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印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002：修订间差异

印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 (查看源代码)

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第83行： 第83行：
表1印制板用基材选用指南
表1印制板用基材选用指南


{| class="wikitable" style="text-align:center;"
{| class="wikitable"  
|- style="vertical-align:middle;"
|- style="text-align:center;"
! 性 能
! rowspan="2" | 性 能
! colspan="4" | 刚 性 印 制 板
! colspan="4" | 刚 性 印 制 板
! colspan="3" | 挠 性 印 制 板
! colspan="3" | 挠 性 印 制 板
|- style="vertical-align:middle;"
|- style="text-align:center;"
| style="text-align:left;" | 酚醛纸质 层压板
| 酚醛纸质 层压板
| 环氧纸质 层压板
| 环氧纸质 层压板
| 聚酯玻璃 毡层压板
| 聚酯玻璃 毡层压板
第96行： 第96行：
| 聚酰亚胺 薄膜
| 聚酰亚胺 薄膜
| 氟化乙丙烯 薄膜(FEP)
| 氟化乙丙烯 薄膜(FEP)
|
|-
|- style="vertical-align:middle;"
| 机械性能
| style="text-align:left;" | 机械性能
| O
| O
| O/+
| O/+
第106行： 第105行：
| NA
| NA
| NA
| NA
|- style="vertical-align:middle;"
|-
| style="text-align:left;" | 电性能
| 电性能
| O/+
| O/+
| +
| +
第115行： 第114行：
| ++
| ++
| ?
| ?
|- style="vertical-align:middle;"
|-
| style="text-align:left;" | 耐高温性能
| 耐高温性能
| +
| +
| O/+
| O/+
第124行： 第123行：
| +++
| +++
| ?
| ?
|- style="vertical-align:middle;"
|-
| style="text-align:left;" | 耐潮湿性能
| 耐潮湿性能
| 0
| 0
| 0
| 0
第133行： 第132行：
| +
| +
| ++
| ++
|- style="vertical-align:middle;"
|-
| style="text-align:left;" | 耐焊接+温度性能
| 耐焊接+温度性能
| +
| +
| +
| +
第142行： 第141行：
| O/+
| O/+
| 0
| 0
|- style="text-align:left;"
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| colspan="8" style="vertical-align:middle;" | 注 ： <br />“?”—目前尚无填写此栏的充分数据。 <br />“— ”——在某种条件下可能会引起问题。 <br />“O”——中等，在大多数应用中通常不会发生问题。 <br />“+”“++”“+++”——好，很好，极好。 <br />“NA”——不适用。
| colspan="8" | 注 ：<br />“?”—目前尚无填写此栏的充分数据。<br />“— ”——在某种条件下可能会引起问题。<br />“O”——中等，在大多数应用中通常不会发生问题。<br />“+”“++”“+++”——好，很好，极好。<br />“NA”——不适用。
|}
|}


第342行： 第341行：
根据所使用的材料，暂时性保护涂覆层可以在焊接前去除，也可以作为焊剂。涂覆焊剂前不被除去 的暂时性保护涂覆层是树脂型的，它可溶于焊剂溶剂。
根据所使用的材料，暂时性保护涂覆层可以在焊接前去除，也可以作为焊剂。涂覆焊剂前不被除去 的暂时性保护涂覆层是树脂型的，它可溶于焊剂溶剂。


[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图1.jpeg]]
[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图1.jpeg|400px]]


注：除非另有规定，当铜箔为35 μm(0.0014 in)时 ，x=0.25 mm(0.01 in)。
注：除非另有规定，当铜箔为35 μm(0.0014 in)时 ，x=0.25 mm(0.01 in)。
第434行： 第433行：
为了保护挠性印制板上的非支撑孔连接盘不从基材表面起翘，可对这种连接盘增加盘趾或用覆盖 层搭盖在连接盘圆周上，见图2。
为了保护挠性印制板上的非支撑孔连接盘不从基材表面起翘，可对这种连接盘增加盘趾或用覆盖 层搭盖在连接盘圆周上，见图2。


[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图2.jpeg]]
[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图2.jpeg|400px]]


覆盖层的余隙窗口
覆盖层的余隙窗口
第448行： 第447行：
在挠性印制板上使用覆盖层覆盖在焊接操作时容易熔化的金属涂层区域是不适当的。焊接操作后 覆盖层可能会皱褶和(或)起泡。
在挠性印制板上使用覆盖层覆盖在焊接操作时容易熔化的金属涂层区域是不适当的。焊接操作后 覆盖层可能会皱褶和(或)起泡。


[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图3.jpeg]]
[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图3.jpeg|400px]]


图 3 余隙窗口形状
图 3 余隙窗口形状
第470行： 第469行：
通常把某个没有被阻焊剂或覆盖层覆盖的区域(包括尺寸和位置)规定为最小有效焊接区域(见图 4)。当这个区域包含元件焊接孔时，经供需双方同意，可以由可焊环宽的最小值代替位置和尺寸公差。
通常把某个没有被阻焊剂或覆盖层覆盖的区域(包括尺寸和位置)规定为最小有效焊接区域(见图 4)。当这个区域包含元件焊接孔时，经供需双方同意，可以由可焊环宽的最小值代替位置和尺寸公差。


[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图4.jpeg]]
[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图4.jpeg|400px]]


图 4 永久性保护涂层内的余隙窗口
图 4 永久性保护涂层内的余隙窗口
第609行： 第608行：




[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图5.jpeg|400px]]


[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图5.jpeg]]
图 5 参考基准
 
图 5
 
 
 
b
 
参考基准


在某些情况中，各加工要素的位置可以要求使用一个以上的参考基准。这种情况可能会发生在例 如非常大的印制板上或具有两个或多个刚性区域的刚挠印制板上。参考基准之间的尺寸和公差取决于 所使用的材料和成品板的尺寸要求。如图5b 所示。
在某些情况中，各加工要素的位置可以要求使用一个以上的参考基准。这种情况可能会发生在例 如非常大的印制板上或具有两个或多个刚性区域的刚挠印制板上。参考基准之间的尺寸和公差取决于 所使用的材料和成品板的尺寸要求。如图5b 所示。
第833行： 第825行：
相邻导线之间的间距必须足够宽，以满足电气安全的要求，而且为了便于操作和生产，间距应尽可 能宽些 。
相邻导线之间的间距必须足够宽，以满足电气安全的要求，而且为了便于操作和生产，间距应尽可 能宽些 。


选择的最小间距至少应适合所施加的电压。这个电压包括正常工作电压，附加的波动电压，过电 压，和在正常操作或发生故障时重复或偶尔产生的过电压或峰值电压。所以应考虑所要采用的或规定
选择的最小间距至少应适合所施加的电压。这个电压包括正常工作电压，附加的波动电压，过电 压，和在正常操作或发生故障时重复或偶尔产生的过电压或峰值电压。所以应考虑所要采用的或规定的安全要求。关于导线间距和所施加的电压之间的关系的规定见6.4。
 
 
 
的安全要求。关于导线间距和所施加的电压之间的关系的规定见6.4。


如果有关规范允许导线之间存在金属颗粒，则可能会减小有效导线间距。在考虑电压问题时，任何 由于导线之间存在金属颗粒而导致间距的减小都应予以考虑。
如果有关规范允许导线之间存在金属颗粒，则可能会减小有效导线间距。在考虑电压问题时，任何 由于导线之间存在金属颗粒而导致间距的减小都应予以考虑。
第851行： 第839行：
公式1给出了标称间距与最小间距之间的关系：
公式1给出了标称间距与最小间距之间的关系：


dmn=dom-△d ……………………………… ……(1)
d<sub>min</sub>=d<sub>nom</sub>-△d ……………………………… ……(1)
 
