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pcb設計經驗總結大全

2023-06-21

總結對于個人的成長而言,是我們反思自身、了解自身、明確目標的重要方式,通過編寫的總結報告,我們可以在工作回顧中,尋找出自身的工作難點,掌握自身的工作優勢,更加明確自身的發展方向。今天小編給大家找來了《pcb設計經驗總結大全》的文章,希望能夠很好的幫助到大家,謝謝大家對小編的支持和鼓勵。

第一篇:pcb設計經驗總結大全

PCB設計經驗總結

-- [PCB]PCB設計經驗總結

[PCB]PCB設計經驗總結布局:總體思想:在符合產品電氣以及機械結構要求的基礎上考慮整體美觀,在一個PCB板上,元件的布局要求要均衡,疏密有序。1.印制板尺寸必須與加工圖紙尺寸相符,符合PCB制造工藝要求,放置MARK點。2.元件在二維、三維空間上有無沖突?3.元件布局是否疏密有序,排列整齊?是否全部布完?4.需經常更換的元件能否方便的更換?插件板插入設備是否方便? 5.熱敏元件與發熱元件之間是否有適當的距離?6.調整可調元件是否方便?7.在需要散熱的地方,裝了散熱器沒有?空氣流是否通暢?布局:總體思想:在符合產品電氣以及機械結構要求的基礎上考慮整體美觀,在一個PCB板上,元件的布局要求要均衡,疏密有序。1.印制板尺寸必須與加工圖紙尺寸相符,符合PCB制造工藝要求,放置MARK點。2.元件在二維、三維空間上有無沖突?3.元件布局是否疏密有序,排列整齊?是否全部布完?4.需經常更換的元件能否方便的更換?插件板插入設備是否方便? 5.熱敏元件與發熱元件之間是否有適當的距離?6.調整可調元件是否方便?7.在需要散熱的地方,裝了散熱器沒有?空氣流是否通暢?8.信號流程是否順暢且互連最短?9.插頭、插座等與機械設計是否矛盾?10.蜂鳴器遠離柱形電感,避免干擾聲音失真。11.速度較快的器件如SRAM要盡量的離CPU近。12.由相同電源供電的器件盡量放在一起。布線:

1.走線要有合理的走向:如輸入/輸出,交流/直流,強/弱信號,高頻/低頻,高壓/低壓等...,它們的走向應該是呈線形的(或分離),不得相互交融。其目的是防止相互干擾。最好的走向是按直線,但一般不易實現,避免環形走線。對于是直流,小信號,低電壓PCB設計的要求可以低些。輸入端與輸出端的邊, 以免產生反射干擾線應避免相鄰平行。必要時應加地線隔離,兩相鄰層的布線要互相垂直,平行容易產生寄生耦合。2.選擇好接地點:一般情況下要求共點地,數字地與模擬地在電源輸入電容處相連。3.合理布置電源濾波/退耦電容:布置這些電容就應盡量靠近這些元部件,離得太遠就沒有作用了。在貼片器件的退耦電容最好在布在板子另一面的器件肚子位置,電源和地要先過電容,再進芯片。4.線條有講究:有條件做寬的線決不做細;高壓及高頻線應園滑,不得有尖銳的倒角,拐彎也不得采用直角,一般采用135度角。地線應盡量寬,最好使用大面積敷銅,這對接地點問題有相當大的改善。 設計中應盡量減少過線孔,減少并行的線條密度。5.盡量加寬電源、地線寬度,最好是地線比電源線寬,它們的關系是:地線>電源線>信號線。6.數字電路與模擬電路的共地處理,現在有許多PCB不再是單一功能電路(數字或模擬電路),而是由數字電路和模擬電路混合構成的。因此在布線時就需要考慮它們之間互相干擾問題,特別是地線上的噪音干擾。數字電路的頻率高,模擬電路的敏感度強,對信號線來說,高頻的信號線盡可能遠離敏感的模擬電路器件,對地線來說,整人PCB對外界只有一個結點,所以必須在PCB內部進行處理數、模共地的問題,而在板內部數字地和模擬地實際上是分開的它們之間互不相連,只是在PCB與外界連接的接口處(如插頭等)。數字地與模擬地有一點短接。7.信號線布在電(地)層上在多層印制板布線時,由于在信號線層沒有布完的線剩下已經不多,再多加層數就會造成浪費也會給生產增加一定的工作量,成本也相應增加了,為解決這個矛盾,可以考慮在電(地)層上進行布線。首先應考慮用電源層,其次才是地層。因為最好是保留地層的完整性。8.關鍵信號的處理,關鍵信號如時鐘線應該進行包地處理,避免產生干擾,同時在晶振器件邊做一個焊點使晶振外殼接地。9.設計規則檢查(DRC)

布線設計完成后,需認真檢查布線設計是否符合設計者所制定的規則,同時也需確認所制定的規則是否符合印制板生產工藝的需求,一般檢查有如下幾個方面:線與線,線與元件焊盤,線與貫通孔,元件焊盤與貫通孔,貫通孔與貫通孔之間的距離是否合理,是否滿足生產要求。

電源線和地線的寬度是否合適,電源與地線之間是否緊耦合(低的波阻抗)?在PCB中是否還有能讓地線加寬的地方。

對于關鍵的信號線是否采取了最佳措施,如長度最短,加保護線,輸入線及輸出線被明顯地分開。

模擬電路和數字電路部分,是否有各自獨立的地線。

后加在PCB中的圖形(如圖標、注標)是否會造成信號短路。

對一些不理想的線形進行修改。在PCB上是否加有工藝線?阻焊是否符合生產工藝的要求,阻焊尺寸是否合適,字符標志是否壓在器件焊盤上,以免影響電裝質量。

多層板中的電源地層的外框邊緣是否縮小,如電源地層的銅箔露出板外容易造成短路。10.關于EMC方面:a.盡可能選用信號斜率較慢的器件,以降低信號所產生的高頻成分。 b.注意高頻器件擺放的位置,不要太靠近對外的連接器。 c.注意高速信號的阻抗匹配,走線層及其回流電流路徑,以減少高頻的反射與輻射。 d.在各器件的電源管腳放置足夠與適當的去耦合電容以緩和電源層和地層上的噪聲。特別注意電容的頻率響應與溫度的特性是否符合設計所需。 e電源層比地層內縮20H,H為電源層與地層之間的距離。11.GERBER輸出檢查檢查輸出的GERBER文件是否按層疊順序要求輸出,在CAM350里查看每一層數據以及DRILL表,同時注意特殊孔如方孔的輸出。

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印制電路板(PCB)是電子產品中電路元件和器件的支撐件。它提供電路元件和器件之間的電氣連接。隨著電子技術的飛速發展,PCB的密度越來越高。PCB設計的好壞對抗干擾能力影響很大。實踐證明,即使電路原理圖設計正確,印制電路板設計不當,也會對電子產品的可靠性產生不利影響。例如,如果印制板兩條細平行線靠得很近,則會形成信號波形的延遲,在傳輸線的終端形成反射噪聲。因此,在設計印制電路板的時候,應注意采用正確的方法,遵守PCB設計的一般原則,并應符合抗干擾設計的要求。

