电路板范文

时间:2023-02-22 15:29:27

电路板

电路板范文第1篇

关键词:雷击 电路板知识 维修过程

0 引言

电路板是一种精密部件,它在板上整合了多个功能模块和多种元器件组合,形成一个个复杂的完善的功能系统。因此,在电子产品维修过程中,对电路板故障的检测、分析以及排除,常常成为工程师们面临的技术难题。

1 雷击

今年的雷雨天气来得特别早,不到4月份,就雷雨连连,有时还颇具破坏性,我们塔台备用频率的RS遥控盒就遭到了雷击毁坏。遭雷击后此遥控盒上电后GO灯不亮,完全不能工作,我们及时更换备件保证设备正常工作后,开始检修故障遥控盒。

2 电路板知识

对于电路板的检测与维修,需要具备足够的知识储备,比如电子电路知识、印刷电路板知识、仪表知识、芯片知识、元器件知识、零件焊接知识等,以下做简要说明。

印刷电路板(PCB)几乎会出现在每一种电子设备当中,它的主要功能是提供上头各项零件的相互电气连接。板子的基板是由绝缘隔热、不易弯曲的材质所制作成,板子表面的细小线路用来提供PCB上零件的电路连接。为了将零件固定在PCB上面,需要将它们的接脚穿过板子到另一面,直接焊在布线上。在最基本的PCB上,零件集中的一面称为零件面,导线集中的一面称为焊接面。PCB上有绝缘防护层。在阻焊层上还会印刷上一层丝网印刷面,以标示出各零件在板子上的位置。

万用表,是电子检修的必备仪表,其蜂鸣器功能,是万用表的附加功能,大多做在2KΩ档,一般当测量阻值为50Ω以下时,内置蜂鸣器响。这个功能非常实用,可以提高测量线路通断的效率。

电路板上的“芯片”都是集成电路,它是微电子技术的主要产品。所谓微电子是相对“强电”“弱电”等概念而言,指它处理的电子信号极其微弱。通过不在路检测可以判断芯片的好坏:在可疑芯片焊离电路后,一般可用万用表测量各引脚对应于接地引脚之间的正、反向电阻值,并和完好的芯片进行比较,从而判断芯片是否正常。

在实际电路中,二极管、稳压管的周边电阻和三极管的偏置电阻一般在几百几千欧姆以上,所以可以在路测量二极管、三极管、稳压管的好坏。如果测得正向阻值太大或反向阻值太小,说明管子有问题。另外用不同的电阻档还可以测出尚未完全坏掉但特性变坏的管子。测三极管时,不管是NPN管还是PNP管,测其be结cb结都应呈现与二极管完全相同的单向导电性。用R×10kΩ档测ec间(对NPN管)或ce间(对PNP管)的电阻时,表针可能略有偏转,这不表示管子是坏的,但用蜂鸣器测ce或ec间电阻时,表头指示应为无穷大,否则管子就是有问题。

检测电容好坏:用电阻档,根据电容容量选择适当的量程(注意测量电解电容时黑表笔要接电容正极)。①估测微法级电容容量的大小:可参照相同容量的标准电容,根据指针摆动的最大幅度来判定。所参照的电容不必耐压值也一样,只要容量相同即可。②估测皮法级电容容量大小:要用R×10kΩ档,但只能测到1000pF以上的电容。对1000pF或稍大一点的电容,只要表针稍有摆动,即可认为容量够了。③测电容是否漏电:对一千微法以上的电容,可先用R×10Ω档将其快速充电,并初步估测电容容量,然后改到R×1kΩ档继续测一会儿,这时指针不应回返,而应停在∞或十分接近∞处,否则就是有漏电现象。对一些几十微法以下的定时或振荡电容,对其漏电特性要求非常高,只要稍有漏电就不能用,这时可在R×1kΩ档充完电后再改用R×10kΩ档继续测量,同样表针应停在∞处而不应回返。

测电阻时,重要的是要选好量程,当指针指示于1/3~2/3满量程时测量精度最高,读数最准确。

零器件的拆卸与焊接:贴片式电阻器、电容器的基片主要通过陶瓷材料制备。实际操作中要防止陶瓷随意碰撞,因而拆卸或焊接过程中必须有严格的温控措施,并且掌握轻触技巧,选用200~280℃调温式尖头烙铁,每次焊接不宜超过3s,焊完后电路板必须常温冷却。上述操作对贴片式晶体二、三极管的焊接同样适用。贴片式集成电路有很多引脚,且引脚之间距离窄、硬度小,焊接时一旦掌握不好温度,引脚焊锡极易出现短路、虚焊或印制线路铜箔脱离印制板等故障。一般集成电路所受的最高温度是260℃、10秒或350℃、3秒。拆卸贴片式集成电路时,可使用吸锡器拆卸集成块,这是一种常用的专业方法,使用工具为普通吸、焊两用电烙铁,功率在35W以上。拆卸集成块时,只要将加热后的两用电烙铁头放在要拆卸的集成块引脚上,待焊点锡融化后被吸入细锡器内,全部引脚的焊锡吸完后集成块即可拿掉,要防止超过最高温度。换入新集成电路时要先确认集成电路型号与方向,将烙铁温度调节在250℃左右,将脚位对准印制板相应焊点,用手轻压在集成电路表面,以防止集成电路移动,操作电烙铁蘸适量焊锡将集成电路四角的引脚与线路板焊接固定,然后一只手持烙铁给集成电路引脚加热,另一只手将焊锡丝送往加热引脚焊接,直至全部引脚加热焊接完毕。最后仔细检查和排除引脚短路和虚焊,待焊点自然冷却后,用毛刷蘸无水酒精再次清洁线路板和焊点,防止遗留焊渣。

3 维修过程

首先检查遥控盒电源部分:交流220V输入经滤波后输出交流220V正常,加至电源模块,但无直流输出,判断电源模块有故障。

检修电源模块:经检测,电源模块上一个315mA250V的保险(棕色扁圆柱型器件)烧断,变压器及各整流元件正常。用一截短路线焊至保险两焊点之间,电源模块输出-26V未稳压的直流电压,正常,此电压加至遥控盒主板上。未买到此种保险器件之前,暂时用短路线代替保险丝。安装好遥控盒,在站调接入VHF系统中测试,起动后GO灯常亮,正常,但造成其他同频率设备常收,拔掉电源线,只连接25针音频线仍是如此,将其他同频率设备音量打开,听为清楚的塔台指挥间环境音,判断此遥控盒的线路PTT信号线对地呈现低阻状态了(因此遥控盒和塔台安装的内话系统并接入VHF系统)。测量非发射状态下音频口24脚(PTT信号)对地(14脚)电阻,为111Ω,太低,造成线路长发。检测麦克风连接器,F脚(PTT)正常,判断雷击不仅造成电源模块保险丝烧断,还由线路引雷造成电路板故障。

检测遥控盒各电路板:因无电路图资料,直接在电路板上“跑线路”查找故障。经分析,PTT信号未经过主板处理,直接由音频口24脚跳至开关音频产生器电路板上,经检测,主板正常,产生开关音频的电路板异常。

检修故障的电路板:沿PTT信号处理路径查找异常器件并查找芯片功能脚资料。4011芯片为四组两输入与非门,4047为单稳态、无稳态多谐振荡器,在线测试4011件中的一个二极管T4151正反向特性无(正反向均为399Ω),判断已烧坏。将可疑芯片4011和4047焊下来测试其好坏:测试4011,其供电(14)脚与地(7)脚间电阻为0Ω,其它脚与地(7)脚间电阻也不正常;测试4047,其供电(14)脚与地(7)脚间电阻为0Ω,说明两芯片都已毁坏。另外,通过分析电路板得出:焊除4011和一个47.5K电阻、一个0.1微法电容,能同样实现所有功能,必要时可以这样做。

更换315mA250V保险,遥控盒上电,观察面板状态启动正常。更换二极管T4151和芯片4011、4047,测试非发射状态下音频口24脚(PTT信号)对地(14脚)电阻,为741Ω,偏低,接入VHF系统测试:只接25针音频线时仍造成线路PTT长发,但连接电源线后(上电后PTT电阻提高)正常,测试收发均正常,需提高线路PTT电阻。更换另一个HEF4011,仍为700多Ω(在4011位置焊接14脚芯片插座,以方便更换)。再次更换为CD4011,测试线路PTT电阻为940Ω,仍偏低,接入系统测试结果同上。因找不到更合适的4011,进行电路改造:焊除4011和一个47.5KΩ电阻一个0.1μF电容,测试24脚对地电阻为1936Ω,正常,其他各脚测试都正常,接入系统测试,遥控盒工作正常,修复。

4 小结

每块电路板的成功维修,都离不开知识的积累和实践能力,而实践能力来源于多年的经验积累与技术沉淀,维修工程师只要具有独立分析问题和解决问题的能力,具有出色的动手操作能力,就能准确判别故障部位并进行维修,顺利地排除电路板的故障。

参考文献:

[1]姚锐,徐超.测试系统电路板维修探讨[J].电子与封装,2012(01).