式 中：


式 中：d min——最小导线间距，mm;
d<sub>min</sub>——最小导线间距，mm;


dnom-— 生产底版上导线间的标称距离，mm;
d<sub>nom</sub>-— 生产底版上导线间的标称距离，mm;


△d——导线宽度偏差的影响，mm。
△d——导线宽度偏差的影响，mm。
第996行： 第986行：
6.1.1 导线电阻
6.1.1 导线电阻


如果重要，应确定导线电阻。用作导电材料的铜的电阻率 p=1.8×10-⁸Q·cm 。 每 1 0 mm 长均 匀宽度导线的电阻与导线宽度、导线厚度及温度之间的关系如图6所示。
如果重要，应确定导线电阻。用作导电材料的铜的电阻率 p=1.8×10<sup>-8</sup>Ω·cm 。 每 1 0 mm 长均 匀宽度导线的电阻与导线宽度、导线厚度及温度之间的关系如图6所示。


专用薄镀层材料，如镍、金或锡的电阻率高于铜，由于通常对导线电阻的影响很小，所以在许多情况 下其电阻可不予考虑。
专用薄镀层材料，如镍、金或锡的电阻率高于铜，由于通常对导线电阻的影响很小，所以在许多情况 下其电阻可不予考虑。
第1,004行： 第994行：
对于铜以外的其他导线材料，或其他形状的导线，如有必要，其导线电阻必须计算。
对于铜以外的其他导线材料，或其他形状的导线，如有必要，其导线电阻必须计算。


导线宽度/mm
[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图6.jpeg|400px]]


图 6 印制导线的电阻


6.1.2 互连电阻


18μm 导线厚度
多层印制板上两个镀覆孔之间的互连电阻通常由以下部分组成： ——镀覆孔的镀层电阻 R;


7
— — 镀覆孔的镀层和内层导线之间的连接电阻 R₂;


=25℃
——导线的电阻R₃;


4
——导线和第二个镀覆孔镀层之间的连接电阻R₄;


[=100℃
——镀层电阻 R<sub>5</sub>。


3
这些电阻通常不能确定总的电阻值。


2
如果重要，应确定互连电阻。当导线部分的互连电阻可根据6.1.1确定时，总的互连电阻只能通过 电气测量得到，测试按GB/T 4677 推荐的方法进行。


t=25℃
即使互连电阻在电路中不重要，有关规范规定这方面的试验和要求也是有利的，因为互连电阻可显 示生产中的加工质量。


=100℃
6.1.3 镀覆孔电阻


1.0 0.8
镀覆孔的电阻在电路中是重要的，特别是在只有镀铜的埋孔时。有关规范规定这方面的试验和因 热循环而产生的电阻变化的要求是有利的，因为孔电阻可显示生产中的电镀工艺质量。


0.5
当印制板被加热时，如浸在热油浴中，镀覆孔电阻会增加：


0.3
a) 由于电阻通常随温度的变化而变化，此过程一般是可逆的；


0.2
b) 由于有镀层缺陷，在这种情况下，电阻变化可能是可逆的，但大于正常值；也可能是不可逆的，每 次热循环后阻值在某种程度上留下一个永久变化量。


0.1
测试时，有关规范应规定热循环的电阻的变化值，以及符合GB/T 4677 试验3C 规定的首次循环和 末次循环之间的电阻值差。


0.2 0.30.4 0.60.81
1.6 mm(0.063 in)厚的印制板，镀层为铜的镀覆孔电阻，可用图7进行估算。


8100mΩ/10mm
[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图7.jpeg|400px]]


导线长度
图 7 镀覆孔电阻


2 3 4 6 810
=== 6.2 载流量 ===


2 3 4 6
6.2.1 概述


105μm70μm
本条规定的载流量仅适用于印制板及其上面的导线。不考虑任何安装在印制板上的元件的影响。 忽略外部热源引起的印制板的温升。


35Hm
载流量主要受印制板最高工作温度的限制，也受瞬间大电流如冲击电流的限制，其他如导线熔化或 因弯曲或热膨胀引起的机械应力，也可能有限制作用。


5
由功耗引起的温升可能发生在：


电阻R
——局部或大面积上；


[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图6.jpeg]]
—瞬间或永久的。


图 6 印制导线的电阻
温度的数值取决于许多因素，例如：


6.1.2 互连电阻
a) 电气功耗：


多层印制板上两个镀覆孔之间的互连电阻通常由以下部分组成： ——镀覆孔的镀层电阻 R;
——单位面积上的功耗；


— — 镀覆孔的镀层和内层导线之间的连接电阻 R₂;
——印制板上功耗的分布状况。


——导线的电阻R₃;
b) 印制板的结构要素：


——导线和第二个镀覆孔镀层之间的连接电阻R₄;
—印制板的尺寸；


——镀层电阻 Rs。
— 印制板的材料；


这些电阻通常不能确定总的电阻值。
-金属量及其分布情况。


如果重要，应确定互连电阻。当导线部分的互连电阻可根据6.1.1确定时，总的互连电阻只能通过 电气测量得到，测试按GB/T 4677 推荐的方法进行。
c) 印制板的安装：


即使互连电阻在电路中不重要，有关规范规定这方面的试验和要求也是有利的，因为互连电阻可显 示生产中的加工质量。
——安装状态(如水平安装或垂直安装);


6.1.3 镀覆孔电阻
——密封情况和离机柜壁的距离；


镀覆孔的电阻在电路中是重要的，特别是在只有镀铜的埋孔时。有关规范规定这方面的试验和因 热循环而产生的电阻变化的要求是有利的，因为孔电阻可显示生产中的电镀工艺质量。
——离相邻部件的距离，如印制板组装件。


当印制板被加热时，如浸在热油浴中，镀覆孔电阻会增加：
d) 热辐射：


a) 由于电阻通常随温度的变化而变化，此过程一般是可逆的；
——印制板的表面辐射系数；


b) 由于有镀层缺陷，在这种情况下，电阻变化可能是可逆的，但大于正常值；也可能是不可逆的，每 次热循环后阻值在某种程度上留下一个永久变化量。
——印制板和相邻表面的温差以及它们的绝对温度。


测试时，有关规范应规定热循环的电阻的变化值，以及符合GB/T 4677 试验3C 规定的首次循环和 末次循环之间的电阻值差。
e) 安装装置的热传导。


1.6 mm(0.063 in)厚的印制板，镀层为铜的镀覆孔电阻，可用图7进行估算。
f) 热量对流：


一 个 孔 的 电 阻 / m Ω
——自然对流；


=== 6.2 载流量 ===
——强制冷却对流。


6.2.1 概述
上述因素还不完全。不同因素是相互关联的。大多数因素取决于具体的情况，并且不能一概而论。 因此在特定情况下才进行适当的计算，要得出满意的精确值是很复杂的。


1
然而在多数情况下，估算就可以满足要求。6.2.2和6.2.3提供的资料有助于估算温升和电流，即 电负荷。这些资料是基于测量和经验得到的，应注意的是这些资料及用来估算温度或电流限制必须包 含一些假设、概括和简化，以得出有限的精度。


0.9
当估算不能满足要求时，即载流量重要或有局部过热危险时，载流量应通过测量导线加载电流引起 的温升确定。注意应包含极端的工作条件(电气和环境)和使用全组装与全加载的印制板。


0.8
6.2.2 连续电流


0.7
6.2.2.1 单面板的热耗


0.6
对于以铜为导线材料、标称厚度为1.6 mm~3.2 mm(0.063 in~0.125 in)的单面印制板，不同宽 度和常用厚度的导线温升与电流之间的关系(忽略如镍、金或锡附加镀层的影响),如图8所示。


0.5
[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图8.jpeg|400px]]


0.45
图 8


0.4
图中假设的条件是导线间距等于或大于导线宽度，印制板垂直安装，非密闭，无吸热，无强制冷却。 为了允许工艺、铜箔厚度和导线宽度的正常变化，图中曲线已降额了10%。对于铜箔厚度为105 μm(0.004 in)的曲线再降额15%。


