挠性板指采用柔性的绝缘基材制成的印制电路板，可根据安装要求进行弯曲、卷绕、折叠。挠性基材包括聚酰亚胺基板、聚酯基板等。 刚挠结合板是由刚性板和挠性板有序地层压组成，并以金属化孔形成电气连接，既可以提供刚性板的支撑作用，又具有挠性板的弯曲性，能够满足三维组装的要求。刚挠结合板对节省产品内部空间，减少成品体积，提高产品性能有很大的帮助。 （3）按技术、工艺等维度分为HDI 板和特殊板等。
印制电路板的可靠性设计措施 摘要：本文通过长期科研实践和产品开发，提出了印制电路板在设计与工艺中应解决的可靠性设计、电磁兼容性问题的有效方法。 关键词：印制电路板可靠性电磁兼容 1 引言 近年，由于先后参加“彩电回扫变压器自动测试系统”“黑白电视机回扫变压器自动测试仪”以及“FBT回扫变压器温控台”，“FBT回扫变压器断续台”的研制开发生产工作，体会到：即使电路原理图和试验板试验正确，印制板电路设计不当，也会对设计的电子产品的可靠性产生不利影响。 印制电路板的设计与工艺越来越显得重要，譬如：印制电路板的两条细平行线靠得近，则会形成信号波形的延迟，在传输线的终端形成反射噪声。还有印制板地线的阻抗较高，构成公共阻抗就会在器件之间形成耦合干扰，元、器件在印制板中的排列也十分重要。因此，在设计印制电路板的时候，应注意采用科学的方法进行印制板的可靠性设计和电磁兼容性设计。 2.根据器件排列选择印制 电路板的尺寸 根据电路原理图中的元器件的体积，多少及相互影响来决定印制电路板的大小尺寸的选择。印制板尺寸要适中，尺寸大时，即制线条长，阻抗增加，不仅抗噪声能力下降，成本也高，体积也大；尺寸小时，则散热不好，同时易受临近线条干扰。 器件的排列，应把相互有关的器件尽量就近排列，按电路原理图逐级排列。有两个变压器以上的电路应考虑垂直分布，对发热器件应考虑通风与散热。 3.电磁兼容性设计 印制电路板中的电磁兼容设计尤为重要。电磁兼容性是指电子设备在各种电磁环境中能够正常工作的能力。电磁兼容性设计的目的是使电子设备既能抑制各种外来的干扰，使电子设备在特定的电磁环境中能够正常工作，同时又能减少电子设备本身对其它电子设备的电磁干扰 。 3.1 选择合理的布线 印制电路板中选择合理的布线也是提高电磁兼容的好办法。为了抑制印制电路板导线之间的串扰，在设计布线时应尽量避免长距离的平行走线，尽可能拉开线与线之间的距离，信号线与地线及电源线尽可能不交叉，在一些对干扰十分敏感的信号线之间设置一根接地的印制线，可以有效地抑制串扰。 选择双面印制板也是提高电磁兼容的有效办法。具体做法是在印制板的一面横向布线，另一面纵向布线，然后在交叉孔处用金属化孔相连，装配时逐一严格检查金属化孔的上下连线是否接通。采用平行走线可以减少导线电感，但导线之间的互感和分布电容增加，如果布局允许，最好采用双面#字形网状布线结构。 3.2 抑制高频产生的电磁辐射
PCB（印制电路板）是一项技术难度高，生产工艺复杂，资金投入量大的高科技产品。随着电子产品的集成化和小型化趋势，对印制电路板的体积要求越来越小，随之要求的是多层技术和高密度技术，致使印制电路板的制造越来越复杂。能否制造出高质量，高复杂及高精密度的印制电路板，生产设备尤其重要。而在PCB生产设备中，激光光绘机是PCB生产的关键设备，它的精度决定了生产印制电路板的精密度。 Q/SLEC001-2001 1、范围 本规范规定了有关激光光绘机的技术 要求、实验方法、检验规则、标志、包 装及运输和贮存。 2、引用规范 下列规范包含的条文，通过本规范中引 用而构成为本规范的条文。在规范出版 时，所示版本均为有效。所有规范都会 被修订，使用本规范的各方探讨、使用 下列规范最新版本的可能性。 外观尺寸说明
GB191―1990包装储运图标标志GB2423.1―1989电工电子产品基本环 境实验规程 实验A：低温实验方法GB2423.2―1989电工电子产品基本环 境实验规程 实验B：高温实验方法GB2423.3―1992电工电子产品基本环 境实验规程 实验Ca：恒定湿热实验 方法 GB4943―1995信息技术设备（包括电气事务设备）安全 GB5080.7―1986设备可靠性实验，恒定 失败率假设下的失败 率与平均无故障时间 的验证方法。 GB6881―1986声学―噪声源声功率 级的测定混响室精密
法和工程法 HB6158―1988 可靠性实验故障分类 3、技术要求 3.1主要设计要求 本机采用He-Ne激光器作为 光源，声光调制器作扫描激 光的控制开关，由计算机发 送的图形信息经RIP处理后 进入驱动电路控制声光调制 器工作，被调制的Ⅰ级4路 衍射激光，经物镜聚焦在被 滚筒吸咐的胶片上，滚筒高 速旋转作纵向主扫描，光学 记录系统横移作副扫描，两 个扫描运动合成，实现将计 算机内部处理的图形信息以 点阵形式还原在胶片上。 3.2主要技术性能
