PLC電路PCB設(shè)計規(guī)范及要求

板的布局要求

一、PLC印制線路板上的元器件放置的通常順序：

1、放置與結(jié)構(gòu)有緊密配合的固定位置的元器件，如電源插座、指示燈、開關(guān)、連接件之類，這些器件放置好后用軟件的LOCK 功能將其鎖定，使之以后不會被誤移動；

2、放置線路上的特殊元件和大的元器件，如發(fā)熱元件、變壓器、IC 等； 3、放置小器件。

二、PLC元器件離板邊緣的距離：

1、畫定布線區(qū)域距PCB板邊≤1mm的區(qū)域內(nèi)，以及安裝孔周圍1mm內(nèi)，禁止布線；

2、可能的話所有的元器件均放置在離板的邊緣3mm以內(nèi)或至少大于板厚，這是由于在大批量生產(chǎn)的流水線插件和進(jìn)行波峰焊時，要提供給導(dǎo)軌槽使用，同時也為了防止由于外形加工引起邊緣部分的缺損，如果印制線路板上元器件過多，不得已要超出3mm范圍時，可以在板的邊緣加上3mm的輔邊，輔邊開V 形槽，在生產(chǎn)時用手掰斷即可。

三、PLC高低壓之間的隔離：

在許多印制線路板上同時有高壓電路和低壓電路，高壓電路部分的元器件與低壓部分要分隔開放置，隔離距離與要承受的耐壓有關(guān)，通常情況下在2000kV時板上要距離2mm，在此之上以比例算還要加大，例如若要承受3000V的耐壓測試，則高低壓線路之間的距離應(yīng)在3.5mm以上，許多情況下為避免爬電，還在印制線路板上的高低壓之間開槽。

四、PLC元件布局基本規(guī)則

    7. 發(fā)熱元件不能緊鄰導(dǎo)線和熱敏元件；高熱器件要均衡分布；
    8. 電源插座要盡量布置在印制板的四周，電源插座與其相連的匯流條接線端應(yīng)布置在同側(cè)。特別應(yīng)注意不要把電源插座及其它焊接連接器布置在連接器之間，以利于這些插座、連接器的焊接及電源線纜設(shè)計和扎線。電源插座及焊接連接器的布置間距應(yīng)考慮方便電源插頭的插拔；
    9. 其它元器件的布置：
所有IC元件單邊對齊，有極性元件極性標(biāo)示明確，同一印制板上極性標(biāo)示不得多于兩個方向，出現(xiàn)兩個方向時，兩個方向互相垂直；
   10、板面布線應(yīng)疏密得當(dāng)，當(dāng)疏密差別太大時應(yīng)以網(wǎng)狀銅箔填充，網(wǎng)格大于8mil(或0.2mm)；
   11、貼片焊盤上不能有通孔，以免焊膏流失造成元件虛焊。重要信號線不準(zhǔn)從插座腳間穿過；
   12、貼片單邊對齊，字符方向一致，封裝方向一致；
   13、有極性的器件在以同一板上的極性標(biāo)示方向盡量保持一致。

PLC印制線路板的走線要求

一、PLC印制導(dǎo)線的布設(shè)應(yīng)盡可能的短

在高頻回路中更應(yīng)如此；印制導(dǎo)線的拐彎應(yīng)成圓角，而直角或尖角在高頻電路和布線密度高的情況下會影響電氣性能；當(dāng)兩面板布線時，兩面的導(dǎo)線宜相互垂直、斜交、或彎曲走線，避免相互平行，以減小寄生耦合；作為電路的輸入及輸出用的印制導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行，以免發(fā)生回授，在這些導(dǎo)線之間最好加接地線。

二、PLC印制導(dǎo)線的寬度：

1、導(dǎo)線寬度應(yīng)以能滿足電氣性能要求而又便于生產(chǎn)為宜，它的最小值以承受的電流大小而定，但最小不宜小于0.2mm，在高密度、高精度的印制線路中，導(dǎo)線寬度和間距一般可取0.3mm；