0.35
建议有下列情况之一者，再降额15%:


0.3
a) 印制板厚度为0.5 mm~1.5 mm(0.020 in~0.059 in);


0.25
b) 采用敷形涂层；


0.2
c) 导线间距小于导线宽度。


0.15
对于成组的近似平行的导线，如果间距接近且加载几乎相等的电流，其温升可通过把所有导线的宽 度和电流相加确定。


0.1
如果导线镀铜，在铜箔上增加了镀层厚度，这时的载流量可以在相邻厚薄导线厚度的曲线之间内推 估 算 。


10 15 20 25 30 40
6.2.2.2 双面或多层印制板的热耗


镀层厚度/μm
确定双面印制板或多层印制板表面或内部导线的温升，比单面板情况复杂得多。因为各层导线的 相互影响，不同层间的内部热耗和热传导等都会影响导线的温升，因此，要精确地确定导线的温升及其 热量分布，必须进行仔细的测量或计算，但无论测量或计算，其费用都很高。 一般采用粗略估算、不精确 的测量或计算确定。


[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图7.jpeg]]
粗略估算双面或多层印制板的导线温升可应用下列方法：


图 7 镀覆孔电阻
——用a) 项中的方法 A 估算温升；


0.6 mm
——此外，用b) 项中的方法B 估算温升。


0.8 mun
如果采用以上任一方法估算的温升接近或超过允许的最高工作温度，则加载电流的导线的实际温 升应通过测量确定。应注意包括极端的工作条件(电气和环境)和使用全组装与加载全电流的印制板。


孔径
a) 方法 A


1.0 mm
估算温升


1.6mm 1.3mm
——首先按6.2.2.1的规定估算出每一层的温升，但不适用于不同板厚、涂覆层和较细导线建议的 附加降额。


50 60 70 80
——然后把各层温升相加起来，得到总温升。


这就是包括所有各层导线发热效应的最热导线总温升的估算。


除6.2.2.1的假设外，还作下列假设：


本条规定的载流量仅适用于印制板及其上面的导线。不考虑任何安装在印制板上的元件的影响。 忽略外部热源引起的印制板的温升。
-所有导电层同时加载各自的连续电流； ——已达到热平衡；


载流量主要受印制板最高工作温度的限制，也受瞬间大电流如冲击电流的限制，其他如导线熔化或 因弯曲或热膨胀引起的机械应力，也可能有限制作用。
——忽略影响热扩散的各种因素，如板厚等；


由功耗引起的温升可能发生在：
-无局部过热，温度接近于平均分布。


——局部或大面积上；
b) 方法B


—瞬间或永久的。
由公式3估算温升：


温度的数值取决于许多因素，例如：
<math>\Delta T=\frac{P}{2\times L\times W\times\alpha}</math>        ………………………(3)


a) 电气功耗：
式中：


——单位面积上的功耗；
△T—— 温升，℃;


——印制板上功耗的分布状况。
P——L×W 区域上的功耗，mW;


b) 印制板的结构要素：
L— 该区域的长度，mm;


—印制板的尺寸；
W——该区域的宽度，mm;


— 印制板的材料；
α——印制板表面到空气的导热系数，mW/(mm²·℃)。


-金属量及其分布情况。
L×W 区域应选择要求严格的区域，即印制板功耗最大的区域。


c) 印制板的安装：
如果估算的印制板表面的温度与相邻印制板表面的温度大致相等，此时就可忽略辐射影响，并取α =0.006 mW/(mm²·℃)。


——安装状态(如水平安装或垂直安装);
如果相邻印制板表面的温度低于被估算的印制板表面的温度，则传热系数较大，取决于印制板表面 的辐射系数、印制板与相邻表面的温差以及两者的绝对温度。实践中发现α=0.008 mW/(mm²·℃)~0.018 mW/(mm²·℃)。


——密封情况和离机柜壁的距离；
除6.2.2.1的假设条件外，还使用6.2.2.2 a)的全部假设。


——离相邻部件的距离，如印制板组装件。
6.2.3 冲击电流


d) 热辐射：
因电流引起印制板上导线的温升，取决于导线电阻、电流大小和持续时间以及冷却条件，而冷却条 件也受基材种类的影响。


——印制板的表面辐射系数；
因导线过载产生的热量和温升，不仅直接影响导线和基材之间的粘结，而且大的短路电流和热膨胀 也会使导线受到相当大的机械应力。


——印制板和相邻表面的温差以及它们的绝对温度。
用来估算三种导线宽度和两种导线厚度所允许的短路电流及持续时间的关系曲线如图9所示。


e) 安装装置的热传导。
在实际应用中使用这些曲线作为极限条件时未发现数值降低，因此可用来确定导线熔化或其他电 流限制。


f) 热量对流：
[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图9.jpeg|400px]]


——自然对流；
图 9


——强制冷却对流。
=== 6.3 绝缘电阻 ===


上述因素还不完全。不同因素是相互关联的。大多数因素取决于具体的情况，并且不能一概而论。 因此在特定情况下才进行适当的计算，要得出满意的精确值是很复杂的。
6.3.1 外层绝缘电阻


然而在多数情况下，估算就可以满足要求。6.2.2和6.2.3提供的资料有助于估算温升和电流，即 电负荷。这些资料是基于测量和经验得到的，应注意的是这些资料及用来估算温度或电流限制必须包 含一些假设、概括和简化，以得出有限的精度。
绝缘电阻由导电图形、基材、印制板生产所采用的工艺方法，以及温度、湿度、表面污染等环境条件 所决定。


当估算不能满足要求时，即载流量重要或有局部过热危险时，载流量应通过测量导线加载电流引起 的温升确定。注意应包含极端的工作条件(电气和环境)和使用全组装与全加载的印制板。
如果使用的工艺正确，印制板表面未被污染，相同间距导线间的绝缘电阻可用公式4计算：


6.2.2 连续电流


6.2.2.1 单面板的热耗
<math>R_{\mathrm{is}}=160\times R_{\mathrm{mat}}\times(\frac{W}{L})</math>        ……………………………(4)


对于以铜为导线材料、标称厚度为1.6 mm~3.2 mm(0.063 in~0.125 in)的单面印制板，不同宽 度和常用厚度的导线温升与电流之间的关系(忽略如镍、金或锡附加镀层的影响),如图8所示。
式中：


导 线 宽 度 / m m
R<sub>is</sub>——所选导线之间的最小绝缘电阻，0;


R<sub>mat</sub>——印制板覆铜箔基材标准中在规定温度下的最小绝缘电阻，也称表面电阻，Ω


W—— 导线间的间距，mm;


2.5
L—— 平行导线的长度，mm。


△=10℃
当间距W 不相等时，W/L 的平均值可由公式5计算：


AI=20℃
<math>\frac{1}{\bar{W}/L}=\frac{1}{W_1/L_1}+\frac{1}{W_2/L_2}+\cdots\cdots+\frac{1}{W_n/L_n}</math>        ……………………………(5)


A=30℃-


△I=40℃
长度L₁…L<sub>n</sub>, 分别对应各自的间距W₁…W<sub>n</sub>,。


△I=50℃
注意：这里计算的绝缘电阻值是材料的绝缘电阻数值。由于电镀、焊接、污染、灰尘和操作环境等方 面的影响，用于印制板组装件的印制板的绝缘电阻将降低。实际中发现，即使在标准大气环境条件下， 绝缘电阻值比按6.3.1计算得到的低10¹~10³,在严酷条件下的数值更低。