中国PCB行业上市公司分析 印刷电路板(Printed circuit board，简称PCB)是组装电子零件用的基板，全球产值每年达450亿美元，在电子行业中仅次于半导体行业，而中国的增长速度远高于行业平均速度。如今电子产品日新月异，价格战改变了供应链的结构，中国兼具成本和市场优势。PCB行业由于受成本和下游产业转移的影响，正逐渐转移到中国，在世界范围内中国是最具成长性的PCB市场。 低端PCB(4层以下)进入壁垒相对不高，竞争比较充分，集中度较低，受下游整机降价的压力，产品价格经常面临下游厂商压价的挤压。而高端PCB(HDI等)技术、设备、工艺等要求很高，进入壁垒较高，扩产周期较长，在中国处于供不应求的状态。 中国PCB厂商产能快速扩张，产值不断增大，产品向高端发展，中国的PCB厂商还有很大的成长空间。 CCL(覆铜板)和下游整机产品隔着PCB板，价格传递没有这么直接，集中度比较高，议价能力比PCB高，但产品用途单一导致对PCB的依赖很强；由于低端产品和特殊的PCB板材的需求，导致成本低、和针对特定细分市场的规模小厂商的有生存空间，行业整合的难度较大。 CCL大厂商推行规模领先战略，有较大的扩产动作，强者恒强的格局维持，产能的释放集中在2007～2008年，但2008年上半年是传统淡季，价格战难以避免。从长期看集中是一种趋势，但短期利润损失的阵痛难免。 原材料涨价使上游厂商毛利丰厚，加上中国政府加强对环境的保护，加速了下游行业的整合，提高进入门槛，迫使竞争力弱的企业退出行业。 PCB的发展使玻纤厂商纷纷加大高档的电子纱生产，电子纱产业向薄纱方向发展，有窑炉厂in-house趋势。电子布的生产规模取决于窑炉的大小，投资较大，集中度更高。 技术创新能力、新兴产业需求及高端大客户需求的跟踪和保障能力是PCB厂商获取高额利润的关键。 一、PCB的产业链和竞争力分析 (一) PCB产业链分析
网络可靠性设计
目录 1.1 网络可靠性设计 (2) 1.1.1 网络解决方案可靠性的设计原则 (3) 1.1.2 网络可靠性的设计方法实例 (4) 1.1.3 网络可靠性设计总结 (9)
1.1网络可靠性设计 可靠性是指：设备在规定的条件下、在规定的时间内完成规定的功能的能力。对于网络系统的可靠性，除了耐久性外，还有容错性和可维护性方面的内容。 1）耐久性。是指设备运行的无故障性或寿命，专业名称叫MTBF（Mean Time Between Failure），即平均无故障时间，它是描述整个系统可靠性的重要指标。对于一个网络系统来说，MTBF是指整个网络的各组件（链路、节点）不间断无故障连续运行的平均时间。 2）容错性。专业名称叫MTTR（Mean Time to Repair），即系统平均恢复时间，是描述整个系统容错能力的指标。对于一个网络系统来说，MTTR是指当网络中的组件出现故障时，网络从故障状态恢复到正常状态所需的平均时间。 3）可维护性。在系统发生故障后，能够很快地定位问题并通过维护排除故障，这属于事后维护；根据系统告警提前发现问题（如CPU使用率过高，端口流量异常等），通过更换设备或调整网络结构来规避可能出现的故障，这属于预防维护。可维护性需要管理人员来实施，体现了管理的水平，也反映了系统可靠性的高低。
表示系统可靠性的公式为： MTBF / ( MTBF + MTTR ) * 100%。 从公式或以看出，提高MTBF或降低MTTR都可以提高网络可靠性。造成网络不可用的因素包括：设备软硬件故障、设备间链路故障、用户误操作、网络拥塞等。针对这些因素采取措施，使网络尽量不出故障，提高网络MTBF指标，从而提升整网的可靠性水平。 然而，网络中的故障总是不可避免的，所以设计和部署从故障中快速恢复的技术、缩小MTTR指标，同样是提升网络可靠性水平的手段。 在网络架构的设计中，充分保证整网运行的可靠性是基本原则之一。网络系统可靠性设计的核心思想则是，通过合理的组网结构设计和可靠性特性应用，保证网络系统具备有效备份、自动检测和快速恢复机制，同时关注不同类型网络的适应成本。 构建可靠的网络，需要从耐久性、容错性以及可维护性三个方面进行网络规划设计。而网络的规划设计是个系统工程，不同的设计方案的可靠性性效果不尽相同，这就需要以科学的方法进行设计，构建符合需要的可靠性网络。 1.1.1网络解决方案可靠性的设计原则 不同的网络，其可靠性的设计目标是不同的。网络解决方案的可靠性需要根据实际需求进行设计。高可靠性的网络不但涉及到网络架构、设备选型、协议选择、业务规划等技术层面的问题，还受用户现有网络状况、网络投资预算、用户管理水平等影响，因此在规划可靠性网络时需要因地制宜，综合考虑各方面的影响因素。
学校代码：11517 学号：20121110**** 《可靠性工程技术》 课程论文 题目机械产品可靠性设计分析 学生姓名** 专业班级工业工程1242 学号201211104231 系（部）管理工程学院 指导教师（职称）***（教授） 完成时间 2015年5月19日 目录