[2]王艳秋,王晓翠.电路板维修中的方法与技巧[J].航空精密制造技术,2009(05).

[3]史慧.电路板维修测试与诊断技术综述[J].航空制造技术,2008(09).

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电路板范文第2篇

即从信号源(麦克风、输入式传感器等)和被控元件(电机、显示器件或者扬声器等)两头同时画起,最终将电路板上的全部元件绘制完毕。(5)可以利用网络、图书资源,找到相类似的电路原理图,然后根据实际电路板进行更改图纸,这种方法对绘图而言相对更简单些。应当说明,实际运用时很难依靠一种方法来“反绘”原理图,一般采用多种方法的综合才能快速正确的完成绘画工作。现以图一所示“楼道声光控开关”灯泡不亮故障为例进行说明,该电路板是以集成电路CD4081为核心构成的。首先画出电源电路,从网络上查找到该集成电路的资料:CD4081是一个包含4个与门的CMOS电路,其中第14引脚和第7引脚分别是5伏电源的正极与负极,反向思维可查找出电源的整流二极管与滤波电容,元件如图一所示,对应的铜箔如图二所示,画出的原理图如图三所示。其次以信号输入端开始反绘,即从驻极体话筒开始画起,当然也可以从光敏电阻画起,顺藤摸瓜,依次画电阻,电容,三极管、集成电路,再画晶闸管,细加整理后如图四所示。当您“反绘”电路板时,也不一定采用与作者一样的步骤,可以“两边挤”的方法,即画好电源后,可从话筒和晶闸管两边同时开始,一直将所有电路画完为止。根据“反绘”出的原理图分析工作原理可知:当5V供电为零时、麦克损坏时、Q1击穿时、CD4081烧坏时或Q2断路均会造成灯泡不亮故障。经检查为三极管Q2击穿,声音无法到达集成电路,从而导致灯泡不会发光,更换三极管后工作正常。

2局部“反绘”

在实际维修过程中,维修人员面对更多的是庞大而复杂的电路板,此时,没有相应的原理图维修工作变得更为困难“,反绘”原理图要画出全部电路板吗?不!绘制全部原理图是不可能的,也是完全没有必要的。维修者更多关心的是有故障部分的电路,此时只要根据故障现象、电器工作原理、电路板上元器件的外形大致判断故障部位,只需将“可疑”部位仔细“反绘”出原理图之后,再加以分析排除故障即可。绘制时可找到供电电路,而后采用如下方法:(1)以三极管为核心绘出原理图。(2)以集成电路为核心进行绘制。电路实物中,集成电路是非常“显眼”的元器件,很容易看到和辨别型号。这为画图提供了方便。(3)以电路板上“特殊元器件”为中心进行绘制,比如:电视机的高频头、高压包、行激励变压器、电源管、行管等;VCD的激光头接插件、各种电机、开关;冰箱的压缩机、温控器等等,这些特殊的元件为快速绘图提供了突破口。(4)以信号流向进行绘制。比如视频信号、伴音信号、控制信号。(5)根据局部电路板上的字符进行绘制。比如电视机电路板上标有RFAGC、V-SIZE、ACK、ABL、AGC;VCD电路板上所标注的APC、RF等字符。这些字符具有特定的意义,从而理解了该部分电路的功能,加快了绘图的步伐。由于三极管、集成电路的在电路中更为普遍以及其重要性,故单独列为两项,其实二者都可以作为“特殊元件”放在第三项中。现以一昆仑B3110型黑白电视机出现图像上下压缩故障的绘图为例。由电视原理知道:该故障发生在场扫描电路,从经验上可知场扫描电路一般是个集成电路,而且常固定在散热片上,这样从这个思路出发很快找到该电视机电路板上的μPC1031H2为场扫描集成电路,该部分电路板的底层如图五所示。图五

绘图时以集成电路μPC1031H2为中心,从其1脚开始,先画出与1脚相连的所有元件,由图五可以看出:1脚与7C9的负极、7C8的负极和7C7的一脚相接;2脚接12V电源(由于电路板太大摄图时被截掉),接下去画出与3脚相接的元件,依次画下去,如图六所示。为说明问题,图六只画了1、2、3、5、6、8脚外的元件。这样将局部电路画出来之后,分析该部分电路的工作原理,测量一些电阻值、电压点或支路电流,为维修工作提供依据。从而找到相应故障元件并加以排除。当然运用局部“反绘”时,也可以根据具体故障元件画得再少些,比如上例关于场扫描电路故障,根据工作原理可知,该故障与μPC1031H2的第四、六脚关系最大,这时其它引脚电路可以不画出。本文来自于《电子科技》杂志。电子科技杂志简介详见

3“反绘”原理图的知识储备

当然,要想快速准确的“反绘”出相应的原理图,除综合运用上述方法外,维修者本人还需具备下列基础知识:(1)知道PCB板的基本知识,比如焊盘、焊孔、顶层和底层等概念。(2)了解电路板上元器件标注符号的习惯做法。对同一功能单元电路中的元器件,往往采用同一数字作为序号开头,例如:一彩电电路板上的高压包为T602,,如果看到某个序号为VD601的二极管就知道它是行扫描电路的一个元件。(3)一块PCB板上功能相同的元器件常常集中布局,这为“反绘”原理图提供了方便。(4)要想正确绘制原理图必须识别元器件,必要时还要测量在路元器件的极性、引脚。(5)一般是先画草图,再加以整理成一个有利于读图、分析图、有规则的电路原理图。(6)整板画图方法与部分画图方法可以互相借鉴。(7)注意保护他人知识产权,画出的整体电路图不能用于商业,否则可能给自己找来不必要的麻烦。当然画电路图时,如果找到类似产品的电路图做参考,会起事半功倍的作用,另外“反绘”人员的经验也相当重要。总之,熟练掌握由电路板“反绘”原理图,是维修人员必学的一项基本技能,在电器维修工作中占据着十分重要的位置。

电路板范文第3篇

【关键词】PCB设计;噪声;抑制。

中图分类号:S611文献标识码: A

0.引言

PCB设计及制作技术的发展直接带动着大规模集成电路产业的发展,而集成电路在各行业领域的应用也日趋宽泛,因此PCB设计中的噪声抑制问题也变得越来越重要,特别是在军工、航空航天等对产品要求极为严苛的领域,PCB板上的噪声问题如果没有得到妥善解决可能会带来严重的后果。

1.PCB中的热干扰及抑制

元器件在工作时都有一定程度的发热,尤其是有大电流流过的功率器件,所发出的热量会对周边温度敏感器件造成很大干扰,若干扰不能得到有效的抑制和消除,就会对整个电路的电学特性造成影响,甚至会造成短路的后果。

1.1 发热器件及温度敏感器件的放置

发热较大的器件不能贴板放置,贴板会导致整个电路板温度过高,可以将发热量较大的器件单独设计成一个功能模块,放在系统边缘远离敏感器件并且散热较好的区域。大功率器件应尽量靠近系统边缘,且在分层布置时将发热器件布置在整板上方,使其产生的热对电路板的影响降到最小;对于温度敏感器件,则要放置在温度最低的区域,并且远离大功率器件,保证其工作环境基本稳定。

1.2器件的排列与空气对流散热

一般情况下,设备内部均以空气对流进行散热,元器件应以利于空气对流的纵式排列;而且,为减小功率器件对整个系统的温度影响,可以辅以相应的散热器件引导热对流,加速热量的扩散。

2.PCB设计中的共阻抗干扰及抑制

共阻干扰是由PCB上大量的地线造成的,当两个或两个以上回路共用一段地线时,不同回路电流在共用地线上产生一定压降,此压降经放大就会影响电路特性,特别是在电流频率很高时,会产生很大的感抗而使电路受到干扰,可以采取以下措施对这种干扰加以抑制。