△t=75℃
使用贯穿连接的多层或双面印制板时，应避免或考虑印制板其他并联部分的影响。


△f=100℃
6.3.2 内层绝缘电阻


0.2
由于多层印制板的内层绝缘电阻是表面电阻和体积电阻的综合结果，因此它和印制板覆铜箔基材 标准规定的值没有精确关系。


0.15
绝缘电阻可按6.3.1粗略估算且忽略体积电阻的影响。如果绝缘电阻确实重要，应通过测量确定。


0.1
6.3.3 层间绝缘电阻


<0.20.30.4> 0.60.81 1.5 2 3 456 810
相邻层间的绝缘电阻，可用印制板覆铜箔基材标准规定的基材体积电阻率粗略估算。如果层间绝 缘电阻确实重要，应通过测量确定


电流/A
=== 6.4 耐压 ===


1.5 1.2 1.0 0.8
6.4.1 外层耐压


0.6 0.5
导线之间允许的电压，主要取决于导线间距、基材类型、涂覆层、及环境条件等因素，同时还取决于 特定的安全规则。因此，不能给出通用的要求。


0.4
印制板的涂覆层可能影响导线间允许的电压。合适的涂覆层有利于保持印制板在恶劣环境(如灰 尘和潮湿)下的质量。


0.3
由于影响的方位和程度取决于诸多因素，如周围环境、板厚和涂覆材料，故无法给出通用规则。


导线厚度18 μm
若印制板在应用时对安全性有要求 ， 应遵循电压与距离的有关规定 。 当未规定安全规则或无实际 经验时，可参照图10的曲线所给出的数据。


导线宽度/mm
[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 曲线.jpeg|400px]]


圣
注：对于导线间距超过8 mm(0.315 in)时，每种情况的电压与间距的关系都必须确定。




[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图10.jpeg|400px]]


2.5
图10 电压与导线间距的关系


1.5 1.2 1.0 0.8 0.6 0.5 0.4 0.3
6.4.2 层间耐压


0.2
相邻层间所允许的电压取决于绝缘层的厚度及其介电强度，并且可以从有关绝缘材料规定的数值 直接计算出来。


0.15
=== 6.5 其他电气性能 ===


0.10.3 0.50.70.91.21.52 3 4 6 81015
在某些特殊情况下，其他电气性能如电容、电路阻抗、频率漂移等，可能会很重要。


△=10℃
因多层板的层间距通常是1.6 mm 厚的双面板的层间距的10%,因此多层板间的电容将高于双面 板，设计者应避免串扰和冲击电流的增大。但增加信号层与电源层、地层间的电容通常可以降低串扰。


A=20℃:
密封的内层导线比外层散热困难。设计指南见6.2.1。


A=30℃ A=40℃
国家标准要包括所有可能的设计要素是不实际的，当设计一块专用印制板时，设计者应考虑全部可 能的要素。


A=50℃
6.5.1 阻抗和电容控制考虑


Ar=75℃
多层印制板最适合于制作控制特性阻抗和电容的互连导线。通常采用的“带状线”和“嵌入式微带 线”技术适于控制阻抗和电容的要求。


△I=100℃
图11为四种基本类型的传输线结构：


电流/A
a) 表面微带线或“开线”(图11a)


导线厚度35 μm
外层上位置居中的导线与基准面(屏蔽面)之间由一层绝缘材料隔开；


a b
b) 嵌人式微带线(图11b)


导 线 宽 度 / m m
位置居中的导线四周被绝缘材料包围，并由绝缘材料将它与一个基准面(屏蔽面)隔开；


c) 对称式带状线(图11c)


位置居中的导线的各个面都由绝缘材料包围，且与两个基准面的距离相等；


2.5
d) 非对称带状线或双带状线(图11d)


1.5 1.2
在两个基准面之间有两个或多个分隔的导线层，与基准面组成不对称的结构。


1.0
有阻抗和电容控制的多层印制板的设计应参照有关的技术指南。


0.8 0.6 0.5 0.4


0.3


0.2
[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图11.jpeg|400px]]


0.15
图 1 1 印制板传输线结构


0.1
6.5.1.1 表面微带线(图11a)


0.4 0.81.2 2 3 4 6 8101520
采用图形电镀和蚀刻工艺加工出的印制板导线的几何形状是平直的，因此电容大小主要是受导线 与相邻地(或电源)层间的介质影响。电感则受与导线周长有关的“有效直径”的影响。


△I=10℃ △=20℃ AI=30℃
公式6、7为无涂覆层的微带线的电路阻抗及固有电容计算公式：


△E=40℃
<math>Z_0=87\cdot\ln[5.98H/(0.8W+T)]/\sqrt{(\varepsilon_r+1.41)}</math>……………………(6)


△=50℃-
<math>C_0=0.67(\varepsilon_r+1.41)/\ln[5.98H/(0.8W+T)]</math> …………………(7)


AE=75℃ AI=100℃
(适用于W/H<1 的情况)。


电流/A
式中：


导线厚度70 μm
Z<sub>0</sub>——特性阻抗，Ω;


导线宽度/mm
C<sub>0</sub>——固有电容，pF/mm;


H—— 介质厚度，mm;


W—— 导线宽度，mm;


2.5
T—— 导线厚度，mm;


A=10℃.
ε<sub>r</sub>——基材相对电容率(介电常数)(见表6)。


A=20℃:
导线的辐射电磁干扰(EMD 信号是导线阻抗、信号线长度以及入射波形特性的函数，在某些高速电 路中这一点尤为重要。另外，相邻电路之间的串扰与电路之间的距离以及到电源、地层的距离有直接的 关 系 。


Ar=30℃ 于 △=40℃
表6典型基材的相对介电常数


At=50℃
{| class="wikitable"
 
|- style="vertical-align:middle;"
△I=75℃
! 型 号 GJB2142
 
! 增 强 材 料 / 树 脂
△t=100℃
! 介 电 常 数 ε<sub>r</sub>
 
! 备 注
0.2
|- style="vertical-align:middle;"
 
| GF
0.15
| 玻璃布/环氧
 
| 4.2～4.9
0.1
| FR-4
 
|- style="vertical-align:middle;"
0.6 1 1.52 3 456 810 152030
| GH
 
| 玻璃布/环氧
1.5 1.2 1.0 0.8 0.6 0.5 0.4
| 4.2～4.9
 
| FR-5
0.3
|- style="vertical-align:middle;"
 
| GP
电流/A
| 非编织的玻璃/聚四氟乙烯
 
| 2.2～2.4
导线厚度105μm
| rowspan="4" |
 
|- style="vertical-align:middle;"
C d
| GR
 
| 非编织的玻璃/聚四氟乙烯
[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图8.jpeg]]
| 2.2～2.4
 
|- style="vertical-align:middle;"
图 8
| GT
 
| 玻璃布/聚四氟乙烯
图中假设的条件是导线间距等于或大于导线宽度，印制板垂直安装，非密闭，无吸热，无强制冷却。 为了允许工艺、铜箔厚度和导线宽度的正常变化，图中曲线已降额了10%。对于铜箔厚度为
| 2.6～2.8
 
|- style="vertical-align:middle;"
105 μm(0.004 in)的曲线再降额15%。
| GX
 
| 玻璃布/聚四氟乙烯
建议有下列情况之一者，再降额15%:
| 2.4～2.6
 
|- style="vertical-align:middle;"
a) 印制板厚度为0.5 mm~1.5 mm(0.020 in~0.059 in);
| GI
 
| 玻璃布/聚酰亚胺
b) 采用敷形涂层；
| 4.0～4.7
 
| GPY
c) 导线间距小于导线宽度。
|- style="vertical-align:middle;"
 