机械产品可靠性设计分析 摘要................................................... I Abstract ................................................. I I 1可靠性设计的基本概念 (1) 1.1 可靠性设计的定义 (1) 2 可靠性设计的基本原理 (1) 3 可靠性设计的基本方法 (2) 3.1 产品可靠性设计采取的措施 (2) 4 应用实例：基于虚拟样机的机械产品可靠性设计分析 (3) 4.1 机械产品可靠性设计分析方法 (3) 4.2 基于概率虚拟样机的可靠性设计分析流程 (5) 4.3 基于可靠性的机械产品参数设计 (9) 5 结论 (10) 参考文献 (11)
机械产品可靠性设计分析 摘要 机械产品可靠性设计是解决机械可靠性设计的重大课题。本文研究的目的是在总结归纳工程经验的基础上，研究目前机械可靠性设计中突出的技术问题，为日后工作中遇到的机械产品可靠性设计进行分析，指导研究型号可靠性工作，提供实用方法和技术支持。本文研究的主要内容有对可靠性设计的基本概述，可靠性设计的基本原理和基本方法，可靠性分析的应用实例等几个方面。采用实例对机械可靠性问题进行研究，并将研究结果运用到可靠性工程中解决实际问题。 关键词：机械设计；可靠性；可靠性设计
印制电路板行业分析 一、印制电路板行业概况 1、印刷电路板定义 印制电路板英文简称PCB（Printed Circuit Board），又称印刷线路板，是指在通用基材上按预定设计形成点间连接及印刷元件的印刷板，其主要功能是使各种电子零组件形成预定电路的连接，起中继传输的作用。印制电路板作为组装电子零件用的基板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体和电气连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。 在印制电路板出现之前，电子元件之间的互连都是依靠电线直接连接而组成完整的线路。在当代，电路面板只是作为有效的实验工具而存在，而印刷电路板在电子工业中已经成了占据了绝对统治的地位。 根据国家统计局制定的《国民经济行业分类与代码》，中国把印制电路板（PCB）制造归入通信设备、计算机及其他电子设备制造业（国统局代码40）中的电子元件制造（C406），其统计4级码为C4062。 在较大型的电子产品研究过程中，印制电路板的设计、编制和制造是最基本的核心工作，印制电路板的设计水平和制造质量会直接影响到整机电子产品的性能、质量和成本，因此印制电路板在电子信息产业中有着举足轻重的地位。 2、印刷电路板分类 根据印制电路板制造行业的特点，可有四种分类方式，具体如下： 印制电路板（PCB）产品分类 印制电路板从单层发展到双面板、多层板和挠性板，并不断地向高精度、高
密度和高可靠性方向发展。不断缩小体积、减少成本、提高性能，使得印制电路板在未来电子产品的发展过程中，仍然保持强大的生命力。 未来印制电路板生产制造技术发展趋势是在性能上向高密度、高精度、细孔径、细导线、小间距、高可靠、多层化、高速传输、轻量、薄型方向发展。 3、印刷电路板的组成 目前的电路板，主要由以下组成 线路与图面（Pattern）：线路是做为原件之间导通的工具，在设计上会另外设计大铜面作为接地及电源层。线路与图面是同时做出的。 介电层（Dielectric）：用来保持线路及各层之间的绝缘性，俗称为基材。 孔（Through hole / via）：导通孔可使两层次以上的线路彼此导通，较大的导通孔则做为零件插件用，非导通孔作为表面贴装定位，组装时固定螺丝用。 防焊油墨（Solder resistant /Solder Mask) ：并非全部的铜面都要吃锡上零件，因此非吃锡的区域，会印一层隔绝铜面吃锡的物质（通常为环氧树脂），避免非吃锡的线路间短路。根据不同的工艺，分为绿油、红油、蓝油。 丝印（Legend /Marking/Silk screen）：此为非必要之构成，主要的功能是在电路板上标注各零件的名称、位置框，方便组装后维修及辨识用。 表面处理（Surface Finish）：由于铜面在一般环境中，很容易氧化，导致无法上锡（焊锡性不良），因此会在要吃锡的铜面上进行保护。保护的方式有喷锡（HASL），化金（ENIG），化银（Immersion Silver)，化锡（Immersion Tin），有机保焊剂（OSP），方法各有优缺点，统称为表面处理。 4、印刷电路板的外观 我们通常说的印刷电路板是 指裸板，即没有上元器件的电路 板。裸板也常被称为“印刷线路 板Printed Wiring Board（PWB）”。 板子本身的基板是由绝缘隔热且 不易弯曲的材质所制作成。在表 面可以看到的细小线路材料是铜箔，原本铜箔是覆盖在整个板子上的，而在制造过程中部份被蚀刻处理掉，留下