一、 PCB設計的一般原則要使電子電路獲得最佳性能,元器件的布局及導線的布設是很重要的。為了設計質量好、造價低的PCB,應遵循以下的一般性原則:1.布局首先,要考慮PCB尺寸大小。PCB尺寸過大時,印制線條長,阻抗增加,抗噪聲能力下降,成本也增加;過小,則散熱不好,且鄰近線條易受干擾。在確定PCB尺寸后,再確定特殊元件的位置。最后,根據電路的功能單元,對電路的全部元器件進行布局。在確定特殊元件的位置時要遵守以下原則:(1)盡可能縮短高頻元器件之間的連線,設法減少它們的分布參數和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能相互挨得太近,輸入和輸出元件應盡量遠離。(2)某些元器件或導線之間可能有較高的電位差,應加大它們之間的距離,以免放電引出意外短路。帶高電壓的元器件應盡量布置在調試時手不易觸及的地方。(3)重量超過15g的元器件,應當用支架加以固定,然后焊接。那些又大又重、發熱量多的元器件,不宜裝在印制板上,而應裝在整機的機箱底板上,且應考慮散熱問題。熱敏元件應遠離發熱元件。(4)對于電位器、可調電感線圈、可變電容器、微動開關等可調元件的布局應考慮整機的結構要求。若是機內調節,應放在印制板上方便調節的地方;若是機外調節,其位置要與調節旋鈕在機箱面板上的位置相適應。(5)應留出印制板定位孔及固定支架所占用的位置。根據電路的功能單元。對電路的全部元器件進行布局時,要符合以下原則:(1)按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置,使布局便于信號流通,并使信號盡可能保持一致的方向。(2)以每個功能電路的核心元件為中心,圍繞它來進行布局。元器件應均勻、整齊、緊湊地排列在PCB上。盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。(3)在高頻下工作的電路,要考慮元器件之間的分布參數。一般電路應盡可能使元器件平行排列。這樣,不但美觀,而且裝焊容易,易于批量生產。(4)位于電路板邊緣的元器件,離電路板邊緣一般不小于2mm。電路板的最佳形狀為矩形。長寬雙為3:2或4:3。電路板面尺寸大于200×150mm時,應考慮電路板所受的機械強度。2.布線布線的原則如下:(1)輸入輸出端用的導線應盡量避免相鄰平行。最好加線間地線,以免發生反饋藕合。(2)印制板導線的最小寬度主要由導線與絕緣基板間的粘附強度和流過它們的電流值決定。當銅箔厚度為0.5mm、寬度為1~15mm時,通過2A的電流,溫度不會高于3℃。因此,導線寬度為1.5mm可滿足要求。對于集成電路,尤其是數字電路,通常選0.02~0.3mm導線寬度。當然,只要允許,還是盡可能用寬線,尤其是電源線和地線。導線的最小間距主要由最壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。對于集成電路,尤其是數字電路,只要工藝允許,可使間距小于5~8mil。(3)印制導線拐彎處一般取圓弧形,而直角或夾角在高頻電路中會影響電氣性能。此外,盡量避免使用大面積銅箔,否則,長時間受熱時,易發生銅箔膨脹和脫落現象。必須用大面積銅箔時,最好用柵格狀。這樣有利于排除銅箔與基板間粘合劑受熱產生的揮發性氣體。3.焊盤焊盤中心孔要比器件引線直徑稍大一些。焊盤太大易形成虛焊。焊盤外徑D一般不小于(d+1.2)mm,其中d為引線孔徑。對高密度的數字電路,焊盤最小直徑可取(d+1.0)mm。

二、 PCB及電路抗干擾措施印制電路板的抗干擾設計與具體電路有著密切的關系,這里僅就PCB抗干擾設計的幾項常用措施做一些說明。1.電源線設計根據印制線路板電流的大小,盡量加粗電源線寬度,減少環路電阻。同時,使電源線、地線的走向和數據傳遞的方向一致,這樣有助于增強抗噪聲能力。2.地線設計在電子產品設計中,接地是控制干擾的重要方法。如能將接地和屏蔽正確結合起來使用,可解決大部分干擾問題。電子產品中地線結構大致有系統地、機殼地(屏蔽地)、數字地(邏輯地)和模擬地等。在地線設計中應注意以下幾點:(1)正確選擇單點接地與多點接地在低頻電路中,信號的工作頻率小于1MHz,它的布線和器件間的電感影響較小,而接地電路形成的環流對干擾影響較大,因而應采用一點接地的方式。當信號工作頻率大于10MHz時,地線阻抗變得很大,此時應盡量降低地線阻抗,應采用就近多點接地。當工作頻率在1~10MHz時,如果采用一點接地,其地線長度不應超過波長的1/20,否則應采用多點接地法。(2)數字地與模擬地分開。電路板上既有高速邏輯電路,又有線性電路,應使它們盡量分開,而兩者的地線不要相混,分別與電源端地線相連。低頻電路的地應盡量采用單點并聯接地,實際布線有困難時可部分串聯后再并聯接地。高頻電路宜采用多點串聯接地,地線應短而粗,高頻元件周圍盡量用柵格狀大面積地箔。要盡量加大線性電路的接地面積。(3)接地線應盡量加粗。若接地線用很細的線條,則接地電位則隨電流的變化而變化,致使電子產品的定時信號電平不穩,抗噪聲性能降低。因此應將接地線盡量加粗,使它能通過三倍于印制電路板的允許電流。如有可能,接地線的寬度應大于3mm。(4)接地線構成閉環路。設計只由數字電路組成的印制電路板的地線系統時,將接地線做成閉路可以明顯地提高抗噪聲能力。其原因在于:印制電路板上有很多集成電路元件,尤其遇有耗電多的元件時,因受接地線粗細的限制,會在地線上產生較大的電位差,引起抗噪能力下降,若將接地線構成環路,則會縮小電位差值,提高電子設備的抗噪聲能力。3.退藕電容配置PCB設計的常規做法之一是在印制板的各個關鍵部位配置適當的退藕電容。退藕電容的一般配置原則是:(1)電源輸入端跨接10~100uf的電解電容器。如有可能,接100uF以上的更好。(2)原則上每個集成電路芯片都應布置一個0.01pF的瓷片電容,如遇印制板空隙不夠,可每4~8個芯片布置一個1~10pF的鉭電容。(3)對于抗噪能力弱、關斷時電源變化大的器件,如RAM、ROM存儲器件,應在芯片的電源線和地線之間直接接入退藕電容。(4)電容引線不能太長,尤其是高頻旁路電容不能有引線。此外,還應注意以下兩點:(1)在印制板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時,操作它們時均會產生較大火花放電,必須采用RC電路來吸收放電電流。一般R取1~2K,C取2.2~47uF。(2)CMOS的輸入阻抗很高,且易受感應,因此在使用時對不用端要接地或接正電源。