2.1 单点接地和就近多点接地。

在信号频率小于1MHz的低频电路中,布线和器件间的电感影响较小,而接地电路形成的环流干扰较大,同级电路的接地点尽量集中。为防磁场干扰,通常设置大量的地线分布在电路板的边缘,对于信号频率大于10MHz的高频电路,各级电路就近接地防止地线太长。

2.2大面积接地

在高频电路中将PCB电路板上所有不用的面积均布设成地线(整体覆铜),以减少地线中的感抗,从而削弱地线上产生的高频信号并对电场干扰起到屏蔽作用。另外,如果地线过细,会使接地电位随电流的变化而变化,造成电子设备的定时信号不稳,抗噪声性能降低,因此地线应适当加粗。

2.3模拟地和数字地隔离

数字信号需要稳定的参考,地线电平的波动可能会造成数字信号的错乱,而模拟地通常包含各种各样的噪声,因此数字地与模拟地应分别于电源的地线相连,或者通过磁珠或零欧姆电阻实现共地。

3.电磁干扰及抑制

电磁干扰是由于电磁效应产生的干扰,由于PCB上的元器件及布线越来越密集,如果设计不当就会产生电磁干扰。而对于有电源布线、信号布线产生的电磁干扰,可以分别采取不同的措施加以抑制。

3.1 电源布线引起的电磁干扰

由于整个系统的电流都要最终汇集到电源线和地线上,电源和地的布线要尽量宽,以减小流过电流带来的压降;还可以在电源输入端并联较大的和较小的滤波电容,起到旁路滤波的作用,使电源保持平稳;另外,地线要靠近供电电源母线和信号线,因为电流在导线上传输会产生回路电感,地线靠近,回路所围的面积减小,电感量减小,回路阻抗减小,从而减小电磁干扰耦合。

3.2信号线布线引起的电磁干扰

为减小信号线之间的干扰,不同功能单元电路(数字电路和模拟电路、高频电路和低频电路)分开设置,布线图形应易于信号流通(拐角使用圆弧或者不小于90°角的折线)且信号流向尽可能保持一致;另外应合理利用屏蔽和滤波技术,注意强电和弱电之间的隔离,防止串扰;在器件的选用上也要合理,保证器件的工作频率符合需求,不要使用频率冗余较大的器件;在器件的位置安排上,容易受到电磁干扰的元器件之间要有一定的距离(通常不小于信号波长的四分之一),高频器件周围应布置栅格状大面积覆铜,屏蔽电磁辐射;输入器件与输出器件应尽量远离,并且做到安全接地。

4 结语

一般而言,使用以上的基本抗干扰措施,可消除印制板90%左右的常见干扰。由于硬件的可靠性是设备的复杂性函数,要消除一些特殊的、小概率的干扰,就要采用特殊的、更复杂的硬件抗干扰电路。但过多地采用硬件抗干扰措施,会明显提高产品的常规成本,且硬件数量的增加,还会产生新的干扰,导致系统的可靠性下降。所以应根据设计条件和目标要求,合理采用一些硬件抗干扰措施,提高系统的抗干扰能力。

【参考文献】

电路板范文第4篇

【关键词】电路板;继电保护;装置

【中图分类号】TM774 【文献标识码】A 【文章编号】1672—5158(2012)08—0108-02

所谓继电保护就是通过电流等电路中的物理性质的变化,反映电流信号的强弱,根据电流信号的强弱进行相关的动作,传递信号或者停止动作,从而达到对整个电路系统进行控制和及时修复的目的。因此继电保护作为电力系统中的重要组成部分,是保障供电和输电稳定的关键。继电保护装置的类型多种多样,尤其是随着电力技术的不断革新和发展,继电保护装置的功能也在不断完善。电路板的继电保护装置是迷你的电子控制器件,因为电路板小巧的特征使得继电保护装置更加直观,这样的迷继电保护装置在优化电器的布局以及电路的简化中起着重要作用。

一、继电保护装置的基本性能

继电保护装置具有提高电力系统安全性和可靠性的优势,能够大大提高电路的使用寿命。具体来说,继电保护装置具有以下基本性能:首先,继电保护装置必须具备一定动作选择的主动性。主要是指在电路系统流通的过程中,继电保护装置必须具有一定的自主选择性和灵活性,通过自主选择能够增强继电保护装置在遇到突发故障时的应变能力,这也是对目前的继电保护装置提出的重要要求。二是要保持速动性。继电保护装置需要根据现实的情况和问题及时并且迅速地做出反应,以达到保护电路安全的目的。动作的速动性是和继电装置的灵敏性直接联系在一起的,因此,继电保护装置的另一个基本性能是动作的灵敏性。可靠性是指继电保护装置是应该在保护范围内动作,在电路系统正常运行的过程中保护系统的正常运行。继电保护装置的基本性能决定了电路的稳定性,使得电路板的继电保护发挥重要作用。

二、电路板继电保护装置的特性

电路板继电保护装置是一种基于微型电子技术的继电保护装置,能够更好地提高电路的直观性和智能化,并且使得结构得以简化,提高了继电保护的工作性能。电路板继电保护装置具有其自身的特性,首先,电路板继电保护装置具有较强的触电切换能力,从而提高了继电保护装置的性能和特性。电路板继电保护装置还有区别与其他保护装置的转换触电的模式,一组常开,一组转换,缩短转换时间,提高了继电保护装置的转换效率。另一个重要特征是其微小性。电路板继电保护装置的特性直接决定了其实际应用的广度和深度,我们在对其特性有了正确准确的分析基础上,提高继电保护装置的实际运用效率,发挥其更好地电路维稳作用。

三、电路板继电保护装置运用原理及方法

电路板继电保护装置的运用原理与方法与继电保护装置的运行原理类似,通过对电力系统发生故障时产生的频率、电流等的变化做出反应,从而起到调整和及时发现问题的作用。电路继电保护装置也是如此,通过对电路中产生的故障及时做出反应,例如对电流、电压等的数据参考和性质判断,进而做出相应的反映和处理。由此可见,电路板继电保护装置的运行原理主要是对电路板内部的电压、电流以及频率等进行实时监控和控制。运作原理和工作方法体现在以下几个方面:

(一)基本原理及工作方法

电路板继电保护装置的工作原理是对电路中的异常情况做出反应,结合电路本身的结构和构成,分析电路中物理量的变化趋势,从而发现电路中的异常。电路板继电保护装置的出现是与电路板继电器的出现相适应的,电路板继电保护装置的具体工作原理与装置内部的信号传输直接相关。

首先,在电路系统中,电力运行的基本参数,例如:电流、电压等某一部分的失误都会在电路内部发生一定的参数变化,因此在电路内部形成一定的数据和信号,当这些变量增加到一定程度时,继电保护装置就会产生相应的反应。其次从继电保护装置的具体工作流程来看,电路板继电保护装置的具体操作办法主要包括了以下几个流程:

1.电力系统本身是受到保护的,继电保护装置要获取电力系统中的信号就必须在地区之间建立一定的关联关系。通过对电力系统中的电流、电压等情况进行综合观察,一旦发现异常就做出预警反应;2.信号发出之后是信号的对比分析过程,对信号中的正常状态或者是异常状态做出调整,当电路中的电流信号达到一定的整定值时,电流继电器继续工作,通过接点向下一集单元发出让电路断电跳闸的信号;如果电流信号没有达到整定值,电流继电器不动作,从而停止跳闸,在向下一级单元传递信号的动作也随之停止。这是比较单元在处理电流信号时的处理办法。3.当处理单元接受了比较单元发送的信号时,处理单元则会按照比较鉴别单元的决策进行相关的处理,从而处理单元的行为直接受比较鉴别单元的影响。处理单元会根据时间的先后顺序进行电流的保护、中断、继电等一系列动作,最终由执行单元来进行电流的电路处理。