印制电路板常见结构以及PCB抄板PCB设计基础知识 印制电路板（PCB）的常见结构可以分为单层板（single Layer PCB）、双层板（Double Layer PCB）和多层板（Multi Layer PCB）三种。 一、单层板single Layer PCB 单层板（single Layer PCB）是只有一个面敷铜，另一面没有敷铜的电路板。元器件一般情况是放置在没有敷铜的一面，敷铜的一面用于布线和元件焊接，如图所示。 二、双层板Double Layer PCB 双层板（Double Layer PCB）是一种双面敷铜的电路板，两个敷铜层通常被称为顶层（Top Layer）和底层（Bottom Layer），两个敷铜面都可以布线，顶层一般为放置元件面，底层一般为元件焊接面，如图所示。 三、多层板Multi Layer PCB 多层板（Multi Layer PCB）就是包括多个工作层面的电路板，除了有顶层（Top Layer）和底层（Bottom Layer）之外还有中间层，顶层和底层与双层面板一样，中间层可以是导线层、信号层、电源层或接地层，层与层之间是相互绝缘的，层与层之间的连接往往是通过孔来实现的。以四层板为例，如图2 3 4 所示。这个四层板除了具有顶层和底层之外，内部还具有一个地层和一个图2 3 4 四层板结构 尽管Protel DXP支持72层板的设计，但在实际的应用中，一般六层板已经能够满足电路设计的要求，不必将电路板设计成更多层结构。 Prepreg&core
Prepreg：半固化片，又称预浸材料，是用树脂浸渍并固化到中间程度(B 阶)的薄片材料。半固化片可用作多层印制板的内层导电图形的黏结材料和层间绝缘。在层压时，半固化片的环氧树脂融化、流动、凝固，将各层电路毅合在一起，并形成可靠的绝缘层。 core:芯板，芯板是一种硬质的、有特定厚度的、两面包铜的板材，是构成印制板的基础材料。 通常我们所说的多层板是由芯板和半固化片互相层叠压合而成的。而半固化片构成所谓的浸润层，起到粘合芯板的作用，虽然也有一定的初始厚度，但是在压制过程中其厚度会发生一些变化。 通常多层板最外面的两个介质层都是浸润层，在这两层的外面使用单独的铜箔层作为外层铜箔。外层铜箔和内层铜箔的原始厚度规格，一般有0.5OZ、1OZ、2OZ(1OZ约为35um或1.4mil)三种，但经过一系列表面处理后，外层铜箔的最终厚度一般会增加将近1 OZ左右。内层铜箔即为芯板两面的包铜，其最终厚度与原始厚度相差很小，但由于蚀刻的原因，一般会减少几个um。 多层板的最外层是阻焊层，就是我们常说的“绿油”，当然它也可以是黄色或者其它颜色。阻焊层的厚度一般不太容易准确确定，在表面无铜箔的区域比有铜箔的区域要稍厚一些，但因为缺少了铜箔的厚度，所以铜箔还是显得更突出，当我们用手指触摸印制板表面时就能感觉到。 当制作某一特定厚度的印制板时，一方面要求合理地选择各种材料的参数，另一方面，半固化片最终成型厚度也会比初始厚度小一些。下面是一个典型的6层板叠层结构（iMX255coreboard）：
印制电路板标准精选（最新） G1360《GB/T1360-1998 印刷电路网格体系》 G4588.1《GB/T4588.1-1996 无金属化孔单双面印制板分规范》 G4588.2《GB/T4588.2-1996 有金属化孔单双面印制板分规范》 G4588.3《GB/T4588.3-2002 印制板的设计和使用》 G4677《GB/T4677-2002 印制板测试方法》 G4724《GB/T 4724-1992 印制电路用覆铜箔环氧纸层压板》 G4725《GB/T 4725-1992 印制电路用覆铜箔环氧玻璃布层压板》 G5130《GB/T5130-1997 电气用热固性树脂工业硬质层压板试验方法》 G7911《GB/T 7911-1999 热固性树脂浸渍纸高压装饰层积板(HPL)》 G10244《GB10244-1988 电视广播接收机用印制板规范》 G14515《GB/T14515-1993 有贯穿连接的单、双面挠性印制板技术条件》 G14708《GB/T 14708-1993 挠性印制电路用涂胶聚酯薄膜》 G14709《GB/T 14709-1993 挠性印制电路用涂胶聚酰亚胺薄膜》 G15157.2《GB/T15157.2-1998 基本网格 2.54mm（0.1in）的印制板用两件式连接器》 G15157.7《GB/T15157.7-2002 有质量评定的具有通用插合特性的8位固定和自由连接器详细规范》4 G15157.12《GB/T 15157.12-2011 频率低于3MHz的印制板连接器 ：集成电路插座的尺寸、一般要求和试验方法详细规范》 G15157.14《GB/T 15157.14-2007 音频、视频和音像设备用低音频及视频圆形连接器详细规范》 