三、 PowerPCB簡介PowerPCB是美國Innoveda公司軟件產品。PowerPCB能夠使用戶完成高質量的設計,生動地體現了電子設計工業界各方面的內容。其約束驅動的設計方法可以減少產品完成時間。你可以對每一個信號定義安全間距、布線規則以及高速電路的設計規則,并將這些規劃層次化的應用到板上、每一層上、每一類網絡上、每一個網絡上、每一組網絡上、每一個管腳對上,以確保布局布線設計的正確性。它包括了豐富多樣的功能,包括簇布局工具、動態布線編輯、動態電性能檢查、自動尺寸標注和強大的CAM輸出能力。它還有集成第三方軟件工具的能力,如SPECCTRA布線器。

四、 PowerPCB使用技巧PowerPCB目前已在我所推廣使用,它的基本使用技術已有培訓教材進行了詳細的講解,而對于我所廣大電子應用工程師來說,其問題在于已經熟練掌握了TANGO之類的布線工具之后,如何轉到PowerPCB的應用上來。所以,本文就此類應用和培訓教材上沒有講到,而我們應用較多的一些技術技巧作了論述。1.輸入的規范問題對于大多數使用過TANGO的人來說,剛開始使用PowerPCB的時候,可能會覺得PowerPCB的限制太多。因為PowerPCB對原理圖輸入和原理圖到PCB的規則傳輸上是以保證其正確性為前提的。所以,它的原理圖中沒有能夠將一根電氣連線斷開的功能,也不能隨意將一根電氣連線在某個位置停止,它要保證每一根電氣連線都要有起始管腳和終止管腳,或是接在軟件提供的連接器上,以供不同頁面間的信息傳輸。這是它防止錯誤發生的一種手段,其實,也是我們應該遵守的一種規范化的原理圖輸入方式。在PowerPCB設計中,凡是與原理圖網表不一致的改動都要到ECO方式下進行,但它給用戶提供了OLE鏈接,可以將原理圖中的修改傳到PCB中,也可以將PCB中的修改傳回原理圖。這樣,既防止了由于疏忽引起的錯誤,又給真正需要進行修改提供了方便。但是,要注意的是,進入ECO方式時要選擇“寫ECO文件”選項,而只有退出ECO方式,才會進行寫ECO文件操作。2.電源層和地層的選擇PowerPCB中對電源層和地層的設置有兩種選擇,CAM Plane和Split/Mixed。Split/Mixed主要用于多個電源或地共用一個層的情況,但只有一個電源和地時也可以用。它的主要優點是輸出時的圖和光繪的一致,便于檢查。而CAM Plane用于單個的電源或地,這種方式是負片輸出,要注意輸出時需加上第25層。第25層包含了地電信息,主要指電層的焊盤要比正常的焊盤大20mil左右的安全距離,保證金屬化過孔之后,不會有信號與地電相連。這就需要每個焊盤都包含有第25層的信息。而我們自己建庫時往往會忽略這個問題,造成使用Split/Mixed選項。3.推擠還是不推擠PowerPCB提供了一個很好用的功能就是自動推擠。當我們手動布線時,印制板在我們的完全控制之下,打開自動推擠的功能,會感到非常的方便。但是如果在你完成了預布線之后,要自動布線時,最好將預布好的線固定住,否則自動布線時,軟件會認為此線段可移動,而將你的工作完全推翻,造成不必要的損失。4.定位孔的添加我們的印制板往往需要加一些安裝定位孔,但是對于PowerPCB來說,這就屬于與原理圖不一樣的器件擺放,需要在ECO方式下進行。但如果在最后的檢查中,軟件因此而給出我們許多的錯誤,就不大方便了。這種情況可以將定位孔器件設為非ECO注冊的即可。在編輯器件窗口下,選中“編輯電氣特性”按鈕,在該窗口中,選中“普通”項,不選中“ECO注冊”項。這樣在檢查時,PowerPCB不會認為這個器件是需要與網表比較的,不會出現不該有的錯誤。5.添加新的電源封裝由于我們的國際與美國軟件公司的標準不太一致,所以我們盡量配備了國際庫供大家使用。但是電源和地的新符號,必須在軟件自帶的庫中添加,否則它不會認為你建的符號是電源。所以當我們要建一個符合國標的電源符號時,需要先打開現有的電源符號組,選擇“編輯電氣連接”按鈕,點按“添加”按鈕,輸入你新建的符號的名字等信息。然后,再選中“編輯門封裝”按鈕,選中你剛剛建立的符號名,繪制出你需要的形狀,退出繪圖狀態,保存。這個新的符號就可以在原理圖中調出了。6.空腳的設置我們用的器件中,有的管腳本身就是空腳,標志為NC。當我們建庫的時候,就要注意,否則標志為NC的管腳會連在一起。這是由于你在建庫時將NC管腳建在了“SINGAL_PINS"中,而PowerPCB認為“SINGAL_PINS"中的管腳是隱含的缺省管腳,是有用的管腳,如VCC和GND。所以,如果的NC管腳,必須將它們從“SINGAL_PINS"中刪除掉,或者說,你根本無需理睬它,不用作任何特殊的定義。7.三極管的管腳對照三極管的封裝變化很多,當自己建三極管的庫時,我們往往會發現原理圖的網表傳到PCB中后,與自己希望的連接不一致。這個問題主要還是出在建庫上。由于三極管的管腳往往用E,B,C來標志,所以在創建自己的三極管庫時,要在“編輯電氣連接”窗口中選中“包括文字數字管腳”復選框,這時,“文字數字管腳”標簽被點亮,進入該標簽,將三極管的相應管腳改為字母。這樣,與PCB封裝對應連線時會感到比較便于識別。8.表面貼器件的預處理現在,由于小型化的需求,表面貼器件得到越來越多的應用。在布圖過程中,表面貼器件的處理很重要,尤其是在布多層板的時候。因為,表面貼器件只在一層上有電氣連接,不象雙列直插器件在板子上的放置是通孔,所以,當別的層需要與表面器件相連時就要從表面貼器件的管腳上拉出一條短線,打孔,再與其它器件連接,這就是所謂的扇入(FAN-IN),扇出(FAN-OUT)操作。如果需要的話,我們應該首先對表面貼器件進行扇入,扇出操作,然后再進行布線,這是因為如果我們只是在自動布線的設置文件中選擇了要作扇入,扇出操作,軟件會在布線的過程中進行這項操作,這時,拉出的線就會曲曲折折,而且比較長。所以,我們可以在布局完成后,先進入自動布線器,在設置文件中只選擇扇入,扇出操作,不選擇其它布線選項,這樣從表面貼器件拉出來的線比較短,也比較整齊。9.將板圖加入AUTOCAD有時我們需要將印制板圖加入到結構圖中,這時可以通過轉換工具將PCB文件轉換成AUTOCAD能夠識別的格式。在PCB繪圖框中,選中“文件”菜單中的“輸出”菜單項,在彈出的文件輸出窗口中將保存類型設為DXF文件,再保存。你就可以AUTOCAD中打開個這圖了。當然,PADS中有自動標注功能,可以對畫好的印制板進行尺寸標注,自動顯示出板框或定位孔的位置。要注意的是,標注結果在Drill-Drawing層要想在其它的輸出圖上加上標注,需要在輸出時,特別加上這一層才行。10. PowerPCB與ViewDraw的接口用ViewDraw的原理圖,可以產生PowerPCB的表,而PowerPCB讀入網表后,一樣可以進行自動布線等功能,而且,PowerPCB中有鏈接工具,可以與VIEWDRAW的原理圖動態鏈接、修改,保持電氣連接的一致性。但是,由于軟件修改升級的版本的差別,有時兩個軟件對器件名稱的定義不一致,會造成網表傳輸錯誤。要避免這種錯誤的發生,最好專門建一個存放ViewDraw與PowerPCB對應器件的庫,當然這只是針對于一部分不匹配的器件來說的??梢杂肞owerPCB中的拷貝功能,很方便地將已存在的PowerPCB中的其它庫里的元件封裝拷貝到這個庫中,存成與VIEWDRAW中相對應的名字。11.生成光繪文件以前,我們做印制板時都是將印制板圖拷在軟盤上,直接給制版廠。這種做法保密性差,而且很煩瑣,需要給制版廠另寫很詳細的說明文件?,F在,我們用PowerPCB直接生產光繪文件給廠家就可以了。從光繪文件的名字上就可以看出這是第幾層的走線,是絲印還是阻焊,十分方便,又安全。轉光繪文件步驟:A.在PowerPCB的CAM輸出窗口的DEVICE SETUP中將APERTURE改為999。B.轉走線層時,將文檔類型選為ROUTING,然后在LAYER中選擇板框和你需要放在這一層上的東西。不注意的是,轉走線時要將LINE,TEXT去掉(除非你要在線路上做銅字)。C.轉阻焊時,將文檔類型選為SOLD_MASK,在頂層阻焊中要將過孔選中。D.轉絲印時,將文檔類型選為SILK SCREEN,其余參照步驟B和C。E.轉鉆孔數據時,將文檔類型選為NC DRILL,直接轉換。注意,轉光繪文件時要先預覽一下,預覽中的圖形就是你要的光繪輸出的圖形,所以要看仔細,以防出錯。有了對印制板設計的經驗,如PowerPCB的強大功能,畫復雜印制板已不是令人煩心的事情了。值得高興的是,我們現在已經有了將TANGO的PCB轉換成PowerPCB的工具,熟悉TANGO的廣大科技人員可以更加方便的加入到PowerPCB繪圖的行列中來,更加方便快捷地繪制出滿意的印制板。