(二)电路板继电保护装置的重要作用

电路板继电保护装置是维护电路板电路稳定的关键和重要因素,在实际的运用中发挥着重要作用。主要体现在以下三方面:一是电路板继电保护装置在实际运用中能够监视电路板电路系统的运行情况,减轻长期磨损对电路的损害,一定程度上提高了电路的寿命。第二,通过电路板继电保护装置能够直观地反映电路板工作过程中的异常情况,并且根据具体的电路情况和发出不同的信号,从而为保护电路系统的稳定提供决策的客观依据。三是体现在电路系统的自动化发展上,电路板继电保护装置的发展能够很好地提升电路使用的安全性能,同时利用先进的电力技术,促进继电保护功能的进一步完善。电力系统的自动化发展趋势是与目前信息技术现代化不谋而合的,电路的微型化也对继电保护装置提出了新的要求,如何利用现代先进的科学技术进一步提高电路版的继电保护装置的水平,是目前电力工作者以及相关研发人员探讨的重点。

综上所述,继电保护装置有其自身发展的特性,在维护电力系统稳定发展的过程中,继电保护装置发挥着功不可没的作用。从电路板继电保护装置的应用特性和原理上来看,其应用的前景是广泛的,有利于推动电力系统的完善以及综合发展。尤其是随着计算机信息技术的快速发展,信息技术在电路板继电保护装置中的应用,将进一步加强继电保护装置的智能化水平,提高继电保护的基本功能,实现继电保护的高校、准确发展。

参考文献

[1]郭建伸、李敏;浅谈继电保护装置的事故处理方法[J];内蒙古石油化工;2010年第05期

[2]王阳春;浅谈继电保护装置的维护与试验[J];民营科技;2010年第03期

[3]邰世福;浅析在线监测及故障诊断技术在继电保护状态检修的运用[J];中国新技术新产品;2010年第20期

电路板范文第5篇

【关键词】电子设备;电路板;清洗;技术

电路板在焊接以后,其表面或多或少会留有各种残留污物。为防止由于腐蚀而引起的电路失效,应该通过清洗去除残留污物。

1.清洗技术的作用与分类

1.1清洗技术的主要作用

清洗实际上就是要去除元器件组装后残留的各种污染物。组装焊接后清洗的主要作用如下。

防止电气缺陷的产生。最突出的电气缺陷就是漏电,造成这种缺陷的主要原因是印制电路板上存在离子污染物、有机残料和其他黏附物。

清除腐蚀物的危害。腐烛会损坏电路,造成器件脆化,另外腐蚀物本身在潮湿的环境中能导电,会引起电路短路故障。

使SMT外观清晰。清洗后电路板的外观清晰,能使热损伤、层裂等一些缺陷显露出来,以便于进行检测和排除故障。

1.2清洗技术方法分类

根据清洗介质的不同,清洗技术分为溶剂清洗和水清洗技术两大类,根据清洗工艺和设备不同又可分为批量式(间隙式)清洗和连续式清洗两种类型,根据清洗方法不同还可以分I为高压喷洗清洗、超声波清洗等几种形式。对应于不同的清洗方法和技术有不同的清洗设备,可根据应用和产量的要求选择相应的清洗工艺技术和设备。

2.清洗技术

2.1批量式溶剂清洗技术

溶剂型清洗设备按使用的场合不同,可分为连续式清洗器和批量式清洗器,这两类清洗设备的清洗原理是相同的,都采用冷凝一蒸发的原理清除残留污物。主要步骤是:将溶剂加热使其产生蒸气,将较冷的被清洗电路板置于溶剂蒸气中,溶剂蒸气冷凝在电路板上,溶解残留污物,然后,将被溶解的残留污物蒸发掉,被清洗电路板冷却后再置于溶剂蒸气中。循环上述过程数次,直到把残留污物完全清除。

批量式溶剂清洗技术的清洗系统有多种类型,最基本的有4种:环形批量式系统、偏置批量式系统、双槽批量式系统和三槽批量式系统。如双槽批量式系统溶剂清洗系统都采用溶剂蒸气清洗技术,所以也称为蒸气脱脂机。它们都设置了溶剂蒸馏部分,并按下述工序完成蒸馏周期:采用电浸没式加热器使煮沸槽产生溶剂蒸气;溶剂蒸气上升到主冷凝蛇形管处,冷凝成液体;蒸馏的溶剂通过管道流进溶剂水分离器,去除水分;去除水分的蒸馏溶剂通过管道流入蒸馏储存器,从该储存器用泵送至喷枪进行喷淋;流通管道和挡墙使溶剂流回到煮沸槽,以便再煮沸。

煮沸槽中应容纳足量的溶剂,以促进均勾迅速地蒸发,维持饱和蒸气区,还应注意从煮沸槽中清除清洗后的剩余物。在煮沸槽中设置有清洗工作台,以支撑清洗负载。要使污染的溶剂在工作台水平架下面始终保持安全水平,以便使装清洗负载的筐子上升和下降时,不会将污染的溶剂带进另一溶剂槽中。溶剂罐中要充满溶剂并维持在一定水平,以使溶剂总是能流进入煮沸槽中。当设备启动之后,应有充足的时间形成饱和蒸气区,并进行检查,确信冷凝蛇形管达到操作手册中规定的冷却温度,然后再开始清洗操作。根据使用量,周期性地用新鲜溶剂更换煮沸槽中的溶剂。

2.2连续式溶剂清洗技术

连续式清洗器用于大批量生产的场合,它的操作是全自动的。连续式清洗器可以加入高压倾斜喷射和扇形喷射的机械去污方法,特别适用于表面安装电路板的清洗。

连续式清洗器一般由一个很长的蒸气室组成,内部又分成几个小蒸气室,以适应溶剂的阶式布置、溶剂煮沸、喷淋和溶剂储存,有时还把电路板浸没在煮沸的溶剂中。通常,把组件放在连续式传送带上,根据电路板的类型,以不同的速度运行,水平通过蒸气室。溶剂蒸馏和凝聚周期都在机内进行,清洗程序、清洗原理与批量式清洗类似,只是清洗程序是在连续式的结构中进行的。连续式溶剂清洗技术适用范围广泛,对量小或量大的电路板清洗都适用,其清洗效率高。

2.3水清洗工艺技术

水是一种成本较低且对多种残留污物都有一定清洗效果的溶剂,特别是在目前环保要求越来越高的情况下,使用水清洗具有更加重要的意义。水对大多数颗粒性、非极性和极性残留污物都有较好的清洗效果,但对不溶于水的残留污物没有效果,如硅脂、树脂和纤维玻璃碎片等。在水中加入碱性化学物质,如肥皂或胺等表面活性剂,可以改善清洗效果,除去水中的金属离子,将水软化,能够提高这些添加剂的效果并防止水垢堵塞清洗设备。因此,清洗设备中一般使用软化水。

常用的两种类型水清洗技术工艺流程。一种是采用皂化剂的水溶液,在60~70℃的温度下,皂化剂和松香型助焊剂剩余物反应,形成可溶于水的脂肪酸盐,然后用连续的水漂洗去除皂化反应产物。另一种是不采用皂化剂的水清洗工艺,用于清洗采用非松香型水溶性助焊剂焊接的印制电路板组件;采用这种工艺时,常加入适当中和剂,以便更有效地去除可溶于水的助焊剂剩余物和其他污染物。

2.4超声波清洗

超声波清洗的基本原理是“空化效应”。当高于20kHz的高频超声波通过换能器转换成高频机械振荡传入清洗液中时,超声波在清洗液中疏密相间地向前辐射,使清洗液流动并产生数以万计的微小气泡,这些气泡在超声波纵向传播成的负压区形成、生长,而在正压区迅速闭合(熄灭)。这种微小气泡的形成、生长及迅速闭合称为空化现象。在空化现象中,气泡闭合时形成约1000个大气压力的瞬时高压,就像一连串的小“爆炸”,不断地轰击被清洗物表面,并可对被清洗物的细孔、凹位或其他隐蔽处进行轰击,使被清洗物表面及缝隙中的污染物迅速剥落。

采用超声波清洗具有以下优点:清洗效果全面,清洁度高;清洗速度快,提高了生产率;不损坏被清洗物表面;减少了人手对溶剂的接触机会,提高了工作安全性;可以清洗其他方法达不到的部位,例如,可清洗不便拆开的配件的缝隙处;节省溶剂、热能、工作面积、人力等。

2.5免清洗焊接技术

随着人们环保意识的增强,有污染的传统清洗工艺正逐渐被禁用。这样,免清洗焊接技术就成为今后的发展方向。对于一般电子产品,采用免清洗助焊剂并在制造过程中注意保持生产环境的清洁,例如工人戴手套操作、焊接时仔细调整设备和材料的工艺参数,就能够减除清洗工序,实现免清洗焊接。