| GY
对于成组的近似平行的导线，如果间距接近且加载几乎相等的电流，其温升可通过把所有导线的宽 度和电流相加确定。
| 玻璃布/聚四氟乙烯
 
| 2.1～2.45
如果导线镀铜，在铜箔上增加了镀层厚度，这时的载流量可以在相邻厚薄导线厚度的曲线之间内推 估 算 。
| rowspan="9" |
 
|- style="vertical-align:middle;"
6.2.2.2 双面或多层印制板的热耗
| AE
 
| 芳香布/环氧
确定双面印制板或多层印制板表面或内部导线的温升，比单面板情况复杂得多。因为各层导线的 相互影响，不同层间的内部热耗和热传导等都会影响导线的温升，因此，要精确地确定导线的温升及其 热量分布，必须进行仔细的测量或计算，但无论测量或计算，其费用都很高。 一般采用粗略估算、不精确 的测量或计算确定。
| 3.8～4.5
 
|- style="vertical-align:middle;"
粗略估算双面或多层印制板的导线温升可应用下列方法：
| AI
 
| 芳香布/聚酰亚胺
——用a) 项中的方法 A 估算温升；
| 3.6～4.4
 
|- style="vertical-align:middle;"
——此外，用b) 项中的方法B 估算温升。
| QI
 
| 石英布/聚酰亚胺
如果采用以上任一方法估算的温升接近或超过允许的最高工作温度，则加载电流的导线的实际温 升应通过测量确定。应注意包括极端的工作条件(电气和环境)和使用全组装与加载全电流的印制板。
| 3.0～3.8
 
|- style="vertical-align:middle;"
a) 方法 A
| GM
 
| 玻璃布/BT树脂
估算温升
| 4.0～4.7
 
|- style="vertical-align:middle;"
——首先按6.2.2.1的规定估算出每一层的温升，但不适用于不同板厚、涂覆层和较细导线建议的 附加降额。
| CF
| 非编织聚脂/环氧
| 4.2～4.9
|- style="vertical-align:middle;"
| rowspan="3" | GC
| 玻璃布/氰酸脂(GJB 2142未包括)
| 4.0～4.7
|-
| 聚四氟乙烯
| 2.2
|-
| style="background-color:#FFF; color:#2D3748;" | 聚酰亚胺
| style="background-color:#FFF; color:#2D3748;" | 3.5
|}


——然后把各层温升相加起来，得到总温升。
6.5.1.2 嵌人式微带线(图11b)


这就是包括所有各层导线发热效应的最热导线总温升的估算。
嵌入式微带线的几何结构虽然与上述表面微带线相同，但是由于导线被完全包围在介质材料中，因 此嵌入式微带线阻抗与电容的计算公式与表面微带线相同，只是有效介电常数不同。如果导线上涂覆 不很薄的介质涂层，则介电常数值介于未涂覆电路与涂覆较厚介质涂层电路或嵌人式电路的介电常数 之 间 。


除6.2.2.1的假设外，还作下列假设：
6.5.1.3 对称带状线(图11c)


-所有导电层同时加载各自的连续电流； ——已达到热平衡；
带状线是指镶嵌在两个交流地层之间的薄而细的导线。由于两个地层之间包含了所有的电磁场 线，因此带状线结构具有排除电磁干扰的优点(靠近印制板边缘的导线除外)。另外，与微状线相比较， 由于每层电路与地的电耦合更近，因此电路之间的串扰也会降低。由于带状线电路的两边都有地层，因 此在其他情况与微带线相同的情况下，带状线的电容更高而阻抗更低。


——忽略影响热扩散的各种因素，如板厚等；
扁平形状的带状线的阻抗和固有电容计算见公式8和公式9(计算公式假设带状线是位于两个地 层的正中):


-无局部过热，温度接近于平均分布。
<math>Z_0=60\cdot\ln[4(2H+T)/(2.1(0.8W+T))]/\sqrt{\varepsilon_r}</math>    ……………………(8)


b) 方法B
<math>C_0=1.41\cdot\varepsilon_{r}/\ln[3.81H/(0.8W+T)]</math>    ……………………(9)


由公式3估算温升：
(适用于W/H<2 的情况)。


式中：Z<sub>0</sub>-— 特性阻抗，Ω;


C<sub>0</sub>——固有电容，pF/mm;


式中：△T—— 温升，℃;
H—— 介质厚度，mm;


P——L×W 区域上的功耗，mW;
T-——导线厚度，mm;


L— 该区域的长度，mm;
W——导线宽度，mm;


W——该区域的宽度，mm;
ε<sub>r</sub>—— 基材的相对电容率(介电常数)。


α——印制板表面到空气的导热系数，mW/(mm²·℃)。
6.5.1.4 非对称带状线(图11d)


………………………
电路层不是位于两个地(或电源)层正中间时，其阻抗与电容的计算公式也发生变化，这是因为电路 与较近的地层之间产生的耦合比与较远地层之间产生的耦合大。当电路位于两个基准层之间时，用假 定电路在正中间的公式计算出的误差是很小的。


(3)
双带状线是非对称带状线的一种情况，它与一条带状线情况极其相似，只不过两个基准层之间有两 个信号层，两个信号层的电路通常相互垂直，使得层间平行性和串扰降至最低


L×W 区域应选择要求严格的区域，即印制板功耗最大的区域。
双带状线的阻抗及固有电容的计算见公式10、11:


如果估算的印制板表面的温度与相邻印制板表面的温度大致相等，此时就可忽略辐射影响，并取α =0.006 mW/(mm²·℃)。
<math>Z_0=80\bullet\ln[1.9(2H+T)/(0.8W+T)]\bullet[1-H/(4(H+C+T))]/\sqrt{\varepsilon_r}</math>  ……(10)


如果相邻印制板表面的温度低于被估算的印制板表面的温度，则传热系数较大，取决于印制板表面 的辐射系数、印制板与相邻表面的温差以及两者的绝对温度。实践中发现α=0.008 mW/(mm²·℃)
<math>C_0=2.82\bullet\varepsilon_r/\ln[2(H-T)/(0.268W+0.335T)]</math>  ……………………(11)


~0.018 mW/(mm²·℃)。
式 中 ：Z<sub>0</sub>—— 特性阻抗，Ω;


除6.2.2.1的假设条件外，还使用6.2.2.2 a)的全部假设。
C<sub>0</sub>— 固有电容，pF/mm;


6.2.3 冲击电流
H——导线与基准面间的介质厚度，mm;


因电流引起印制板上导线的温升，取决于导线电阻、电流大小和持续时间以及冷却条件，而冷却条 件也受基材种类的影响。
C—— 信号层之间的基材厚度，mm;


因导线过载产生的热量和温升，不仅直接影响导线和基材之间的粘结，而且大的短路电流和热膨胀 也会使导线受到相当大的机械应力。
T——导线厚度，mm;


用来估算三种导线宽度和两种导线厚度所允许的短路电流及持续时间的关系曲线如图9所示。
W——导线宽度，mm;


在实际应用中使用这些曲线作为极限条件时未发现数值降低，因此可用来确定导线熔化或其他电 流限制。
ε<sub>r</sub> —— 基材的相对电容率(介电常数)。


1000
图11d 为双带状线结构图。在这种结构中，除了靠近印制板边缘外，电磁干扰被完全屏蔽


1000
以上计算公式也适用于其他非对称带状线的 Z<sub>0</sub>和 C<sub>0</sub>的计算。


0.6mm 导线宽度
四层板的各层排列顺序应符合图11d 。多于四层的印制板的信号层应对地或电源层对称，并且相 邻且未被电源、地层隔开的信号层的导线走向应互相垂直。六层板有以下两种排列方式