第二篇:對于PCB制版的設計經驗總結

第一.這包括準備元件庫和原理圖。“工欲善其事,必先利其器”,要做出一塊好的板子,除了要設計好原理之外,還要畫得好。在進行PCB設計之前,首先要準備好原理圖SCH的元件庫和PCB的元件庫。元件庫可以用peotel 自帶的庫,但一般情況下很難找到合適的,最好是自己根據所選器件的標準尺寸資料自己做元件庫。原則上先做PCB的元件庫,再做SCH的元件庫。PCB的元件庫要求較高,它直接影響板子的安裝;SCH的元件庫要求相對比較松,只要注意定義好管腳屬性和與PCB元件的對應關系就行。PS:注意標準庫中的隱藏管腳。之后就是原理圖的設計,做好后就準備開始做PCB設計了。

第二.這一步根據已經確定的電路板尺寸和各項機械定位,在PCB 設計環境下繪制PCB板面,并按定位要求放置所需的接插件、按鍵/開關、螺絲孔、裝配孔等等。并充分考慮和確定布線區域和非布線區域(如螺絲孔周圍多大范圍屬于非布線區域)。

第三.布局說白了就是在板子上放器件。這時如果前面講到的準備工作都做好的話,就可以在原理圖上生成網絡表(Design-> Create Netlist),之后在PCB圖上導入網絡表(Design->Load Nets)。就看見器件嘩啦啦的全堆上去了,各管腳之間還有飛線提示連接。然后就可以對器件布局了。一般布局按如下原則進行:

①. 按電氣性能合理分區,一般分為:數字電路區(即怕干擾、又產生干擾)、模擬電路區(怕干擾)、功率驅動區(干擾源);

②. 完成同一功能的電路,應盡量靠近放置,并調整各元器件以保證連線最為簡潔;同時,調整各功能塊間的相對位置使功能塊間的連線最簡潔;

③. 對于質量大的元器件應考慮安裝位置和安裝強度;發熱元件應與溫度敏感元件分開放置,必要時還應考慮熱對流措施;

④. I/O驅動器件盡量靠近印刷板的邊、靠近引出接插件;

⑤. 時鐘產生器(如:晶振或鐘振)要盡量靠近用到該時鐘的器件;

⑥. 在每個集成電路的電源輸入腳和地之間,需加一個去耦電容(一般采用高頻性能好的獨石電容);電路板空間較密時,也可在幾個集成電路周圍加一個鉭電容。

⑦. 繼電器線圈處要加放電二極管(1N4148即可);

⑧. 布局要求要均衡,疏密有序,不能頭重腳輕或一頭沉

——需要特別注意,在放置元器件時,一定要考慮元器件的實際尺寸大小(所占面積和高度)、元器件之間的相對位置,以保證電路板的電氣性能和生產安裝的可行性和便利性同時,應該在保證上面原則能夠體現的前提下,適當修改器件的擺放,使之整齊美觀,如同樣的器件要擺放整齊、方向一致,不能擺得“錯落有致” 。 這個步驟關系到板子整體形象和下一步布線的難易程度,所以一點要花大力氣去考慮。布局時,對不太肯定的地方可以先作初步布線,充分考慮。

第四.布線是整個PCB設計中最重要的工序。這將直接影響著PCB板的性能好壞。在PCB的設計過程中,布線一般有這么三種境界的劃分:首先是布通,這時PCB設計時的最基本的要求。如果線路都沒布通,搞得到處是飛線,那將是一塊不合格的板子,可以說還沒入門。其次是電器性能的滿足。這是衡量一塊印刷電路板是否合格的標準。這是在布通之后,認真調整布線,使其能達到最佳的電器性能。接著是美觀。假如你的布線布通了,也沒有什么影響電器性能的地方,但是一眼看過去雜亂無章的,加上五彩繽紛、花花綠綠的,那就算你的電器性能怎么好,在別人眼里還是垃圾一塊。這樣給測試和維修帶來極大的不便。布線要整齊劃一,不能縱橫交錯毫無章法。這些都要在保證電器性能和滿足其他個別要求的情況下實現,否則就是舍本逐末了。布線時主要按以下原則進行:

①.一般情況下,首先應對電源線和地線進行布線,以保證電路板的電氣性能。在條件允許的范圍內,盡量加寬電源、地線寬度,最好是地線比電源線寬,它們的關系是:地線>電源線>信號線,通常信號線寬為:0.2~0.3mm,最細寬度可達0.05~0.07mm,電源線一般為1.2~2.5mm。對數字電路的 PCB可用寬的地導線組成一個回路, 即構成一個地網來使用(模擬電路的地則不能這樣使用)