目前有两种技术可以实现免清洗焊接,一种是采用低固体成分的免清洗助焊剂,另一种是在惰性保护气体中焊接。实际上,只有免洗助焊剂和适当的免洗焊接工艺及设备相结合,才能完成免清洗焊接,实现焊后免洗。

目前,大多数国家采用氮气来形成惰性气体气氛,这是因为与其他气体相比,氮气具有安全可靠、来源广泛及经济性好的特点。氮气作为保护气体极其合适,主要是它的内聚能量高,只有在高温和高压下,才会发生化学反应。使用惰性保护气体焊接,电路板上的残留物可明显减少,焊点平滑,焊球与桥接现象明显减少,焊接时润湿力提高,润湿时间减少,非润湿性故障相应减少。

参考文献

[1]何小艇.电子系统设计.杭州:浙江大学出版社,2008

电路板范文第6篇

在微电子技术迅速发展的当前社会,印制电路板也发生了一系列的变革,这也使得印制电路板的制造技术水平有了更高的要求。本文从直接电镀的原理、发展优势,对直接电镀技术分析后,分析电镀系统的正确使用方式,从而促进印制电路制造水平的高速发展。

【关键词】微电子技术 印制电路板 非导体 电镀技术

1 概述

在印制线路板制造工艺中,通孔导通化长期以来采用化学沉铜再电镀工艺。并且较好的掌握了所必须的控制技术,积累了丰富的生产实践经验。随着印制电路设计使得印制电路板制造技术难度更高,印制板直接电镀技术逐渐发展起来。相比于传统工艺,直接电镀技术是通过改变供电方式并且利用其它辅助装置,使得工艺技术跟加成熟。同时将印制板的金属化孔技术和电镀技术相结合,直接完成孔金属化及电镀要求。

2 直接电镀技术

直接电镀技术所用的材料大致可以分成三类:第一类是指利用胶体钯工艺使非导体的表面产生铅导电金属薄层;第二类是MnO2接枝技术,即用导电高分子材料作为导电层;第三类是指用碳或石墨悬浮液涂布薄膜作为电镀基础进行直接电镀。以碳基为主的直接电镀技术,不但生产成本降低,而且更重要的是环境的安全性提高。该工序只有几步、操作容易和控制分析简单。主要的工序有清洁调整、浸涂碳粉、微蚀和防氧化等。作为直接电镀技术需要满足下列几个条件:

(1)在非导体孔壁基材上,要经过特殊处理,使基材上形成导电层,从而实现金属电镀,同时镀层与基体之间要有较好的结合力以保证电镀工艺的正确实施。

(2)对于电镀工艺中使用于导电层的化学药剂,应该选择易处理,对环境污染小的,避免其对周围环境产生影响。

(3)电镀工艺流程越短越好,同时操作范围应该保持一定的宽度,便于机械的操作和维护。

(4)电镀工艺应该可以应用于各种印制板,比如板厚与孔径比较大的印制板,或是其他基材较特殊的印制板等。

黑孔化工艺流程和工艺说明如图1所示。

3 直接电镀的发展优势

基于社会快速发展下人类需求不断增多的情况,人们需要具有高密度、高精度的印刷电路板产品,直接电镀技术也就因此产生。相比于传统工艺方法,直接电镀技术主要采用垂直挂镀,使得获得的产品质量更加可靠,也便于工业生产的规模化。具体优势为:

(1)金属化孔采用碳基直接电镀工艺提供了较高的化学沉铜工艺。完全适应、良好环境的印制线路板生产日益增长的需要。

(2)金属化孔与电镀连续作业完成,提高了生产效益,稳定生产工艺品质。

(3)直接电镀工艺采用全自动化工艺,不用进行手工装挂,同时其可以应用于不同尺寸的印制板,因此在作业过程中不易对基板表面产生损害,有利于生产规模化。

(4)在使用时不用预留装夹位置,因此可以节约安装面积和原材料。

(5)由于水平电镀是利用计算机进行控制,可以实现自动化和标准化,因此对于基板相同的印制电路板,其电镀效果可以保持一致。

(6)电镀槽的清洗,电镀液的添加更换全部是利用电脑编程,自动化操作,因此减轻了管理负担,也可以避免由于人为操作失误造成损失。

(7)水平电镀工艺的清洗过程是分段清洗,可以减少清洗水的产生与排放。

(8)此工艺是全封闭作业,利于对作业过程中产生的废气统一收集处理,有利于作业环境的改善。同时由于减少了热量的损耗,可以节约能源且提高生产效率。

4 结束语

直接电镀工艺相比于传统工艺,更加简单、高效。但由于电镀工艺本身具有一定的高技术要求,要想更加成熟的适应市场的要求,就需要在往后的实践过程中不断改进,克服技术性问题。尽管如此,直接电镀工艺的使用还是体现了印制电路工业的进步,因为其技术的先进性,可以有效的降低作业时间和成本,全自动化操作可以节省人力,而且对于环境的危害被有效控制。直接电镀工艺依然拥有巨大的市场潜力和进步空间,只有不断改进工艺,才能获得更大的市场价值。唯有不断地创新、不断地发展,快速地研制和运用新工艺,迅速不断地提高产品质量,才能永保活力。

参考文献

[1]李学明等.印制电路技术[Z].香港:盈拓科技咨询服务有限公司,2007.

[2]张怀武等.现代印制电路原理与工艺[M].北京:机械工业出版社,2010,1.

作者简介

张伯平,现为邢台市印制板研究中心主任,高级工程师,河北省软硬结合印制板重点工程实验室主任,海纳电子总经理。从事印刷线路板、特种电镀工艺科研生产三十余年,拥有发明及实用专利6项。

作者单位

电路板范文第7篇

关键词:电路板;故障诊断;维修策略

中图分类号:TN407

文献标识码:A

文章编号:1009-2374(2012)22-0078-03在当前技术条件支持下,电路板多可以分为单面板、双面板以及多层板这三种形式,其相对于固定电路的批量生产以及用电器械布局的优化整合而言有着极为关键的应用价值。在微电子技术发展不断提升与完善的推动作用之下,电路系统建设作业正逐步向着集成化、多元化、智能化以及复杂化方向发展,由此直接导致电路板在实际运行过程中的各类故障频频发生。从这一角度上来说,如何对电路板在实际运行过程中可能出现的故障问题予以合理诊断并及时展开行之有效的维修作业,已成为现阶段相关工作人员最亟待解决的问题之一。那么,电路板故障诊断应采取何种方法进行?电路板维修策略如何高效落实与应用呢?本文试针对以上问题做详细分析与说明。

1 电路板的故障诊断方法分析

很明显,对于电路板而言,要想判定其在正常使用过程中是否存在维修或是更换的必要,首先需要对其整体结构的完整性,也就是运行过程中的故障要素进行判断。在当前技术条件支持下,电路板故障诊断方式可归纳为以下几点:

1.1 测量法分析

应用测量法对电路板故障进行诊断的关键在于借助于万用表装置对电路板在运行状态下各组装置的输出电压参数予以测定,根据所测定电压参数的正常性来判定整个电路板是否存在故障问题。从这一角度来说,应用此种故障诊断方法要求故障诊断工作人员对电路板所在机器设备有着比较完善的认知,能够了解各组装置输出电压参数的合理取值区间。获取该取值区间的方式有两种:一种是参照生产厂家所提供的数据资料,另一种是在电路板初次投入使用状态下对其进行预先测定,将其作为基准数据。值得一提的是:在选用测量法对电路板故障问题予以诊断的过程中,可直接参照预定测试点进行测量作业,直接锁定出现输出电压参数误差的测试点,从而最大限度地缩小了故障在电路板装置中的蔓延范围,并方便了后续维修作业的

开展。

1.2 排除法分析

应用排除法对电路板故障进行诊断的基本原理在于:故障诊断工作人员能够参照电路板装置的基本运行原理对各种可能导致故障因素的原因进行推导与归纳,进而按照由易至难的方式对以上故障因素予以逐个排除,排除至最后的部件从理论上来说就是最有可能出现故障的位置所在。在当前技术条件支持下,我们一般按照由电路板连接机械故障至电路板附件装置机械故障的方式对电路板予以故障诊断,其最大的优势在于操作性及可控性强。