0.8mm 导线宽度
信号层1


1.2 mm导线宽度
电源或地层1


70μm厚度
信号层2


0.6 mm 导线宽度
信号层3


持续时间/ms
电源或地层2


持继时间/ms
信号层4


0.8 mm导线宽度


100
或者


100


50
信号层1


1.2 mm导线宽度
信号层2


50
电源或地层1


35 μm 厚度
电源或地层2


10
信号层3


10
信号层4


5


5
在设计中一定要特别注意电路的具体特性，如导线总长度、长导线和短导线布设以及总的互连 走线。


10 20 30 40 50 60 70
直流电源面和接地面与交流基准面的作用相同。交流连接器的电源或接地引脚应沿印制板边缘均 匀分布。


10 20 30 40 50 60 70
通常，多层印制板的基准面不应被分割。有时也对基准面进行有限的分割，被分割的基准面由一个 上升至相邻信号层的地层并由位于两面2.54 mm(0.1 in)中心的镀覆孔连接，可用于“隐蔽”该基准面内的高频信号而在印制板内产生一个“同轴型”导线，镀覆孔的间距取决于信号的频率。


电流/A 电流/A
6.5.1.5 电容考虑


[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图9.jpeg]]
图12和图13分别为微带线和带状线单位长度铜导线的固有电容。图中的电容值是指25.4 mm 长35 μm(loz) 厚铜导线与电源或地层之间不同介质厚度的电容值。图13为导线层位于电源或地层正 中时带状线的固有电容。


图 9
单根导线交叉的(见图14)电容非常小，通常是几分之一皮法。随着单位长度上交叉数量的增多， 传输线的固有电容也增大，这时交迭电容加入固有的导线电容中。交迭电容(C。)的近似值计算方法见 公式12:
 
=== 6.3 绝缘电阻 ===
 
6.3.1 外层绝缘电阻
 
绝缘电阻由导电图形、基材、印制板生产所采用的工艺方法，以及温度、湿度、表面污染等环境条件 所决定。
 
如果使用的工艺正确，印制板表面未被污染，相同间距导线间的绝缘电阻可用公式4计算：
 
 
 
……………………………
 
(4)
 
式中：Ris 所选导线之间的最小绝缘电阻，0;
 
Rmat 印制板覆铜箔基材标准中在规定温度下的最小绝缘电阻，也称表面电阻，Ω W—— 导线间的间距，mm;
 
L— 平行导线的长度，mm。
 
当间距W 不相等时，W/L 的平均值可由公式5计算：
 
 
 
长度L₁…L, 分别对应各自的间距W₁…W,。
 
注意：这里计算的绝缘电阻值是材料的绝缘电阻数值。由于电镀、焊接、污染、灰尘和操作环境等方 面的影响，用于印制板组装件的印制板的绝缘电阻将降低。实际中发现，即使在标准大气环境条件下， 绝缘电阻值比按6.3.1计算得到的低10¹~10³,在严酷条件下的数值更低。
 
使用贯穿连接的多层或双面印制板时，应避免或考虑印制板其他并联部分的影响。
 
6.3.2 内层绝缘电阻
 
由于多层印制板的内层绝缘电阻是表面电阻和体积电阻的综合结果，因此它和印制板覆铜箔基材 标准规定的值没有精确关系。
 
绝缘电阻可按6.3.1粗略估算且忽略体积电阻的影响。如果绝缘电阻确实重要，应通过测量确定。
 
6.3.3 层间绝缘电阻
 
相邻层间的绝缘电阻，可用印制板覆铜箔基材标准规定的基材体积电阻率粗略估算。如果层间绝 缘电阻确实重要，应通过测量确定
 
=== 6.4 耐压 ===
 
6.4.1 外层耐压
 
导线之间允许的电压，主要取决于导线间距、基材类型、涂覆层、及环境条件等因素，同时还取决于 特定的安全规则。因此，不能给出通用的要求。
 
印制板的涂覆层可能影响导线间允许的电压。合适的涂覆层有利于保持印制板在恶劣环境(如灰 尘和潮湿)下的质量。
 
由于影响的方位和程度取决于诸多因素，如周围环境、板厚和涂覆材料，故无法给出通用规则。
 
若印制板在应用时对安全性有要求 ， 应遵循电压与距离的有关规定 。 当未规定安全规则或无实际 经验时，可参照图10的曲线所给出的数据。
 
曲线A: 局部放电电压 无涂覆层的环氧玻璃布板，无化学活性的灰尘
 
曲线B: 工作电压大约减至放电电压 一表示室内，海拔<1000 m(3333 ft)。
 
的2/5 J— 表示密闭条件下的室外，海拔<1000 m(3333 ft)。
 
曲线C:工作电压大约减至放电电压 无涂覆层，海拔≤3000 m
 
的1/5 (10000 ft) 这些曲线用于导线间距
 
曲线 D: 工作电压大约减至放电电压)无涂覆层，海拔≤15000 m 较大的时候，效果较好。
 
的1/11 (50000ft)
 
注：对于导线间距超过8 mm(0.315 in)时，每种情况的电压与间距的关系都必须确定。
 
3000
 
2000
 
1000
 
700
 
500
 
导 线 间 的 电 压 / V
 
300
 
200
 
100
 
A
 
B
 
C
 
D
 
70
 
50
 
30
 
20
 
0.1
 
0.004
 
0.2 0.3 0.5 0.71.0
 
0.008 0.012 0.020.02750.04
 
2 1
 
3.
 
0.08 0.12
 
5
 
0.20.275
 
10mm
 
0.41n
 
导线间距
 
[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图10.jpeg]]
 
图10 电压与导线间距的关系
 
6.4.2 层间耐压
 
相邻层间所允许的电压取决于绝缘层的厚度及其介电强度，并且可以从有关绝缘材料规定的数值 直接计算出来。
 
=== 6.5 其他电气性能 ===
 
在某些特殊情况下，其他电气性能如电容、电路阻抗、频率漂移等，可能会很重要。
 
因多层板的层间距通常是1.6 mm 厚的双面板的层间距的10%,因此多层板间的电容将高于双面 板，设计者应避免串扰和冲击电流的增大。但增加信号层与电源层、地层间的电容通常可以降低串扰。
 
密封的内层导线比外层散热困难。设计指南见6.2.1。
 
国家标准要包括所有可能的设计要素是不实际的，当设计一块专用印制板时，设计者应考虑全部可 能的要素。
 
6.5.1 阻抗和电容控制考虑
 
多层印制板最适合于制作控制特性阻抗和电容的互连导线。通常采用的“带状线”和“嵌入式微带 线”技术适于控制阻抗和电容的要求。
 
图11为四种基本类型的传输线结构：
 
a) 表面微带线或“开线”(图11a)
 
外层上位置居中的导线与基准面(屏蔽面)之间由一层绝缘材料隔开；
 
b) 嵌人式微带线(图11b)
 
位置居中的导线四周被绝缘材料包围，并由绝缘材料将它与一个基准面(屏蔽面)隔开；
 
c) 对称式带状线(图11c)
 
位置居中的导线的各个面都由绝缘材料包围，且与两个基准面的距离相等；
 
d) 非对称带状线或双带状线(图11d)
 
在两个基准面之间有两个或多个分隔的导线层，与基准面组成不对称的结构。
 
有阻抗和电容控制的多层印制板的设计应参照有关的技术指南。
 
 
 
[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图11.jpeg]]
 
图 1 1 印制板传输线结构
 
6.5.1.1 表面微带线(图11a)
 
采用图形电镀和蚀刻工艺加工出的印制板导线的几何形状是平直的，因此电容大小主要是受导线 与相邻地(或电源)层间的介质影响。电感则受与导线周长有关的“有效直径”的影响。
 
公式6、7为无涂覆层的微带线的电路阻抗及固有电容计算公式：
 
Z 。=87·In[5.98H/(0.8W+T)]/√(e,+1.41)……………………(6)
 
Co=0.67(e,+1.41)/ln[5.98H/(0.8W+T)] …………………(7)
 
(适用于W/H<1 的情况)。
 
式中：Z。——特性阻抗，Ω;
 
Co——固有电容，pF/mm;
 
H—— 介质厚度，mm;
 
W—— 导线宽度，mm;
 
T—— 导线厚度，mm;
 