②. 預先對要求比較嚴格的線(如高頻線)進行布線,輸入端與輸出端的邊線應避免相鄰平行,以免產生反射干擾。必要時應加地線隔離,兩相鄰層的布線要互相垂直,平行容易產生寄生耦合。

③. 振蕩器外殼接地,時鐘線要盡量短,且不能引得到處都是。時鐘振蕩電路下面、特殊高速邏輯電路部分要加大地的面積,而不應該走其它信號線,以使周圍電場趨近于零;

④. 盡可能采用45º的折線布線,不可使用90º折線,以減小高頻信號的輻射;(要求高的線還要用雙弧線)

⑤. 任何信號線都不要形成環路,如不可避免,環路應盡量小;信號線的過孔要盡量少;

⑥. 關鍵的線盡量短而粗,并在兩邊加上保護地。

⑦. 通過扁平電纜傳送敏感信號和噪聲場帶信號時,要用“地線-信號-地線”的方式引出。

⑧. 關鍵信號應預留測試點,以方便生產和維修檢測用

⑨.原理圖布線完成后,應對布線進行優化;同時,經初步網絡檢查和DRC檢查無誤后,對未布線區域進行地線填充,用大面積銅層作地線用,在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用?;蚴亲龀啥鄬影?,電源,地線各占用一層。

第五.“沒有最好的,只有更好的”!不管你怎么挖空心思的去設計,等你畫完之后,再去看一看,還是會覺得很多地方可以修改的。一般設計的經驗是:優化布線的時間是初次布線的時間的兩倍。感覺沒什么地方需要修改之后,就可以鋪銅了(Place->polygon Plane)。鋪銅一般鋪地線(注意模擬地和數字地的分離),多層板時還可能需要鋪電源。時對于絲印,要注意不能被器件擋住或被過孔和焊盤去掉。同時,設計時正視元件面,底層的字應做鏡像處理,以免混淆層面。

第六.首先,在確定電路原理圖設計無誤的前提下,將所生成的PCB網絡文件與原理圖網絡文件進行物理連接關系的網絡檢查(NETCHECK),并根據輸出文件結果及時對設計進行修正,以保證布線連接關系的正確性; 網絡檢查正確通過后,對PCB設計進行DRC檢查,并根據輸出文件結果及時對設計進行修正,以保證PCB布線的電氣性能。最后需進一步對PCB的機械安裝結構進行檢查和確認。

第七.在此之前,最好還要有一個審核的過程。

PCB設計是一個考心思的工作,誰的心思密,經驗高,設計出來的板子就好。所以設計時要極其細心,充分考慮各方面的因數(比如說便于維修和檢查這一項很多人就不去考慮),精益求精,就一定能設計出一個好板子

第三篇:開關電源的PCB設計經驗總結

對于開關電源,PCB布線毫無疑問是非常重要的一個環節.然而市面似乎很沒有合適的書籍來闡述這一塊,這主要是由于寫書的人不太具有工程經驗,具有工程經驗的人往往不會寫書導致. 在這里先挖一個坑,我會慢慢和大家分享這些年來在PCB布線方面的經驗,歡迎大家參與討論. 暫時先羅列一下大致內容: 1.原理圖的繪制 2.PCB封裝 3.布局 4.走線

5.機械,散熱和EMI考量 6.Gerber文件的生成 7.制板工藝說明

不好意思,最近比較忙,所以進度會比較慢. 首先,你要開始這個工作,先掌握一款軟件,畫PCB的軟件很多,protel,AD,PADS, Power PCB, Allegro等等.當然這些只是工具,在這里并不討論某種軟件怎么用. 第一步,我們來討論怎么畫原理圖.可能很多工程師覺得怎么畫原理圖不重要,只要畫對就行.其實不然,畫圖和編程一樣,一個是要正確,二是要有可讀性,邏輯分明.要是一張原理圖,n久之后連你自己都看不懂,那肯定不是好原理圖. 對于電源原理圖,要做到邏輯分明并不難. 1.首先要把功率電路和控制電路區分開來.如果你是簡單電路,可以放在一張原理圖里.比如上面 為功率電路,下面為控制電路.并且將初次級分割明顯.如果你是復雜電路,可以采用多張原理圖,比如PFC一頁,DCDC一頁,PFC控制電路一 頁,DCDC控制電路一頁,還有各種保護也單獨一頁. 2.每個功能模塊,都應該有簡短的文字說明. 3.盡量少用交叉,但又不連接的連線.過多的交叉線,會導致看不清楚,而且有可能會誤連接. 4.合理利用網絡名,原理圖中每一個節點都有一個獨一無二的net name,所以對一些無法用連線連接的節點,可以用net來連接,但是net的名字應該取得比較形象,容易讀懂.對于跨頁的連接,應該采用全局的網絡名. 在畫原理圖的時候,還需要養成一些小的良好習慣,比如

1.一些在布板的時候需要彼此靠近的器件,在原理圖中最好也畫在一起. 2.在第一次研發的時候,應該預留一些調試的器件位置,有利于增加器件. 3.善于利用0歐姆電阻,0歐姆電阻可以將一個net分成二個net,有利于布線. 在你布比較復雜的電路的時候,會發現有時候很多走線是一個net的,但是又不能混在一起.比如功率地,信號地.那么在布線的時候,為了能自動互相避讓,可以將其分成兩個net. 原理圖是一個項目的開始,也是最為關鍵的一環.所以在畫原理圖的時候,應該仔細審查,任何一個細微錯誤,都會導致將來花大力氣來彌補. 原理圖一旦完成,就該進行編號,同時每一次修改,都應該另存,不要隨意覆蓋舊文件,避免出錯后找不到原來的文件. 那么如果原理圖準備完畢,就要開始準備每一個所用器件的PCB封裝.在大公司里,通常PCB封裝有嚴格的規范,或許有專人制作,那么電源工程師就省去了這個麻煩.但是在一些小公司里,封裝還得工程師自己來畫,那么要注意些什么呢? 1.封裝的腳位必須和原理圖腳位一一對應,比如電解電容,如果腳位對錯,那可糟糕了. 2.要了解生產工藝對封裝的要求,通常生產線會積累一些經驗,比如封裝焊盤多大,生產效率比較高,那么工程師在做封裝的時候要事先了解這些規范,盡量遷就產線標準.這樣生產效率才能提高.其次,不同的焊接工藝,比如是波峰焊,還是回流焊,都會對焊盤有不同的要求. 3.對于一些對稱的封裝,一定要注意標記,比如標記1腳,避免裝反.對于定制的器件,最好搞成不對稱,可防反. 如果開始布局了,首先要考量的就是器件的總體擺放. 1.要考量功率電路的走向,功率電路是占了PCB大部分的區域,那么這部分電路的走向就非常重要了.通常對于功率比較大的電路,走向有以下幾種. 直線型:輸入在一邊,輸出在另外一邊. 回字型:輸入和輸出在同一邊,繞個彎回來. 蛇形:繞好幾個彎

多塊板子,比如有AB兩塊板子,中間用飛線連接.(注意飛線上要走直流電流,減少EMI) 當然還有其他的一些,總的來說,功率走向要清晰,不能胡亂交叉.