1.3 替换法分析

应用替换法对电路板故障进行诊断的关键在于通过对同等状态下的电路板予以替换的方式来判定故障是否存在。考虑到经济性的实现,一般采取如下方式进行诊断作业:如果在实际运行过程中存在相同型号的机械设备,在对其中一个机械设备电路板故障进行诊断的过程中,可将该电路板替换至另一个处于正常运行状态的机械设备系统中,若替换后的机械设备同样出现误动动作,则可以判定所替换电路板装置存在故障问题。与此同时,故障诊断作业人员还可以将被替换掉的(处于正常运行状态下的)电路板装置替换至原来存在误动动作的机械设备中,若机械设备原本的误动动作得到了良好控制,则可以进一步确定所替换的电路板存在故障问题,进而确保后续维修作业的可靠性。

2 电路板的维修策略分析

在判定运行电路板装置存在故障之后,要想确保整个机械设备运行的稳定性与可靠性,就必须诊断电路板的故障部分并予以相应的维修作业。维修的关键在于最大限度地控制电路板的故障缺陷,并缓解由电路板存在故障缺陷给整个机械设备运行作业造成的威胁。具体而言,在当前技术条件支持下,有关电路板的维修策略可划分为以下几个

方面:

2.1 清洁除锈分析

机械设备在长时间且持续性的使用过程中难免会导致电路板装置表面出现一定程度的吸附性灰尘或其他物质,这些吸附性物质在附着于电路板装置运行表面的过程中将导致电路板相关元件散热特性的发挥受到不利影响,严重时还可能导致电路板运行无法继续进行或是损毁。特别是对于电路板版面上的芯片接脚位置而言,过多的附着性灰尘将导致芯片元件的运行出现不稳定波动,最终引发电路板短路。在维修过程中应当将电路板装置表面的清洁除锈工作视作最基础性的维修策略之一,杜绝附着性灰尘对电路板装置的安全稳定运行造成影响与干扰。与此同时,在电路板维修作业人员进行清洁除锈的过程中,电路板运行状态下的各类运行情况观测起来也更为直接与高效。

2.2 熔断丝检测分析

在当前技术条件支持下,大部分的电路板装置中都添加了一定的熔断丝装置。熔断丝在电路板运行过程中的任务是:防止电路板在过高电流流进情况下出现元件损毁问题。换句话来说,在判定电路板装置存在故障的情况下,就应当针对电路板装置中熔断丝是否存在损毁这一问题进行检测。若发现熔断丝损毁,大多可以在更换同型号熔断丝的维修方式作用下重新确保整个电路板运行的正常性与稳

定性。

2.3 明显损坏元件查找分析

电路板维修作业人员应当针对电路板上的各类型元件进行细致观察。在一般情况下,电路板元件故障的最直接表现方式可以归纳为以下几个方面:元件电容位置胀大并出现裂缝;三极管装置出现贯穿性烧毁现象;电阻元件出现烧断问题。若在此维修阶段发现上述几种问题,则同样采取更换同一型号装置的方式来解决电路板此类故障问题。

2.4 虚焊及腐蚀点查找分析

受到制作工艺局限性因素的影响,部分机械设备内部电路板装置会在长时间且持续性的使用过程中出现部分元件接脚位置的虚焊问题。与此同时,对于长期处在潮湿性工作环境下的电路板装置而言,部分元件还可能受到腐蚀影响。在查找到以上故障位置之后,可采取加焊或是二次连接方式对以上故障问题予以维修,从而确保电路板装置高质量且稳定运行。

3 结语

伴随着现代科学技术的蓬勃发展与经济社会现代化建设进程的日益完善,社会大众持续增长的物质文化与精神文化需求同时对新时期的电力系统建设事业提出了更为全面与系统的发展要求。电路板作为整个电力系统运行的基础性装置,其在确保电力高效可靠运转过程中所发挥的重要作用需要引起相关工作人员的广泛关注与重视。总而言之,本文针对有关电路板故障诊断与维修策略的相关问题做出了简要分析与说明,希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。

参考文献

[1] 李晓丽,王宝鹏.探索虚拟仪器在电路板维修工作中的应用[C].中国造船工程学会2005舰船电子装备维修理论与应用研讨会论文集,2005:148-150、154.

[2] 蔡慧敏,李源.诊断电路板故障的边界扫描改进自适应算法[J].吉林大学学报(工学版),2004,34(Z1):216-

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[3] 覃战冰,邓斌.基于单片机仿真器的单片机应用电路板故障测试系统的研究[J].国外电子测量技术,2006,25(11):16-19.

[4] 张勇,王新赛.基于红外的电路板故障诊断技术国内外发展现状[J].科协论坛(下半月),2011,(2):81-82.

电路板范文第8篇

【关键词】印制电路板 快速制作系统 研发

在以往,印制电路板的制作是电子产品制备的过程中最为繁琐的操作环节,往往为了取得一块印制电路板,要经过很多步骤的处理。通过长期实践研究,印制电路板的过程可以通过系统化职能处理来完成,以此来减轻该环节的工作量,同时还能够提升印制电路板的制造质量,起到一定的规范设计印制电路板样的作用。

1 印制电路板的制作标准分析

印制电路板是很多电子产品当中所必要的装置,印制电路板的功能对于电子产品的正常运行十分重要。因此,在印制电路板的过程中,要根据实际需要,调整制作思路及工艺,使其与电子产品的其它部件相兼容,从而提升整个产品的性能。从印制电路板的制作标准来看,电路板的制作要符合软件产品的灵活特性以及软件升级周期的特点,而这些内容都要在研发印制电路板快速制作系统的过程中认真考量。

2 印制电路板快速制作系统研制

印制电路板快速制作系统的研发过程主要利用现代电子计算机技术及相关的处理软件的应用,同时,为了保证印制电路板快速制作系统所制备出的电路板的质量完好,则采用了光绘、照相版等化学工艺流程来做辅助处理。

2.1 印制电路板快速制作系统的研发

印制电路板快速制作系统是一整套生产制作技术的集合,且每项工艺都是用以完善电路板质量的必要环节。当然,其中最少不了的是将电子计算机技术及相关软件与制作系统进行整合应用的过程。另外,在系统研发的过程中,要注意针对系统开发前准备工作、化学物质反应分析、物理布线调整、系统操作细节等问题的处理。

2.2 印制电路板快速制作系统所依赖的技术

印制电路板快速制作系统在研发过程中需要一定的技术为其做支撑,使其达到自动化、高质量的设计目标。通常情况下,为了研制快速热转移式制版机,一般会选择89c2051为主控芯片来设计系统,使系统实现自动化操作控制。另外,为了使印制电路板快速制作系统研制的性价比更加合理,则需利用电脑软件将制备好的印制电路板图形通过激光打印机打印在通过特殊处理的专用热转印纸上,再将其送入制版机中进行制版,这样就降低了系统制备电路板的成本[1]。

2.3 印制电路板快速制作系统在研发时所要注意的问题

为了自主开发系统软件项目,则需要对以往相关领域的研究成果进行研究,从中找寻可以借鉴的内容和技术,这样一来,可以避免同样的研发错误再次发生,而且也能够提升系统研发的整体效率。在印制电路板快速制作系统的研发过程中,也曾出现一些问题值得注意,例如:经常会出现系统研发与最终设计目标相脱离的现象,如若这种情况发生,则要重新梳理系统研发的初衷、步骤以及特定需求点。再比如,印制电路板快速制作系统的制备过程较为繁琐,过于强调细节,进而影响到电路板的制作效率。总之,无论出现何种问题,都需要在研制的过程中加以调整或避免,因为一个相对成熟的印制电路板快速制作系统是需要几次调试才能成功运作的[2]。

3 印制电路板快速制作系统的制造

在实际工作中,为了提升印制电路板生产部门的绩效,改善生产工艺水平,则需计划建立一套信息化管理系统,通过研究国内在以往印制电路板的单位所使用ERP系统的实际状况,再经过比较各类ERP软件供应商并结合自身的实际情况后,决定依托本机构在计算机软件和硬件方面的优势,自主开发一套适用于专项生产领域的印制电路板生产管理系统[3]。通过一段时间的验证,研制出来的印制电路板快速制作系统的能效较佳,所印制出的电路板的质量较好。