E,——基材相对电容率(介电常数)(见表6)。
 
导线的辐射电磁干扰(EMD 信号是导线阻抗、信号线长度以及入射波形特性的函数，在某些高速电 路中这一点尤为重要。另外，相邻电路之间的串扰与电路之间的距离以及到电源、地层的距离有直接的 关 系 。
 
表6典型基材的相对介电常数
 
{| class="wikitable"
|- style="vertical-align:middle;"
! 型 号 GJB2142
! 增 强 材 料 / 树 脂
! 介 电 常 数 ε<sub>r</sub>
! 备 注
|- style="vertical-align:middle;"
| GF
| 玻璃布/环氧
| 4.2～4.9
| FR-4
|- style="vertical-align:middle;"
| GH
| 玻璃布/环氧
| 4.2～4.9
| FR-5
|- style="vertical-align:middle;"
| GP
| 非编织的玻璃/聚四氟乙烯
| 2.2～2.4
| rowspan="4" |
|- style="vertical-align:middle;"
| GR
| 非编织的玻璃/聚四氟乙烯
| 2.2～2.4
|- style="vertical-align:middle;"
| GT
| 玻璃布/聚四氟乙烯
| 2.6～2.8
|- style="vertical-align:middle;"
| GX
| 玻璃布/聚四氟乙烯
| 2.4～2.6
|- style="vertical-align:middle;"
| GI
| 玻璃布/聚酰亚胺
| 4.0～4.7
| GPY
|- style="vertical-align:middle;"
| GY
| 玻璃布/聚四氟乙烯
| 2.1～2.45
| rowspan="9" |
|- style="vertical-align:middle;"
| AE
| 芳香布/环氧
| 3.8～4.5
|- style="vertical-align:middle;"
| AI
| 芳香布/聚酰亚胺
| 3.6～4.4
|- style="vertical-align:middle;"
| QI
| 石英布/聚酰亚胺
| 3.0～3.8
|- style="vertical-align:middle;"
| GM
| 玻璃布/BT树脂
| 4.0～4.7
|- style="vertical-align:middle;"
| CF
| 非编织聚脂/环氧
| 4.2～4.9
|- style="vertical-align:middle;"
| rowspan="3" | GC
| 玻璃布/氰酸脂(GJB 2142未包括)
| 4.0～4.7
|-
| 聚四氟乙烯
| 2.2
|-
| style="background-color:#FFF; color:#2D3748;" | 聚酰亚胺
| style="background-color:#FFF; color:#2D3748;" | 3.5
|}
 
6.5.1.2 嵌人式微带线(图11b)
 
嵌入式微带线的几何结构虽然与上述表面微带线相同，但是由于导线被完全包围在介质材料中，因 此嵌入式微带线阻抗与电容的计算公式与表面微带线相同，只是有效介电常数不同。如果导线上涂覆 不很薄的介质涂层，则介电常数值介于未涂覆电路与涂覆较厚介质涂层电路或嵌人式电路的介电常数 之 间 。
 
6.5.1.3 对称带状线(图11c)
 
带状线是指镶嵌在两个交流地层之间的薄而细的导线。由于两个地层之间包含了所有的电磁场 线，因此带状线结构具有排除电磁干扰的优点(靠近印制板边缘的导线除外)。另外，与微状线相比较， 由于每层电路与地的电耦合更近，因此电路之间的串扰也会降低。由于带状线电路的两边都有地层，因 此在其他情况与微带线相同的情况下，带状线的电容更高而阻抗更低。
 
扁平形状的带状线的阻抗和固有电容计算见公式8和公式9(计算公式假设带状线是位于两个地 层的正中):
 
Z 。=60·In[4(2H+T)/(2.1(0.8W+T))]/√Ee, ([8)](#bookmark46)
 
Co=1.41·e,/In[3.81H/(0.8W+T)] ([9)](#bookmark47)
 
(适用于W/H<2 的情况)。
 
式中：Z₀-— 特性阻抗，Ω;
 
Co——固有电容，pF/mm;
 
H—— 介质厚度，mm;
 
T-——导线厚度，mm;
 
W——导线宽度，mm;
 
E 基材的相对电容率(介电常数)。
 
6.5.1.4 非对称带状线(图11d)
 
电路层不是位于两个地(或电源)层正中间时，其阻抗与电容的计算公式也发生变化，这是因为电路 与较近的地层之间产生的耦合比与较远地层之间产生的耦合大。当电路位于两个基准层之间时，用假 定电路在正中间的公式计算出的误差是很小的。
 
双带状线是非对称带状线的一种情况，它与一条带状线情况极其相似，只不过两个基准层之间有两 个信号层，两个信号层的电路通常相互垂直，使得层间平行性和串扰降至最低
 
双带状线的阻抗及固有电容的计算见公式10、11:
 
Z 。=80·1n[1.9(2H+T)/(0.8W+T)]·[1-H/(4(H+C+T))]/√e,……(10)
 
C=2.82·e,/In[2(H-T)/(0.268W+0.335T)]……………………(11)
 
式 中 ：Z₀—— 特性阻抗，Ω;
 
C₀— 固有电容，pF/mm;
 
H——导线与基准面间的介质厚度，mm;
 
C—— 信号层之间的基材厚度，mm;
 
T——导线厚度，mm;
 
W——导线宽度，mm;
 
E  基材的相对电容率(介电常数)。
 
图11d 为双带状线结构图。在这种结构中，除了靠近印制板边缘外，电磁干扰被完全屏蔽
 
以上计算公式也适用于其他非对称带状线的 Z。和 C。的计算。
 
四层板的各层排列顺序应符合图11d 。多于四层的印制板的信号层应对地或电源层对称，并且相 邻且未被电源、地层隔开的信号层的导线走向应互相垂直。六层板有以下两种排列方式
 
信号层1
 
电源或地层1 信号层2
 
信号层3
 
电源或地层2 信号层4
 
或者
 
信号层1
 
信号层2
 
电源或地层1 电源或地层2 信号层3
 
信号层4
 
在设计中一定要特别注意电路的具体特性，如导线总长度、长导线和短导线布设以及总的互连 走线。
 
直流电源面和接地面与交流基准面的作用相同。交流连接器的电源或接地引脚应沿印制板边缘均 匀分布。
 
通常，多层印制板的基准面不应被分割。有时也对基准面进行有限的分割，被分割的基准面由一个 上升至相邻信号层的地层并由位于两面2.54 mm(0.1 in)中心的镀覆孔连接，可用于“隐蔽”该基准面
 
内的高频信号而在印制板内产生一个“同轴型”导线，镀覆孔的间距取决于信号的频率。
 
6.5.1.5 电容考虑
 
图12和图13分别为微带线和带状线单位长度铜导线的固有电容。图中的电容值是指25.4 mm 长35 μm(loz) 厚铜导线与电源或地层之间不同介质厚度的电容值。图13为导线层位于电源或地层正 中时带状线的固有电容。


单根导线交叉的(见图14)电容非常小，通常是几分之一皮法。随着单位长度上交叉数量的增多， 传输线的固有电容也增大，这时交迭电容加入固有的导线电容中。交迭电容(C。)的近似值计算方法见 公式12:
<math>C_{\mathfrak{c}}=0.000392(0.225)\varepsilon_{\mathfrak{r}}(L+0.8H)\frac{W+0.8H}{H}</math>  ……………………(12)  


(适用于L≥0.5H,W≥0.5H 的情况)。


式中：


(适用于L≥0.5H,W≥0.5H 的情况)。 式中：C.—— 交迭电容，pF;
C<sub>c</sub>—— 交迭电容，pF;


E,——相对电容率，(介电常数);
ε<sub>r</sub>——相对电容率，(介电常数);