對于布局, 為了考慮EMI,首先需要對原理圖的EMI產生源頭進行分析,首先保證功率電路的EMI的源頭的環路最小,在此基礎上去布局比較好!我現在指導 LAYOUT 布局就是依據這點來布的,其次在對芯片的周圍原件的布局時,先把關鍵的原件給優先布局,然后在布局其他次要的,舉個例子,如芯片的去耦電容優先布局,控制 器的震蕩優先布局,反饋回路優先布局等等。

對于大致的功率走向確定之后,要來分別細化各個功率電路的走向,首先看EMI的濾波器的,布局

EMI濾波有個大概的原則,就是輸入和輸出盡量遠離.如果輸入和輸出很靠近,那么輸入輸出之間的耦合電容,會導致高頻濾波效果變差. 濾波器走向如下:

那么再來看一下一個簡單的反激電路

如果從結構,散熱的角度來考慮的話,要注意一些細節: 板子的重量盡量均衡,不要把重物器件都集中在某一區域. 熱源器件也不要都聚集在一塊,不然互相提高溫升. 對熱敏感的器件,比如電解電容,不要靠近熱源,或者熱源的下風口. 對于風冷的電源,要注意風道的暢通,發熱器器件盡量處于下風口,對熱敏感器件處于上風口. 對于容易破裂的器件,比如陶瓷電容,不要放在PCB容易彎曲的地方,比如定位孔附近. 除此之外,還有一個重要的環節,就是要事先了解安規,要知道你設計的產品,將來要過哪個地區的哪些安規。

要事先考慮好,各個爬電距離,電氣間隙的要求。事實上安規的細節要求是非常多的,對于研發工程師來說,一開始就要和安規工程師做好溝通,了解一些細節。 最主要的一些細節,大致有這些, 保險絲前的火線和零線的距離。 初級,次級,大地之間的距離。 兩個不同電位點之間的距離。

這些,以后有時間可以和大家專門以安規的角度去討論。

關于控制電路的布局,通常復雜點的電源,控制電路分為控制部份,和驅動部份.而驅動部份介于功率電路和信號電路之間,是一定的干擾源,而抗干擾能力要比信號電路強. 簡單一點的電路,控制和驅動是集成在一塊的. 那么需要注意的是: 1.控制電路的布局,應該盡量遠離功率電路,不宜和功率電路混在一起.特別需要避開dv/dt大的節點,di/dt大的環路. 2.布局應該以IC為中心,優先布局震蕩電容,去耦電容等電容器件.因為容性器件起到濾除高頻噪音的功能,為了減少寄生電感,要和IC的引腳盡量近. 3.驅動電路必須靠近MOS,這樣驅動電路的環路才會比較小,一個減少干擾,二減少驅動線上的寄生電感. 當布局初步完成之后,就要切入我們討論的重點,如何布線.對于電源來說布線并非簡單的連連起來這么簡單,有諸多的細節需要考慮. 首先,在布線之間,你要了解合作的PCB廠家的工藝水平.比如你采用1盎司的銅厚,通常的廠家能做的最小線寬和最小間距大概在5mil左右,如果你設計的太小,會導致工藝做不到. 同樣銅厚越厚,最小線寬和間距就會越大.通常2盎司,會要求7mil以上,3盎司會要求8mil以上. 當然這些都是要看各個PCB廠家的工藝水平. 所以在設置布線規則之前,要先了解這些. 接下來,應該知道多大的電流需要多寬的銅皮.也就是所謂的走線的電流密度,這個沒有唯一的標準,完全受銅線的溫升限制.但是IPC-2221提供一個參考計算. 為了方便計算,國外的網友設計了一個網頁: http://circuitcalculator.com/wordpress/2006/01/31/pcb-trace-width-calculator/

但是有一個前提需要告知,該計算方法是在沒有其它熱源影響的前提下. 所以在設計的時候,你要注意走線附近的熱源,來估算PCB走線容許的溫升是多少. 對于PCB走線,無非是銅皮而已,所以不單單走線具有電阻,會發熱,會有壓降. 在高頻開關電源里面,走線帶來的另外一個寄生參數可能會更值得關注,那就是寄生電感. 每一根走線都會帶來或大或小的寄生電感.這些電感,帶來震蕩,噪音.....

第四篇:PCB制版經驗總結

Pcb制版經驗:

1、

線與孔以及線與線等之間的間距最小不得小于0.3mm,否則西安的工廠無法加工到位,一般我們可以把線與孔的間距設到0.4mm

2、

元器件最好都放在板子內,如果有些元件管腳都在板子內而整體卻有一部分在板子外,這時,需要將該元件的分裝重新調整,使其全部都在板子內。否則廠商在制版時會不知道是需要將板子擴大還是元件怎么調整。

3、

板子上的字要整體統一進行編排,一般,將字的高度設為1mm,寬度設為0.3mm。

4、

在原理圖中不同的網絡標識不可以用線連到一塊,否則在編譯時會出錯。需要時可以將要連在一起的線都用同一個網絡標識,然后在pcb上用string標識出做不同用途的引腳。

5、

自動布線的很多線需要重新調整。

6、

走線后,如果發現線的中間有粉色或紫色的小點,那是應為線未刪除干凈的原因。其中,粉色小點是bottom 上的線點,紫色小點是toplayer上的線點。

7、

元件、字都在topoverlay 這一層。

8、

線寬的選擇:一般40mil的線寬可以通過2A到3A的電流,40mil的間距可以耐200到300v的電壓。我們在平時布板時,1-2A的電流至少需要布2-3mm寬的線;3-5A的電流至少要用3-4mm的線寬,7-8A的電流則要用大于4mm的線。而且大于3A的電流最好加上燙錫層(topsolder 或 bottomsolder)。

9、

在pcb上,普通二級管的封裝一般與電阻大小相同,或稍微小一點,用DIODE0.3或DIODE0.4就可以。

10、對元件的封裝需要注意:a、電位器的腳與現實所用電位器的腳及原理圖中電位器腳的順序要確定對應;b、三極管的封裝不僅要注意板子、原理圖及元件真實管腳的對應,還要看三級的放置方向,尤其大三級管,需要考慮其散熱;c、熱敏電阻或采樣電阻等部分元件需要考慮其管腳的粗細,一般比普通元件的退要粗,要跟據實際需要設置;有正負的元件,需要標出正極??傊?,做pcb前先需要將元件庫里的封裝與元件的真實封裝及原理圖都要對應起來。

第五篇:PCB圖布線的經驗總結

1.組件布置

組件布置合理是設計出優質的PCB圖的基本前提。關于組件布置的要求主要有安裝、受力、受熱、信號、美觀六方面的要求。 1.1.安裝

指在具體的應用場合下,為了將電路板順利安裝進機箱、外殼、插槽,不致發生空間干涉、短路等事故,并使指定接插件處于機箱或外殼上的指定位置而提出的一系列基本要求。這里不再贅述。 1.2.受力