G16261《GB/T16261-1996 印制板总规范》 G16315《GB/T16315-1996 印制电路用限定燃烧性的覆铜箔玻璃布层压板》 G16317《GB/T16317-1996 多层印制电路用限定燃烧性的薄覆铜箔玻璃布层压板》G17562.1《GB/T17562.1-1998 频率低于3MHz的矩形连接器:有质量评定要求的连接器》 G17562.8《GB/T17562.8-2002 具有4个信号接触件和电缆屏蔽用接地接触件的连接器详细规范》 G18334《GB/T18334-2001 有贯穿连接的挠性多层印制板规范》 G18335《GB/T18335-2001 有贯穿连接的刚性多层印制板规范》 G18373《GB/T 18373-2013 印制板用E玻璃纤维布》 G19247.1《GB/T19247.1-2003 印制板组装:通用规范采用表面安装和相关组装技术的电子和电气焊接组装的要求》 G19247.2《GB/T19247.2-2003 印制板组装:分规范表面安装焊接组装的要求》 G19247.3《GB/T19247.3-2003 印制板组装:通孔安装焊接组装的要求》 G19247.4《GB/T19247.4-2003 印制板组装:引出断焊接组装的要求》 G29846《GB/T 29846-2013 印制板用光成像耐电镀抗蚀剂》 G29847《GB/T 29847-2013 印制板用铜箔试验方法》 G31988《GB/T 31988-2015 印制电路用铝基覆铜箔层压板》 GJZ163《GJB/Z 163-2012 Z 印制电路组件装焊技术指南》 GJ362B《GJB362B-2009 Z 刚性印制板通用规范》 GJ1438Z《GJB1438A-2006 Z 印制电路连接器及其附件通用规范》
印制电路板可靠性设计 一、印制电路板可靠性设计 当前电子器材用于各类电子设备和系统依然以印制电路板为重要装配方式。实践证明，虽然电路原理图设计对的，印制电路板设计不当，也会对电子设备可靠性产生不利影响。例如，如果印制板两条细平行线靠得很近，则会形成信号波形延迟，在传播线终端形成反射噪声。因而，在设计印制电路板时候，应注意采用对的办法。 一、地线设计 在电子设备中，接地是控制干扰重要办法。如能将接地和屏蔽对的结合起来使用，可解决大某些干扰问题。电子设备中地线构造大体有系统地、机壳地（屏蔽地）、数字地（逻辑地）和模仿地等。在地线设计中应注意如下几点： 1.对的选取单点接地与多点接地 在低频电路中，信号工作频率不大于1MHz，它布线和器件间电感影响较小，而接地电路形成环流对干扰影响较大，因而应采用一点接地。当信号工作频率不不大于10MHz时，地线阻抗变得很大，此时应尽量减少地线阻抗，应采用就近多点接地。当工作频率在1～10MHz时，如果采用一点接地，其地线长度不应超过波长1/20，否则应采用多点接地法。 2.将数字电路与模仿电路分开 电路板上既有高速逻辑电路，又有线性电路，应使它们尽量分开，而两者地线不要相混，分别与电源端地线相连。要尽量加大线性电路接地面积。 3.尽量加粗接地线 若接地线很细，接地电位则随电流变化而变化，致使电子设备定期信号电平不稳，抗噪声性能变坏。因而应将接地线尽量加粗，使它能通过三位于印制电路板容许电流。如有也许，接地线宽度应不不大于3mm。 4.将接地线构成闭环路 设计只由数字电路构成印制电路板地线系统时，将接地线做成闭环路可以明显提高抗噪声能力。其因素在于：印制电路板上有诸多集成电路元件，特别遇有耗电多元件时，因受接地线粗细限制，会在地结上产生较大电位差，引起抗噪声能力下降，若将接地构导致环路，则会缩小电位差值，提高电子设备抗噪声能力。 印制电路板可靠性设计 二、电磁兼容性设计 电磁兼容性是指电子设备在各种电磁环境中仍可以协调、有效地进行工作能力。电磁兼容性设计目是使电子设备既能抑制各种外来干扰，使电子设备在特定电磁环境中可以正常工作，同步又能减少电子设备自身对其他电子设备电磁干扰。 1.选取合理导线宽度 由于瞬变电流在印制线条上所产生冲击干扰重要是由印制导线电感成分导致，因而应尽量减小印制导线电感量。印制导线电感量与其长度成正比，与其宽度成反比，因而短而精导线对抑制干扰是有利。时钟引线、行驱动器或总线驱动器信号线经常载有大瞬变电流，印制导线要尽量地短。对于分立元件电路，印制导线宽度在1.5mm左右时，即可完全满足规定；对于集成电路，印制导线宽度可在0.2～1.0mm之间选取。 2.采用对的布线方略
2020年印制电路板PCB行业分析 一、行业发展概况 (3) 1、行业概况 (3) 2、PCB样板、小批量板 (4) 3、全球PCB行业发展情况 (6) 4、中国PCB行业发展状况 (7) 二、行业竞争格局 (8)
