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第803章 线路板布线的突破

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“通电试试。” 老张递过电源插头。当电压加到时,线路板上冒出一缕青烟,某个拐角处的导线被烧断 —— 线距过近导致的击穿。小李盯着那个小黑点,突然想起王参谋说的 “战士的风险”,手指攥得发白。

接下来的三个月,失败成了常态。第 7 版因为导线交叉过多,产生了严重的电磁干扰,信号失真率超过 30%;第 15 版为了压缩面积,把功率管和信号管挤在一起,高温让晶体管参数漂移;第 23 版尝试了双层布线,却因为工艺不过关,两层之间的绝缘层被击穿。

每次失败都伴随着争论。负责电源设计的老周坚持要保留足够的安全距离:“0.5 毫米是底线,再窄就是拿人命开玩笑。” 他的依据是 1962 年《元件耐受标准》里的安全规范,手指在 “导线间距与电压关系表” 上重重敲击。

小李却觉得必须冒险。他在测绘第 28 版线路板时,发现只要把某段信号线的走向从直角改成 45 度,就能节省 15% 的空间。“规范是死的,战场是活的。” 他拿着量角器比划,“1962 年的设备不用上装甲车,现在的环境不一样了。”

最激烈的冲突发生在第 32 次尝试后。那版线路板在实验室测试中表现完美,体积缩减了 75%,各项参数达标。但在装车测试时,装甲车的振动让某根细导线断裂,整个系统瘫痪。王参谋在现场发了火:“你们在实验室里算得再精,抗不住颠簸有什么用?”

他带来的战场数据更刺眼:过去五年,因线路板故障导致的设备失效中,38% 是振动引起的导线断裂,27% 是高温导致的绝缘老化。“缩减体积不能以牺牲可靠性为代价。” 王参谋把报告甩在桌上,“第 32 版,报废。”

那天晚上,绘图室的灯亮到天明。小李把 32 版的图纸铺在地上,用红笔标注出所有可能在振动中出问题的导线,发现它们都集中在没有固定点的区域。“我们光顾着缩小,忘了加固。” 他喃喃自语,从工具箱里翻出细铜丝,试着在图纸上模拟导线的固定方式。

老周在一旁看着,突然说:“或许可以借鉴航空线路的做法。” 他想起 1958 年参与过的飞机电台维修,那些导线都用卡子分段固定,“每隔 2 厘米加个固定点,既能抗振动,又不占太多空间。” 这个建议让争吵了三个月的两人第一次达成共识。

第 36 次尝试融合了这些教训:导线走向尽量采用 45 度角,关键位置增加固定点,功率区和信号区分开布局。当它通过实验室测试时,所有人都松了口气 —— 体积缩减 78%,距离 80% 只差一步。但在高低温循环测试中,某个拐角处的焊盘脱落,再次失败。

“就差 2%。” 小李把焊盘的显微照片贴在墙上,旁边是 36 次失败的原因分析。老张数了数,墙上已经贴满了 72 张照片,每张都标着日期和故障类型。他从口袋里掏出半包烟,却想起车间禁烟的规定,又塞了回去:“明天,第 37 次。”

三、第 37 次的突破:在绝望中找到的路径

1966 年 9 月初,第 37 次布线的准备工作开始了。小李和老周把前 36 次的失败案例编成手册,每个人手里都拿着一份,上面用不同颜色标注着 “禁止布线区”“高危拐角”“必须固定点”。绘图室的墙上贴满了线路板的剖面图,像一张复杂的战场地图。

突破口来自一个意外发现。小李在整理 1962 年核爆设备的图纸时,注意到其线路板上的导线采用了 “树枝状” 布局 —— 从主电路向四周延伸,避免交叉。“我们之前太在意紧凑,反而把线路绕乱了。” 他在黑板上画下树枝的形状,“主干粗一点,分支细一点,自然就省空间。”

老周则提出了 “分层优先级” 的思路:把电源线、信号线、地线按重要性分层,电源线最粗,走最外侧;信号线次之,走中间;地线最细,沿着边缘走。“就像城市里的主干道、次干道和小巷。” 他用圆规在图纸上画出三个同心圆,“各司其职,互不干扰。”

第 37 版的布线图就这样在争论中逐渐成形。为了缩减最后的 2%,他们做了三个关键改动:将功率管的散热片与金属外壳相连,省去单独的散热通道,节省 0.03 立方米;把高频信号线改成双绞线,减少线间干扰,线距从 0.5 毫米缩减到 0.3 毫米;在拐角处采用圆弧过渡,代替直角,既减少应力集中,又缩小了占用面积。

“这太冒险了。” 负责工艺的师傅看着图纸直摇头,0.3 毫米的线距已经超出了当时蚀刻工艺的精度极限,“工厂的设备最多做到 0.4 毫米,再窄就保证不了一致性。” 他拿出报废的线路板,上面有多处因蚀刻不均导致的导线断裂。

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