電路板應能承受安裝和工作中所受的各種外力和震動。為此電路板應具有合理的形狀,板上的各種孔(螺釘孔、異型孔)的位置要合理安排。一般孔與板邊距離至少要大于孔的直徑。同時還要注意異型孔造成的板的最薄弱截面也應具有足夠的抗彎強度。板上直接"伸"出設備外殼的接插件尤其要合理固定,保證長期使用的可靠性。 1.3.受熱

對于大功率的、發熱嚴重的器件,除保證散熱條件外,還要注意放置在適當的位置。尤其在精密的模擬系統中,要格外注意這些器件產生的溫度場對脆弱的前級放大電路的不利影響。一般功率非常大的部分應單獨做成一個模塊,并與信號處理電路間采取一定的熱隔離措施。

1.4.信號

信號的干擾PCB版圖設計中所要考慮的最重要的因素。幾個最基本的方面是:弱信號電路與強信號電路分開甚至隔離;交流部分與直流部分分開;高頻部分與低頻部分分開;注意信號線的走向;地線的布置;適當的屏蔽、濾波等措施。這些都是大量的論著反復強調過的,這里不再重復。 1.5.美觀

不僅要考慮組件放置的整齊有序,更要考慮走線的優美流暢。由于一般外行人有時更強調前者,以此來片面評價電路設計的優劣,為了產品的形象,在性能要求不苛刻時要優先考慮前者。但是,在高性能的場合,如果不得不采用雙面板,而且電路板也封裝在里面,平時看不見,就應該優先強調走線的美觀。下一小節將會具體討論布線的"美學"。

2.布線原則

下面詳細介紹一些文獻中不常見的抗干擾措施??紤]到實際應用中,尤其是產品試制中,仍大量采用雙面板,以下內容主要針對雙面板。 2.1.布線"美學" 轉彎時要避免直角,盡量用斜線或圓弧過渡。

走線要整齊有序,分門別類集中排列,不僅可以避免不同性質信號的相互干擾,也便于檢查和修改。 對于數字系統,同一陣營的信號線(如數據線、地址線)之間不必擔心干擾的問題,但類似讀、寫、時鐘這樣的控制性信號,就應該獨來獨往,最好用地線保護起來。

大面積鋪地(下面會進一步論述)時,地線(其實應該是地"面")與信號線間盡量保持合理的相等距離,在防止短路、漏電的前提下盡量靠近。

對于弱電系統,地線與電源線要盡量靠近。

使用表貼組件的系統,信號線盡量全走正面。 2.2.地線布置

文獻中對地線的重要性及布置原則有很多論述,但關于實際PCB中的地線排布仍然缺乏詳細準確的介紹。我的經驗是,為了提高系統的可靠性(而不只是做出一個實驗樣機),對地線無論怎樣強調都不為過,尤其是在微弱信號處理中。為此,必須不遺余力地貫徹"大面積鋪地"的原則。

鋪地時,一般必須是網格狀地,除非那些被其它線路分割出來的零星地盤。網格狀地的受熱性能和高頻導電性能都要大大優于整塊的地線。在雙面板布線中,有時為了走信號線,不得不將地線分割開,這對于保持足夠低的地電阻是極為不利的。為此,必須采用一系列的"小聰明"手段來保證地電流的"通暢"。這些技巧包括:

大量使用表面貼裝組件,省去焊孔所占用的"本來"應屬于地線的空間。

充分利用正面空間:在大量使用表面貼裝組件的場合下,設法使信號線盡量走頂層,將底層"無私"地讓給地線,這其中又涉及到無數細碎的小竅門,本人拙作《PCB技巧之一:交換管腳》中就有一招,還有很多類似的法術,以后會陸續寫出。

合理安排信號線,將板上的重要地帶,尤其是"腹地"(這里關系到整個板地線的溝通)"讓"給地線,只要精心設計,這一點還是能做到的。

正面與反面的配合:有時在板的某一面,地線實在是"走投無路"了,這時可設法使兩面的布線相互協調,"此處不留爺,自有留爺處",在反面的相對應位置空出一塊足夠的地盤鋪設地線,再通過數量足夠、位置合理的過孔(考慮到過孔有較大的電阻),通過這?quot;橋梁"將被橫行而過的信號線強行分割卻又戀戀不舍、盼望統一的兩岸連成一個導電性能足夠的整體。

狗急跳墻的著數:實在滕不出地方而又不甘心龐大的地線被區區一根信號線攔腰切斷時,就讓這個信號委屈一點,走跨接線吧。有時,我不甘心僅僅拉一根光禿禿的導線,這個信號恰好又要經過一個電阻或其它"長腳"的器件,我就可以名正言順的延長這個器件的管腳,使之兼任跨接線的職務,既通過了信號,又避免了跨接線這個不體面的稱呼:-(當然,在大多數情況下,我總可以讓這樣的信號從合適的地方通過而避免與地線的交叉,唯一需要的是觀察力和想象力。

起碼的原則:地電流的路徑要合理,大電流與微弱的信號電流決不能并肩前進。有時,選擇合理的路徑,一個排的地線抵得上不合理配置的一個集團軍。

最后,順便說明一點,有一句名言:"你可以相信你的母親,但永遠不要相信你的地"。在極微弱信號處理的場合(微伏以下),即使不擇手段保證了地電位的一致,電路上關鍵點的地電位差別仍然要超過被處理信號的幅度,至少是同一量級,即使靜態電位合適了,瞬時的電位差仍然可能很大。對于這樣的場合,首先要在原理上使電路的工作盡可能的不依賴于地電位。 2.3.電源線布置與電源濾波

一般的文獻都認為電源線應盡可能粗,對此我不敢完全茍同。只有在大功率(1秒內平均電源電流可能達到1A)的場合,才必須保證足夠的電源線寬度(我的經驗,每1A電流對應50mil能夠滿足大多數場合的需求)。如果只為了防止信號的竄擾的話,電源線的寬度不是關鍵。甚至,有時細一些的電源線更有利!電源的質量一般主要不在于其絕對值,而在于電源的波動和迭加的干擾。解決電源干擾的關鍵在于濾波電容!如果你的應用場合對電源質量的確有苛刻的要求,就不要吝嗇濾波電容的錢!使用濾波電容時要注意以下幾條:

整個電路的電源輸入端應該有"總"的濾波措施,而且各種類型的電容要互相搭配,"一樣都不能少",至少不會壞事的J對于數字系統至少要有100uF電解+10uF片鉭+0.1uF貼片+1nF貼片。較高頻(100kHz)100uF電解+10uF片鉭+0.47uF貼片+0.1uF貼片。交流模擬系統:對于直流及低頻模擬系統:1000uF|1000uF電解+10uF片鉭+1uF貼片+0.1uF貼片。