印制电路板（PCB）是电子产品的核心电子互连件，起到为各类电子元器件提供机械支撑、电气连接和信号传输的作用。印制电路板几乎存在于所有的电子设备中，电子产品的可靠性和竞争力很大程度上依赖于印制电路板的制造品质，因此印制电路板被称作“电子产品之母”。 PCB样板特点。根据生产面积的不同，PCB分为样板、小批量板、中批量板和大批量板。PCB属于定制化产品，在电子产品的研究开发阶段，供工程测试和市场测试的产品样机所需的PCB数量和面积通常较小，因此样板需求通常来自电子产品研发阶段，尤其是产品试验的研发中试阶段。电子产品在经过研发阶段的反复测试、优化调整、更新完善后，才会定型并批量生产，所以研发阶段的样板订单呈现多品种、小批量、短交期的特点。 PCB样板的特点大幅加剧了生产过程中的随机性和复杂性，不仅对生产制造本身的计划、实施、控制和管理的要求越来越高，而且需要更加高效地组织要素之间的协作，具备更高的生产难度和管理难度，是典型的柔性制造。印制电路板样板和批量板在客户、工程和生
产方面的区别如下表： 一、行业发展概况 1、行业概况 印制电路板（PCB）是电子产品的核心电子互连件，起到为各类电子元器件提供机械支撑、电气连接和信号传输的作用。印制电路板几乎存在于所有的电子设备中，电子产品的可靠性和竞争力很大程度上依赖于印制电路板的制造品质，因此印制电路板被称作“电子产品
机械可靠性设计 1.机械可靠性技术的发展历程 可靠性技术的研究开始于20世纪20年代，在结构工程设计中的应用始于20世纪柏年代。可靠性技术最早应用在二战末期德国V一Ⅱ火箭的诱导装置上。德国火箭研究机构参加人之一R．Lusser首先提出了利用概率乘积法则，把一个系统的可靠度看成该系统的子系统可靠度的乘积。自从1946年Freuenthal在国际上发表“结构的安全度”一文以来，可靠性问题扦始引起学术界和工程界的普遍关注与重视。 从已有的资料了解到国内外机械产品可靠性研究状况如下： 美国的可靠性研究起步较早，在机械产品可靠性理论方面，一亚利桑那大学 D.Kececioglu教授为首。主要研究机械零件的可靠性概率设计方法。在机械故障预防和检测方面，以机械故障预防小组（MFPG）为代表对设计、诊断、监测、故障等进行研究，在可靠性数据的收集和分析方面取得了很大的进步，并且编制了一些可靠性设计手册和指南、可靠性数据手册。 日本的可靠性设计是从美国引进的，以民用产品为主，强调实用化，日本科技联盟是其全国可靠性技术的推广机构。在可靠性工程应用方面，比较重视可靠性试验、故障诊断和寿命预测技术的研究与应用，以及产品失效分析、现场使用数据的收集和反馈。 原苏联对机械可靠性的研究十分重视，并有其独到之处。其可靠性技术应用主要靠国家标准推动，发布了一系列可靠性标准。他们认为可靠性技术的主要内容是预测，即在产品设计和样机试验阶段，预测和评估在规定的条件下的使用可靠性，研究各项指标随时间变化的过程。他们认为可靠性研究的方向主要有两个：一是可靠性数学统计方法和使用信息的统计处理技术，以及保证复杂系统可靠性的技术。二是适于机械制造行业，包括无力故障学机械零件的耐磨、耐热、耐蚀等设计方法以及保证可靠性的工艺的方法研究。 英国国家可靠性分析中心（NCRS）成立了机械可靠性研究小组，汇编出版了《机械系统可靠性》一书。从失效模式、使用环境、故障性质、筛选效果、实验难度、维修方式和数据积累等7个方面阐明了机械可靠性应用的重点，提出了几种机械系统可靠性的评估方法，并强调重视数据积累。 我国对机械产品可靠性研究起步较晚，20世纪80年代才得到较快发展，机械行业相继成立了可靠性研究的相关协会，各有关院所和高校也开展了机械产品可靠性研究，制定了一批可靠性标准，取得了较大的成果。但总的看来，理论研究多，实际应用少，与西方国家差距大，有些成果尚不能完整地成熟地应用在不同的机械系统中 2.广义可靠性的研究现状
【PCB印制电路板】PCB 板设计与制作的可靠性研 究
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中南大学 本科生毕业论文(设计) 题目：PCB板设计和制作的可靠性研究学院：物理科学和技术
专业班级：电子信息科学和技术0701
内容摘要 摘要：随着社会和科技的不断发展，PCB的布线布局也更趋向于精密化，这就对生产有了更高的要求，换句话来说，对生产的可靠性有了更大的要求，生产过程中的可靠性高了，生产出来的产品才会有更高的可靠性。本文通过对生产中一些问题的分析，来阐述设计对制造生产过程中的可靠性的影响，或者说，设计时要怎么考虑才能使得生产中有更高的可靠性。 关键词：PCB;可靠性;设计;生产