2、導(dǎo)線寬度在大電流情況下還要考慮其溫升，單面板實驗表明，當(dāng)銅箔厚度為50μm、導(dǎo)線寬度1～1.5mm、通過電流2A時，溫升很小，因此，一般選用1～1.5mm寬度導(dǎo)線就可能滿足設(shè)計要求而不致引起溫升；3、印制導(dǎo)線的公共地線應(yīng)盡可能地粗，可能的話，使用大于2～3mm的線條，這點在帶有微處理器的電路中尤為重要，因為當(dāng)?shù)鼐�過細(xì)時，由于流過的電流的變化，地電位變動，微處理器定時信號的電平不穩(wěn)，會使噪聲容限劣化；

4、在DIP封裝的IC腳間走線，可應(yīng)用10－10與12－12原則，即當(dāng)兩腳間通過2根線時，焊盤直徑可設(shè)為50mil、線寬與線距都為10mil，當(dāng)兩腳間只通過1根線時，焊盤直徑可設(shè)為64mil、線寬與線距都為12mil。

5、電源線盡可能的寬，不應(yīng)低于18mil信號線寬不應(yīng)低于12mil；cpu入出線不應(yīng)低于10mil（或8mil）；線間距不低于10mil；

三、PLC印制導(dǎo)線的間距：

相鄰導(dǎo)線間距必須能滿足電氣安全要求，而且為了便于操作和生產(chǎn)，間距也應(yīng)盡量寬些。最小間距至少要能適合承受的電壓。這個電壓一般包括工作電壓、附加波動電壓以及其它原因引起的峰值電壓。如果有關(guān)技術(shù)條件允許導(dǎo)線之間存在某種程度的金屬殘粒，則其間距就會減小。因此設(shè)計者在考慮電壓時應(yīng)把這種因素考慮進(jìn)去。在布線密度較低時，信號線的間距可適當(dāng)?shù)丶哟螅瑢Ω�、低電平懸殊的信號線應(yīng)盡可能地短且加大間距。

四、印制導(dǎo)線的屏蔽與接地：

焊盤要求

一、  PLC 焊盤的直徑和內(nèi)孔尺寸：

焊盤的內(nèi)孔尺寸必須從元件引線直徑和公差尺寸以及搪錫層厚度、孔徑公差、孔金屬化電鍍層厚度等方面考慮，焊盤的內(nèi)孔一般不小于0.6mm，因為小于0.6mm的孔開模沖孔時不易加工，通常情況下以金屬引腳直徑值加上0.2mm作為焊盤內(nèi)孔直徑，如電阻的金屬引腳直徑為0.5mm時，其焊盤內(nèi)孔直徑對應(yīng)為0.7mm，焊盤直徑取決于內(nèi)孔直徑，如下表：

1．當(dāng)焊盤直徑為1.5mm時，為了增加焊盤抗剝強度，可采用長不小于1.5mm，寬為1.5mm和長圓形焊盤，此種焊盤在集成電路引腳焊盤中最常見。

2．對于超出上表范圍的焊盤直徑可用下列公式選�。�

直徑小于0.4mm的孔：D／d＝0.5～3

直徑大于2mm的孔：D／d＝1.5～2

式中：（D－焊盤直徑，d－內(nèi)孔直徑）

有關(guān)焊盤的其它注意點：

    1、 正常過孔不低于30mil； 雙列直插：焊盤60mil，孔徑40mil；
1/4W電阻： 51*55mil（0805表貼）；直插時焊盤62mil，孔徑42mil；
無極電容： 51*55mil（0805表貼）；直插時焊盤50mil，孔徑28mil；