3.1 印制电路板的制作

在备好印制电路板的必要元器件以后,便可以利用印制电路板快速制作系统进行电路板的制作。首先,要估算待印制板的尺寸大小,并且在熟悉电路图及各元件引脚功能的前提下,参考正规仪表中的类似布局模式,将系统元件进行合理排位。要根据制版图的尺寸来下料,并且要找好各材料布设的角度,同时要防止化学腐蚀物质。另外,在这个过程中,一般情况下是要根据事前制备的方案图来进行制版的,但为了保证系统的制备效果,要在版面四周绘制出合理宽度的地线,且留有一定的打孔余地,以此来为后期修正版面及线路做准备[4]。

3.2 评价印制电路板快速制作系统所能够达到的工艺水准

电路板是电子电路的载体,因此,电子电路板的运作性能在一定程度上取决于电路板的制备效果。所以,印制电路板快速制作系统所能够达到的最佳工艺水准极为重要。实践表明,印制电路板快速制作系统的研制及其应用可以实现电路板的自动化制备过程,其制作质量较手工制备而言较为精良,且系统运作具备一定的经济性,能够明显提升电路板的制作效率。

4 结语

总而言之,通过分析印制电路板的制作标准,以及对印制电路板的制作系统开发过程的研究,了解到在实际制造印制电路板快速制作系统过程中所需要注意的细节和关键步骤,并在此基础上探究印制电路板快速制作系统所能够达到的实际制造工艺水准。总体而言,通过研制印制电路板快速制作系统,替换了传统手工制备电路板的繁琐过程,提升了生产能效,并可以在一定程度上改善电路板的制作质量,使其达到既定的制作标准。

参考文献:

[1]石万里.实验室快速制作印制电路板后处理工艺研究[J].实验技术与管理,2011,06(06):47-48.

[2]杨继平,向东,程杨,高鹏,段广洪,冯剑.面向元器件重用的印制电路板拆解试验[J].机械工程学报,2010,01(01):138-139.

[3]纪成光,吕红刚,陶伟,李民善.光电印制板(OEPCB)制作工艺浅析[J].印制电路信息,2013,07(07):69-70.

电路板范文第9篇

关键词:印制电路板(pcb)焊接布线装配

1.印制电路板

1.1 印制电路板简介

印制电路板可实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘,提供所要求的电气特性,为自动焊接提供阻焊图形,为元件插装、检查、维修提供识别字符和图形。

12设计印制电路板的大体步骤

在设计电路板时,首先应对电子制作中的所有元件的引脚尺寸、结构封状形式标注详细真实的具体数字,应注意的是有时同一型号的元件会因生产厂家不同在数值及引脚排列上有所差异;其次,根据所设计的电原理图,模拟出元件总体方框图:最后,根据方框图及电性要求,画出电路板草图。在画各元件的详细引脚及其在电路板上的位置时,应注意处理好元器件体积大小及相互之间的距离、周边元件距边缘的尺寸,输入、输出、接地及电源线,高频电路、易辐射、易干扰的信号线等。

2.印制电路板设计遵循的原则

2,1 元件布局

首先,要考虑pcb尺寸大小。pcb尺寸过大时,印制线条长,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也增加;过小,则散热不好,且邻近线条易受干扰。在确定pcb尺寸后,了解各个元件的属性信息,包括电气性能、外形尺寸、引脚距离等,再确定元件的位置。最后,根据电路的功能单元,对电路的全部元器件进行布局,需要注意以下几个方面:

1)元件排列一般按信号流向,从输入级开始,到输出级终止。每个单元电路相对集中,并以核心器件为中心,围绕它进行布局。尽可能缩短高频元器件之间的连线,减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。对于可调元件布置时,要考虑到调节方便。易受干扰的元器件不能相互挨得太近,输入和输出元件应尽量远离。

2)对称式的电路,如推挽功放、差分放大器、桥式电路等,应注意元件的对称性。尽可能使分布参数一致,有铁芯的电感线圈,应尽量相互垂直放置,且远离,以减小相互间的耦合。

3)对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求。若是机内调节,应放在印制板上方便于调节的地方;若是机外调节,其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。

4)元件排列均匀、整齐、紧凑,密度一致,尽量做到横平竖直,不能将元器件斜排或交叉重排。单元电路之间的引线应尽可能短,引出线数目尽可能少。

5)位于电路板边缘的元器件,离电路板边缘一般不小于2mm。各元件外壳之间的距离,应根据它们之间的电压来确定,不应小于0.5 mm。

2.2布线

元件布局确定后,就可开始实施布线,印制电路板布线时应注意以下几点:

1)布线要短,尤其是晶体管的基极、高频引线、高低电位差比较大而又相邻的引线,要尽可能的短,间距要尽量大,拐弯要圆,输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行。 2)-般公共地线布置在边缘部位,便于将印制电路板排在机壳上。

3)印制电路板同一层上不应连接的印制导线不能交叉。印制摄导线的最小宽度主要由导线与绝缘基扳间的粘附强度和流过它们的电流值决定。导线宽度为1.5mm可满足要求。对于集成电路,尤其是数字电路,通常选0.02~ 0.3mm导线宽度。

4)印制导线拐弯处一般取圆弧形,而直角或夹角在高频电路中会影响电气性能。此外,尽量避免使用大面积铜箔,否则,长时间受热时,易发生铜箔膨胀和脱落现象。必须用大面积铜箔时,最好用栅格状。这样有利于排除铜箔与基板间粘合剂受热产生的挥发性气体。

2.3焊盘

焊盘中心孔要比器件引线直径稍大一些。焊盘太大易形成虚焊。焊盘外径d-般不小于(d+1.2)mm,其中d为引线孔径。对高密度的数字电路,焊盘最小直径可取(d+l.o)mm。

3.印制电路板的装配

3.1 元器件引线成型

为使元件在印制电路板上排列整齐、美观,避免虚焊,将元器件引线成型也是非常重要的一步。一般用尖嘴钳或镊子成型。元器件引线成型有多种,基本成型方法、打弯式成型方法,垂直插装成型方法、集成电路成型方法等。

3.2元器件引线及导线端头焊前处理

为保证焊接质量,元件在焊接前,必须去掉引线上的杂质,并作浸锡处理。带绝缘层的导线按所需长度截断导线,按导线的连接方式决定剥头长度并剥头,多股导线捻头处理并上锡,这样可保证引线介接入电路后装接可导电良好且能承受一定拉力而不致产生断头。

3,3元器件的插装方法

电阻器、电容器、半导体器件等轴向对称元件常用卧式和立时两种方法,采用哪种插装方法与电路板的设计有关,看具体的要求。元件插装到电路板上后,其引线穿过焊盘后应保留一定的长度,一般l-2mm左右,直插式的,引脚穿过焊盘后不弯曲,拆焊方便,半打弯式将引脚弯成45度,具有一定的机械强度,全打弯式,引脚弯成90度左右,具有很高的机械强度,要注意焊盘中引线弯曲的方向。

3.4元器件的焊接

在焊接电路时,将印制电路板按单元电路区分,一般从信号输入端开始,依次焊接,先焊小元件,后焊大元件。焊接电阻时,使电阻器的高低一致,电容要注意“+”,“一”极性不能接错,二极管的阴阳极性不能接错,三极管在焊接时焊接的时间尽可能短,用镊子夹住引线脚,以利散热。集成电路线焊接对角的两只引脚,然后再从左到右自上而下逐个焊接,焊接时,烙铁头一次粘锡量以能焊2-3只引脚为宜,烙铁头先接触印制电路板上的铜箔,待焊锡进入集成电路引脚底部时,烙铁头再接触引脚,接触时不宜超过3s,且要使焊锡均匀包住引脚,焊后要检查是否漏焊、碰焊、虚焊,并清理焊点处焊料。

3.5 焊接质量检验

1)目测检查

从外观上检查焊接质量是否合格,是否漏焊,焊点周围是否残留焊剂,有无连焊、桥焊,焊盘有无裂纹,焊点是否光滑,有无拉尖现象等。

2)手触检查

用手触摸元器件,有无松动、焊接不牢的现象,用镊子夹住元器件引线轻轻拉动,有无松动现象,焊点在摇动时,上面的焊锡是否有脱落现象。

4.结束语

电子产品与我们的生产生活息息相关,我们在进行印制电路板的设计与制作时,上述的设计制作技巧,可使电路原理图的设计进一步规范化,质量检测对产品的性能、可靠性、安全性有更一步的保障。

参考文献:

[1]田夏军.protel 99se仿真在电路设计中的应用[j].河北工业科技,2004,(6).