Abstract: With the continuous development of society and technology, PCB wiring layout is also more inclined to precision, which have higher requirements on the production, in other words, the reliability of production have a greater Requirements, high reliability of the production process, and the products produced will have a higher reliability. Based on the analysis of the production of a number of issues to illustrate the design process on the reliability of manufacturing effects, or that the design should consider how to make the production of higher reliability. Key word: PCB;reliability;design;production
开关电源PCB设计实例 标签：开关电源PCB 印制电路板的制作 所有开关电源设计的最后一步就是印制电路板(PCB)的线路设计。如果这部分设计不当，PCB也会使电源工作不稳定，发射出过量的电磁干扰(EMI)。设计者的作用就是在理解电路工作过程的基础上，保证PCB设计合理。 开关电源中，有些信号包含丰富的高频分量，因而任何一条PCB引线都可能成为天线。引线的长和宽影响它的电阻和电感量，进而关系到它们的频率响应。即使是传送直流信号的引线，也会从邻近的引线上引入RF(射频)信号，使电路发生故障，或者把这干扰信号再次辐射出去。所有传送交流信号的引线要尽可能短且宽。这意味着任何与多条功率线相连的功率器件要尽可能紧挨在一起，以减短连线长度。引线的长度直接与它的电感量和电阻量成比例，它的宽度则与电感量和电阻量成反比。引线长度就决定了其响应信号的波长，引线越长，它能接收和传送的干扰信号频率就越低，它所接收到的RF(射频)能量也越大。 主要电流环路 每一个开关电源内部都有四个电流环路，每个环路要与其他环路分开。由于它们对PCB布局的重要性，下面把它们列出来： 1．功率开关管交流电流环路。 2．输出整流器交流电流环路。 3．输入电源电流环路。 4．输出负载电流环路。
图59a、b、c画出了三种主要开关电源拓扑的环路。 通常输入电源和负载电流环路并没有什么问题。这两个环路上主要是在直流电流上叠加了一些小的交流电流分量。它们一般有专门的滤波器来阻止交流噪声进入周围的电路。输入和输出电流环路连接的位置只能是相应的输入输出电容的接线端。输入环路通过近似直流的电流对输入电容充电，但它无法提供开关电源所需的脉冲电流。输入电容主要是起到高频能量存储器的作用。类似地，输出滤波电容存储来自输出整流器的高频能量，使输出负载环能以直流方式汲取能量。因此，输入和输出滤波电容接线端的放置很重要。如果输入或输出环与功率开关或整流环的连接没有直接接到电容的两端，交流能量就会从输入或输出滤波电容上流进流出，并通过输入和输出电流环“逃逸”到外面环境中。 功率开关和整流器的交流电流环路包含非常高的PWM开关电源典型的梯形电流波形。这些波形含有延展到远高于基本开关频率的谐波。这些交流电流的峰值有可能是连续输入或输出直流电流的2～5倍。典型的转换时间大约是50ns，因而这两个环路最有可能产生电磁干扰(EMI)。 在电源PCB制作中，这些交流电流环路的布线要在其他引线之前布好。每个环路由三个主要器件组成：滤波电容、功率开关管或整流器、电感或变压器。它们的放置要尽可能靠近。这些器件的方向也要确定好，以使它们之间的电流通路尽可能短。图60就
印制电路板设计规范——基本要求
目次 目次 (1) 前言..................................................... 错误!未定义书签。1范围 (6) 2规范性引用文件 (6) 3术语和定义 (6) 3.1同步动态随机存储器（Synchronous Dynamic Random Access Memory） (6) 3.2双倍速率SDRAM（Double Data Rate SDRAM） (6) 3.3四倍数据流SDRAM（Quad-Data Rate SDRAM ） (6) 3.4快速随机访问存储器(fast cycle random access memory ) (6) 3.5RUMBUS DRAM (6) 3.6抖动（Jitter） (6) 3.7容性耦合（Capacitive coupling） (6) 3.8感性耦合（Inductive coupling） (7) 3.9串扰（Crosstalk） (7) 3.10偏斜（Skew） (7) 3.11建立时间（setup time） (7) 3.12保持时间（hold time） (7) 3.13传播延迟（Propagation delay） (7) 3.14飞行时间（Flight time） (7) 3.15模拟信号（Analog signal） (7) 3.16数字信号（Digital signal） (7) 3.17爬电距离(Creepage Distance): (7) 3.18电气间隙(Clearance) (7) 4PCB约束规则 (7) 4.1物理约束规则 (8)