H—— 交叉线间的介质厚度，mm;
H—— 交叉线间的介质厚度，mm;
第1,871行： 第1,515行：
W—— 宽度，mm。
W—— 宽度，mm。


……………………
(12)
电容 (Pr125.4mm)
140
1oz.Cu,1=0.035(0.0014) 表面导线 FR4,Er=4.7
120
100
80
0.38(0.015)
0.75(0.030)
1.5(0.060)-
20
0
0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 2.50 2.75
*介质厚度，H+*
-2.5(0.100)
60
40


(0.010)(0.020)(0.030)(0.040)(0.050)(0.060)(0.070)(0.080)(0.090)(0.1)(0.11)
[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图12.jpeg|400px]]
 
导线宽度/mm(in)
 
[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图12.jpeg]]


图 1 2 表面微带线的导线宽度及介质厚度对电容的影响
图 1 2 表面微带线的导线宽度及介质厚度对电容的影响


 
[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图13.jpeg|400px]]
 
电 容 ( P F / 2 5 . 4 m m )
 
 
 
180
 
150 1oz Cu.FR4,c₁=4.7
 
间距：H= 带状线与地 140
 
上层之间的介质厚度
 
130
 
120
 
110
 
100
 
90
 
80
 
间距
 
70
 
60
 
1.250.049
 
50
 
40
 
30
 
20
 
0.38 0.64 0.89 1.14 1.40 1.65 1.90
 
0.25 0.51 0.76 1.02 1.27 1.52 1.78
 
0.25(0.010) 0.150.006)
 
 
 
40.33(0.013)
 
1.00(0.039)
 
0.13
 
(0.005)(0.015)(0.025) (0.035) (0.045)(0.055) (0.065)(0.075)
 
(0.010) (0.020) (0.030) (0.040) (0.050)(0.060)(0.070)
 
导线宽度/mm(in)
 
[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图13.jpeg]]


图 1 3 带状线导线宽度及间距对电容的影响
图 1 3 带状线导线宽度及间距对电容的影响


阴影部分表示交叉
[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图14.jpeg|400px]]
 
[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图14.jpeg]]


图 1 4 单根导线交叉
图 1 4 单根导线交叉
第2,137行： 第1,676行：
为便于焊接应避免大面积的铜
为便于焊接应避免大面积的铜


[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图15.jpeg]]
[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图15.jpeg|400px]]


图 1 5 建议的和避免的导电图形示例
图 1 5 建议的和避免的导电图形示例


[]
[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图16.jpeg|400px]]
 
0.3 mm
 
0.4mm—


图 1 6 热隔离示例
图 1 6 热隔离示例
第2,161行： 第1,696行：
1. 镀覆孔  
1. 镀覆孔  


———使用圆形引线时，孔径和引线直径之差为0.2 mm~0.7mm 是合适的。小于0.2 mm 或大于1 mm 在插装
———使用圆形引线时，孔径和引线直径之差为0.2 mm~0.7mm 是合适的。小于0.2 mm 或大于1 mm 在插装或焊接元件时会有问题。
 
或焊接元件时会有问题。


——使用矩形引线时，孔径和引线对角线尺寸之差大于0.2 mm, 同时孔径与引线厚度之间的尺寸差不超过 0.7 mm 是合适的。
——使用矩形引线时，孔径和引线对角线尺寸之差大于0.2 mm, 同时孔径与引线厚度之间的尺寸差不超过 0.7 mm 是合适的。
第2,257行： 第1,790行：
8.3.3.3 通过选择基材保证安全性
8.3.3.3 通过选择基材保证安全性


选择具有限定阻燃性的基材，可以使印制板的燃烧保持在无害限度。见 GB/T 12629、
选择具有限定阻燃性的基材，可以使印制板的燃烧保持在无害限度。见 GB/T 12629、GB/T16315 、GB/T 16317。
 
GB/T16315 、GB/T 16317。


8.3.3.4 通过设计措施保证安全性
8.3.3.4 通过设计措施保证安全性
第2,338行： 第1,869行：


9.2.1 无硫棉纸
9.2.1 无硫棉纸


这种材料最便宜，只能用于储存条件好的地方，而且储存期不长。
这种材料最便宜，只能用于储存条件好的地方，而且储存期不长。
第2,397行： 第1,924行：
应在组装和焊接前48 h 内拆开印制板的包装。
应在组装和焊接前48 h 内拆开印制板的包装。


附 录 A
== 附 录 A ==


(标准的附录)
(标准的附录)
第2,403行： 第1,930行：
确定永久性保护涂层余隙窗口的尺寸
确定永久性保护涂层余隙窗口的尺寸


A1 确定最小余隙窗口(SAW) 直径时的考虑
=== A1 确定最小余隙窗口(SAW) 直径时的考虑 ===


A1.1 镀覆元件孔连接盘的最小余隙窗口
A1.1 镀覆元件孔连接盘的最小余隙窗口
第2,431行： 第1,958行：
——获得要求的焊点几何形状。
——获得要求的焊点几何形状。


A2 确定最大余隙窗口(LAW) 直径时的考虑
=== A2 确定最大余隙窗口(LAW) 直径时的考虑 ===


最大余隙窗口直径应等于连接盘两边最近导线间的距离减去导线宽度的正公差再减去阻焊层或覆 盖层与导线重叠部分的2倍(见图A2)。
最大余隙窗口直径应等于连接盘两边最近导线间的距离减去导线宽度的正公差再减去阻焊层或覆 盖层与导线重叠部分的2倍(见图A2)。


A3 确定标称余隙窗口(NAW) 直径时的考虑
=== A3 确定标称余隙窗口(NAW) 直径时的考虑 ===


A3.1 考虑涂覆工艺的工艺公差(PT)
A3.1 考虑涂覆工艺的工艺公差(PT)
第2,451行： 第1,978行：
所选的标称余隙窗口直径可能大于最小余隙窗口和最大余隙窗口直径的平均值。因此这种选择的 结果反映了不同的质量合格水平(AQL) 或较低的导线覆盖要求。
所选的标称余隙窗口直径可能大于最小余隙窗口和最大余隙窗口直径的平均值。因此这种选择的 结果反映了不同的质量合格水平(AQL) 或较低的导线覆盖要求。


A4 举例
=== A4 举例 ===


最大镀覆孔的孔径：1.00 mm。
最大镀覆孔的孔径：1.00 mm。
第2,464行： 第1,991行：


导线宽度的公差：0.04 mm。
导线宽度的公差：0.04 mm。


设计导线宽度(以生产底版为准):0.20+0.04=0.24 mm。 连接盘间有一条导线，连接盘节距：2.54 mm。
设计导线宽度(以生产底版为准):0.20+0.04=0.24 mm。 连接盘间有一条导线，连接盘节距：2.54 mm。
第2,489行： 第2,012行：
通用方法：确定产品可以接受的最大或最小余隙窗口，对照工艺公差确定标称值。
通用方法：确定产品可以接受的最大或最小余隙窗口，对照工艺公差确定标称值。


 
[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图A1.jpeg|400px]]
 
SAW
 
阻焊
 
导线 连接盘 导线
[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图A1.jpeg]]


图 A1 由最小有效焊接面积要求确定的最小余隙窗口(SAW)
图 A1 由最小有效焊接面积要求确定的最小余隙窗口(SAW)


[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图A2.jpeg]]
[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图A2.jpeg|400px]]


图 A2 由导线覆盖要求确定的最大余隙窗口(LAW)
图 A2 由导线覆盖要求确定的最大余隙窗口(LAW)


[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图A3.jpeg]]
[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图A3.jpeg|400px]]


图 A3 由设计确定的标称余隙窗口(NAW)
图 A3 由设计确定的标称余隙窗口(NAW)


[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图A4.jpeg]]
[[文件:印制板的设计和使用GBT 4588.3-2002 图A4.jpeg|400px]]


注：连接盘可能与镀覆孔结合在一起。
注：连接盘可能与镀覆孔结合在一起。
焦雨桐
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