[2]赵伟军.prote199se教程[m].北京:人民邮电出版社,2004.

电路板范文第10篇

关键字: 双层屏蔽腔; 电磁屏蔽效能; 印制电路板; 传输线法

中图分类号: TN911?34 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2013)22?0005?05

0 引 言

电子设备通常用机壳来屏蔽外界电磁场的干扰,机壳外部通常会开孔来提供通风性、可见性,而这样的开孔会使外部的电磁场通过孔缝耦合到设备机壳内部,从而在机壳内部的设备或印刷电路板上感应出电流和电压,降低设备或元件的性能,严重时会对内部设备造成损坏。因此,研究有空屏蔽腔对电磁干扰的电磁屏蔽效能有重要的实际意义和价值。从以往的研究看,提高屏蔽效能的方法有很多,如相同面积下,孔阵的屏蔽效能优于单孔的屏蔽效能,双层孔的屏蔽效能优于单层的屏蔽效能[1],也研究了很多因素对屏蔽效能的影响,如孔的大小,形状,孔间距,电磁波极化方向[2?4]等。本文主要推导出双层加载电路板屏蔽腔屏蔽效能公式,并运用CST仿真验证,研究电路板大小、位置、数量等因素对后腔中心点屏蔽效能的影响。

1 理 论

平面波垂直照射双层有矩形孔加载电路板的屏蔽腔的模型如图1所示。一般情况下,由孔缝耦合进入屏蔽腔的能量要比穿透腔体壁进入屏蔽腔的能量要多,因此只考虑耦合能量[5]。

本文采用材料为铜的双层屏蔽腔模型,分前腔和后腔两部分。[a],[b] 是屏蔽腔的宽和高,前腔长度为[d1],后腔长度为[d2];[w],[l]为腔体上开孔的长和宽;[p]为后腔的中心观测点;[q]为内层孔到PCB板的距离;PCB板厚度为[t′];腔体厚度为[t]。

根据M.P.Robinson提出的传输线理论[2?6],孔缝等效为两端短路的共面带状传输线,矩形机壳等效为终端短路的波导。该模型等效电路图如图2所示。

2 仿真结果分析

为了验证理论结果的正确性,用电场强度为[1 V?m-1]的平面电磁波照射厚度为1 mm的矩形屏蔽壳,腔体尺寸为[300 mm×120 mm×600 mm],其中前腔长[300 mm],后腔长[300 mm],孔缝尺寸为 [80 mm×][20 mm],介质板尺寸为[300 mm×120 mm×1 mm],安装在距离第二层孔缝[100 mm]处,仿真频率为[200 MHz~1 GHz]。

介质板中心与开孔中心以及观测点在一条直线上,当屏蔽腔内有介质板时,入射波耦合进入腔体,遇到介质板,发生介质损耗,电磁波能量主要分为三部分:一部分透过介质板进一步传播,一部分反射,还有一部分通过介质板与腔体的缝隙发生绕射,介质板还会吸收能量。由于电磁波的透射和绕射,在介质板之后的空间还存在电磁场。

图3是采用等效传输线法和CST仿真方法在后腔中心点屏蔽效能的对比,可以看出两种方法的结果在低频有部分差异,但在300 MHz以后较好吻合。且腔体在707 MHz出现谐振现象。

下面讨论因素对屏蔽效能的影响。

2.1 改变介质板大小对屏蔽效能的影响

图4中内层孔到加载PCB板的距离q=100 mm,采用三种不同大小的介质板,分别为500 mm×10 mm,100 mm×40 mm和200 mm×80 mm。可以看出,在给定频率范围内,介质板越大,腔体屏蔽效能越高,这是因为介质板越大,其介质损耗越大,谐振点的场强越小,屏蔽体的屏蔽效能越大。

2.2 介质板与第二层孔缝之间的距离对屏蔽效能的

影响

介质板尺寸不变为300 mm×120 mm×1 mm。内层孔到加载PCB板的距离q变化。在这里q分别取50 mm,100 mm和290 mm,最后和没有PCB板的情况做对比。

由图5可知,在给定频率范围内,介质板离第二层孔缝越远,屏蔽效能越低。当介质板离第二层孔缝50 mm的时候,大部分耦合场发生反射,耦合出腔体,因此第二层腔体中心场强是最小的,屏蔽效能是最大的,随着距离的增大,腔体中心场强也逐渐增大,当增加到290 mm的时候,腔体中心场强达到最大值,与无介质板时的场强接近,屏蔽效能也与无介质板时接近。

2.3 介质板数量对屏蔽效能的影响

介质板大小均为300 mm×120 mm×1 mm,当只有一块介质板的时候,放置在距第二层孔缝100 mm的地方,即图1中q=100 mm的地方;当有两块介质板的时候,放置在距离第二层孔缝50 mm和100 mm的地方,即图1中q=50 mm和q=100 mm的地方,当有三块介质板的时候,放置在距离第二层孔缝50 mm,100 mm和150 mm的地方,即图1中q=50 mm,q=100 mm和q=150 mm的地方。仿真结果如图6所示。

由图6可以看出,随着介质板数量的增加,腔体中心位置的屏蔽效能有所增加。

2.4 介质板不同放置方式对屏蔽效能的影响

介质板大小不变,以下面三种不同的方式放置:与第二层孔缝平行,放置在距离地二层孔缝100 mm的位置;与侧面平行,放置在垂直于孔缝长边中央的位置;与地面平行,放置在垂直于孔缝短边中央的位置。三种放置方式如图7所示。

三种情况仿真结果如图8所示。

由图8可知,介质板平行与地面放置时屏蔽效能最差,其他两种放置方式对屏蔽效能影响不大。

3 加载集成运算放大电路板对屏蔽效能的影响

实际的印制电路板和等效的宏观介质板还是存在一定的差异,在这里,将宏观介质板替换为集成运算放大电路板,如图9所示。

对比介质板和电路板在屏蔽腔中对屏蔽效能的影响,设置介质板大小与电路板相同,均为75.59 mm×25.69 mm×0.711 2 mm,均将模型放置在屏蔽腔后腔中心距z轴原点-99.288 8 mm的位置,此处介质板为前面提到的电导率为[σ=0.22 S?m-1]介电常数为[εr=2.65]的宏观介质板,印制电路板采用图9所示的加载集成运算放大电路的电路板。运用CST,将电路板的PCB模型导入到CST的微波工作室中,经过仿真后,其结果如图10所示。

由图10可知,在大小、厚度、放置位置相同的情况下,宏观介质板和印制电路板得到的屏蔽效能相差不大,即用宏观介质板等效替代印制电路板误差较小。

加载印制电路板后腔体屏蔽效能主要表现在电路板表面电场强度的变化和表面电流的不同,通过CST仿真,得到下述结果。

3.1 电路板表面电场

从由图11和图12可知,无屏蔽时最大场强为[11.070 7 V·m-1],有屏蔽时最大场强为[0.164 V·m-1],可见屏蔽腔对电路板起到了良好的屏蔽效果。并且相隔较近的导线之间容易引起高场强,如果没有屏蔽,将会引起电路板的正常工作,严重时引起损坏。

3.2 电路板表面电流

图13中,无屏蔽时电路板表面电流最大值为[0.014 93 A·m-1],图14中,有屏蔽时电路板表面电流最大值为[2.091 8e-005 A·m-1],明显比无屏蔽时减小许多,说明屏蔽腔对电路板起到了良好的屏蔽效果。

4 结 语

本文用传输线等效模型推出双层加载电路板矩形腔体屏蔽效能的计算公式,通过仿真验证了公式的正确性,并得出结论:在给定频率范围内,介质板越大,腔体屏蔽效能越高;介质板离第二层孔缝越近,屏蔽效能越高;介质板数量越多,屏蔽效能越高;介质板平行与地面放置时屏蔽效能最差,其他两种放置方式对屏蔽效能影响差别不大。通过以上结论,在设计机壳时,可以通过对内部电路板的合理布局提高系统的屏蔽效能,同时,腔体内电路的响应频率应当避开腔体的谐振频率。

在本文中,为了更加贴合实际应用,将等效介质板替换为加载集成运算放大电路的印制电路板模型,通过CST仿真,验证了宏观介质板等效代替印制电路板的有效性和相似性,并且验证了屏蔽腔体对内部电路板良好的屏蔽效果以及屏蔽腔体对电路板功能的影响。

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