1. 结构优化装配工艺及结构可靠性 在我们的结构设计目标中，除了保证结构的功能外，简化装配工艺和保证结构的可靠性也是结构设计需要考虑的重要方面。 案例i).设计要求和背景：悬臂梁能轻松装配进轴孔，并且能够承受一定的拉力而不掉出来。 我们先来看一下常见的两个设计方案。对于方案1，显然可以变形的部位长度偏短，变形比较困难所以导致装配比较难，而且装配的过程中很容易会给零件造成永久性损坏。而对于方案2，因为开了一条通槽，使得发生变形的部分长度大为增加，从而使得在装配过程中变形比较容易，换言之就是装配比较容易，但也正因为通槽的存在，装配好之后轴的受力稍大便会因两侧的变形而造成脱落。 方案1：装配困难且容易损坏零件方案2:装配容易但容易脱落 通过上面两个方案的分析，我们知道我们的设计要点实际上是如何实现变形的单方向。也就是说我们的设计应该使得在装配过程中的变形比较容易而在装配好之后自然受力的情况下不容易发生变形；根据这个要求我们作出了下面的设计改良，实际生产应用中也得到了
很好的效果。 改良方案：装配容易而不容易脱落 2. 结构优化装配及拆卸工艺 简化并优化成品的装配及拆卸工艺，实际就可以达到减少产品成本，提高生产效率的一个方式。 案例i).设计要求和背景：副零件要能轻松压入ABS零件中，并且可以容易取出以更换副零件。卡勾的高度5.0mm因为空间的问题不能再增加。 上图也是通常的设计方案，但对这个设计方法，缺点是很明显的。因为卡勾的高度限制，强行压入副零件会比较困难，并且在压入过程中容易对ABS零件造成损坏。对于需要多次更换而进行的装配更会因疲劳而造成永久性损坏。 针对以上问，我们采用了U型搭勾的方式来实现单向自然变形。实际证明装配简单而固定性好。
印制电路板制造工艺参考资料 前言在印制电路板制造过程中，涉及到诸多方面的工艺工作，从工艺审查到生产到最终检验，都必须考虑到工艺质量和生产质量的监测和控制。为此，将曾通过生产实践所获得的点滴经验提供给同行，仅供参考。 第一章工艺审查和准备 工艺审查是针对设计所提供的原始资料，根据有关的" 设计规范" 及有关标准，结合生产实际，对设计 部位所提供的制造印制电路板有关设计资料进行工艺性审查。工艺审查的要点有以下几个方面：1，设计资料是否完整（包括：软盘、执行的技术标准等）； 2，调出软盘资料，进行工艺性检查，其中应包括电路图形、阻焊图形、钻孔图形、数字图形、电 测图形及有关的设计资料等； 3，对工艺要求是否可行、可制造、可电测、可维护等。 第二节工艺准备工艺准备是在根据设计的有关技术资料的基础上，进行生产前的工艺准备。工艺应按照工艺程序进行科学的编制，其主要内容应括以下几个方面： 1，在制定工艺程序，要合理、要准确、易懂可行； 2，在首道工序中，应注明底片的正反面、焊接面及元件面、并且进行编号或标志； 3，在钻孔工序中，应注明孔径类型、孔径大小、孔径数量； 4，在进行孔化时，要注明对沉铜层的技术要求及背光检测或测定； 5，孔后进行电镀时，要注明初始电流大小及回原正常电流大小的工艺方法； 6，在图形转移时，要注明底片的药膜面与光致抗蚀膜的正确接触及曝光条件的测试条件确定后，再进行曝光； 7，曝光后的半成品要放置一定的时间再去进行显影； 8，图形电镀加厚时，要严格的对表面露铜部位进行清洁和检查；镀铜厚度及其它工艺参数如电流密度、槽液温度等； 9，进行电镀抗蚀金属- 锡铅合金时，要注明镀层厚度；10，蚀刻时要进行首件试验，条件确定后再进行蚀刻，蚀刻后必须中和处理；11，在进行多层板生产过程中，要注意内层图形的检查或AOI 检查，合格后再转入下道工序； 12，在进行层压时，应注明工艺条件； 13，有插头镀金要求的应注明镀层厚度和镀覆部位；14，如进行热风整平时，要注明工艺参数及镀层退除应注意的事项； 15，成型时，要注明工艺要求和尺寸要求；16，在关键工序中，要明确检验项目及电测方法和技术要求。 第二章原图审查、修改与光绘 第一节原图审查和修改 原图是指设计通过电路辅助设计系统（CAD以软盘的格式，提供给制造厂商并按照所提供电路设计 数据和图形制造成所需要的印制电路板产品。要达到设计所要求的技术指标，必须按照" 印制电路板设计规范" 对原图的各种图形尺寸与孔径进行工艺性审查。 （一）审查的项目 1，导线宽度与间距；导线的公差范围； 2，孔径尺寸和种类、数量；3，焊盘尺寸与导线连接处的状态；4，导线的走向是否合理；5，基板