2、焊盤內(nèi)孔邊緣到印制板邊的距離要大于1mm ，這樣可以避免加工時導(dǎo)致焊盤缺損，

3、焊盤的開口：有些器件是在經(jīng)過波峰焊后補焊的，但由于經(jīng)過波峰焊后焊盤內(nèi)孔被錫封住，使器件無法插下去，解決辦法是在印制板加工時對該焊盤開一小口，這樣波峰焊時內(nèi)孔就不會被封住，而且也不會影響正常的焊接。4、焊盤補淚滴：當(dāng)與焊盤連接的走線較細(xì)時，要將焊盤與走線之間的連接設(shè)計成水滴狀，這樣的好處是焊盤不容易起皮，而是走線與焊盤不易斷開。

相鄰的焊盤要避免成銳角或大面積的銅箔，成銳角會造成波峰焊困難，而且有橋接的危險，大面積銅箔因散熱過快會導(dǎo)致不易焊接。

PLC底板大面積敷銅要求

印制線路板上的大面積敷銅常用于兩種作用，一種是散熱，一種用于屏蔽來減小干擾，初學(xué)者設(shè)計印制線路板時常犯的一個錯誤是大面積敷銅上沒有開窗口，而由于印制線路板板材的基板與銅箔間的粘合劑在浸焊或長時間受熱時，會產(chǎn)生揮發(fā)性氣體無法排除，熱量不易散發(fā)，以致產(chǎn)生銅箔膨脹，脫落現(xiàn)象。因此在使用大面積敷銅時，應(yīng)將其開窗口設(shè)計成網(wǎng)狀。

PLC底板跨接線的使用要求

在單面的印制線路板設(shè)計中，有些線路無法連接時，常會用到跨接線，在初學(xué)者中，跨接線常是隨意的，有長有短，這會給生產(chǎn)上帶來不便。放置跨接線時，其種類越少越好，

通常情況下只設(shè)6mm，8mm，10mm三種，超出此范圍的會給生產(chǎn)上帶來不便。

PLC板材與板厚要求

印制線路板一般用覆箔層壓板制成，常用的是覆銅箔層壓板。板材選用時要從電氣性可靠性、加工工藝要求、經(jīng)濟指標(biāo)等方面考慮。

常用的覆銅箔層壓板有：

1、覆銅箔酚醛紙質(zhì)層壓板:

是由絕緣浸漬紙(TFz一62)或棉纖維浸漬紙(1TZ-一63)浸以酚醛樹脂經(jīng)熱壓而成的層壓制品，兩表面膠紙可附以單張無堿玻璃浸膠布，其一面敷以銅箔。主要用作無線電設(shè)備中的印制電路板。

2、覆銅箔環(huán)氧紙質(zhì)層壓板、

3、覆銅箔環(huán)氧玻璃布層壓板、

4覆銅箔環(huán)氧酚醛玻璃布層壓板、

5、覆銅箔聚四氟乙烯玻璃布層壓板

6、多層印制線路板用環(huán)氧玻璃布

由于環(huán)氧樹脂與銅箔有極好的粘合力，因此銅箔的附著強度和工作溫度較高，可以在260℃的熔錫中浸焊而無起泡。環(huán)氧樹脂浸漬的玻璃布層壓板受潮濕的影響較小。超高頻印制線路最優(yōu)良的材料是覆銅箔聚四氟乙烯玻璃布層壓板。在有阻燃要求的電子設(shè)備上，還要使用阻燃性覆銅箔層壓板，其原理是由絕緣紙或玻璃布浸漬了不燃或難燃性的樹脂，使制得的覆銅箔酚醛紙質(zhì)層壓板、覆銅箔環(huán)氧紙質(zhì)層壓板、覆銅箔環(huán)氧玻璃布層壓板、覆銅箔環(huán)氧酚醛玻璃布層壓板，除了具有同類覆銅箔層壓板的相擬性能外，還有阻燃性。

印制線路板的厚度應(yīng)根據(jù)印制板的功能及所裝元件的重量、印制板插座規(guī)格、印制板的外形尺寸和所承受的機械負(fù)荷來決定。多層印制板總厚度及各層間厚度的分配應(yīng)根據(jù)電氣和結(jié)構(gòu)性能的需要以及覆箔板的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格來選取。

常見的印制線路板厚度有0.5mm、1mm、1.5mm、2mm等。