每個重要芯片身邊都應該有"一套"濾波電容。對于數字系統,一個0.1uF貼片一般就夠了,重要的或工作電流較大的芯片還應并上一個10uF片鉭或1uF貼片,工作頻率最高的芯片(CPU、晶振)還要并10nF|470pF或一個1nF。該電容應盡可能接近芯片的電源管腳并盡可能直接連接,越小的應越靠近。

對于芯片濾波電容,以內(濾波電容至芯片電源管腳)的一段應盡可能粗,如能采用多根細線并排就更好。有了濾波電容提供低(交流)阻抗電壓源并抑制交流耦合干擾,電容管腳以外(指從總電源至濾波電容的一段)的電源線就不那幺重要了,線寬不必太粗,至少不必為此占用大量的板面積。某些模擬系統中還要求電源輸入采用RC濾波網絡以進一步抑制干擾,而較細的電源線有時恰好就兼具RC濾波器中電阻的作用,反而有利。

對于工作溫度變化范圍較大的系統,要注意鋁電解電容在低溫下性能會降低甚至喪失濾波作用,此時要用適當的鉭電容代替之。例如,用100uF鉭|1000uF鋁代替470uF鋁,或用22uF片鉭代100uF鋁。

注意鋁電解電容不要離大功率發熱器件太近。

PCB設計過程中的注意事項

PCB設計過程中的注意事項:

1、

電源線最好要比其它的走線粗很多,因為導線粗會使得導線上的電阻變小,這樣電源的功率在導線上的消耗就會變小,減少了功率的浪費;

2、

當走線在轉彎處應該有一個過渡,最好是45或者135度角過渡,而不應該采用直角轉彎,因為這樣會減少信號受到干擾;

3、

電源電路部分最好放在板子的邊緣部分,因為電源會產生熱量,這樣可以避免電源部分對其它各部分電路造成干擾;

4、

數字電路與模擬電路部分要分開,這樣可以避免相互之間的干擾;

5、

高頻部分要與低頻部分嚴格分開,這樣可以避免低頻信號對高頻部分產生干擾;

6、

有高頻的地方,對這部分要單獨敷銅,其它部分可以一起敷銅,這樣可以避免其它部分對高頻部分產生影響,進而減少干擾;

7、

有對稱的電路,盡量布置在一起,這樣既方便了走線,也會給人以美觀的感覺;

8、

盡量使走線能夠平行,這樣會減少信號間的相互干擾,也會使布線變的容易,還會使效果更加美觀;

9、

走線的時候,盡量先別連地線,因為地的網絡線一般情況下很多,先連起來以后可能會

使其它走線變得不容易;

10、盡量在布線的時候,在板子上面多加一些地的過孔,這樣會使得地的網絡能夠自動的連接在一起;

11、每一塊電路部分要使得元器件放置在一起,這樣的話,走線也會很容易;

12、元件的封裝大小一定要按照合理的參數進行設置。 PCB設計過程中容易犯的錯誤和解決的方法:

1、電源部分放置的位置不合理,使其它電路部分的信號受到的干擾大,影響電路的正常工作。重新合理的把電源部分進行布置,最好放置在板子的最邊緣地方,并且把容易受到干擾的部分遠離電源部分;

2、每個獨立電路部分的元器件放置不合理或者沒有放置在一起,給布線帶來了很大的麻煩,增加了布線的工作量。重新合理的分配放置、布置,這樣既減少了工作量,也降低了因連線不合理造成的電路的干擾;

3、高頻和低頻部分沒有分開敷銅,使得高頻信號在接收時非常容易的受到低頻部分的干擾。重新合理的把高頻的地與低頻部分的地分開敷銅,以減少低頻信號對高頻信號的干擾;

4、元件的封裝大小與實物的封裝不匹配,所以在設計時一定要合理的選擇參數,如果需要自己設計的話,在測量實物的時候,務必使測量的參數精確度很高,這樣可以避免參數不匹配的錯誤;

5、由于元件任意放置,導致很不容易走線。所以,在放置元件時,一定要對照原理圖中各個元件所在的位置,合理的分配,同時要兼顧走線是否合理、是否美觀等等。

PCB布線要橫平豎直?

提起PCB布線,許多工程技術人員都知道一個傳統的經驗:正面橫向走線、反面縱向走線,橫平豎直,既美觀又短捷;還有個傳統經驗是:只要空間允許,走線越粗越好??梢悦鞔_地說,這些經驗在注重EMC的今天已經過時。

要使單片機系統有良好的EMC性能,PCB設計十分關鍵。一個具有良好的EMC性能的PCB,必須按高頻電路來設計——這是反傳統的。單片機系統按高頻電路來設計PCB的理由在于:盡管單片機系統大部分電路的工作頻率并不高,但是EMI的頻率是高的,EMC測試的模擬干擾頻率也是高的[5]。要有效抑制EMI,順利通過EMC測試,PCB的設計必須考慮高頻電路的特點。PCB按高頻電路設計的要點是:

(1)要有良好的地線層。良好的地線層處處等電位,不會產生共模電阻偶合,也不會經地線形成環流產生天線效應;良好的地線層能使EMI以最短的路徑進入地線而消失。建立良好的地線層最好的方法是采用多層板,一層專門用作線地層;如果只能用雙面板,應當盡量從正面走線,反面用作地線層,不得已才從反面過線。

(2)保持足夠的距離。對于可能出現有害耦合或幅射的兩根線或兩組或要保持足夠的距離,如濾波器的輸入與輸出、光偶的輸入與輸出、交流電源線與弱信號線等。 (3)長線加低通濾波器。走線盡量短捷,不得已走的長線應當在合理的位置插入C、RC或LC低通濾波器。

(4)除了地線,能用細線的不要用粗線。因為PCB上的每一根走線既是有用信號的載體,又是接收幅射干擾的干線,走線越長、越粗,天線效應越強。

元件排列規則

1).在通常條件下,所有的元件均應布置在印制電路的同一面上,只有在頂層元件過密時,才能將一些高度有限并且發熱量小的器件,如貼片電阻、貼片電容、貼IC等放在底層。

2).在保證電氣性能的前提下,元件應放置在柵格上且相互平行或垂直排列,以求整齊、美觀,一般情況下不允許元件重疊;元件排列要緊湊,輸入和輸出元件盡量遠離。

3).某元器件或導線之間可能存在較高的電位差,應加大它們的距離,以免因放電、擊穿而引起意外短路。

4).帶高電壓的元件應盡量布置在調試時手不易觸及的地方。

5).位于板邊緣的元件,離板邊緣至少有2個板厚的距離

6).元件在整個板面上應分布均勻、疏密一致。

2.按照信號走向布局原則

1).通常按照信號的流程逐個安排各個功能電路單元的位置,以每個功能電路的核心元件為中心,圍繞它進行布局。

2).元件的布局應便于信號流通,使信號盡可能保持一致的方向。多數情況下,信號的流向安排為從左到右或從上到下,與輸入、輸出端直接相連的元件應當放在靠近輸入、輸出接插件或連接器的地方。

3.防止電磁干擾

1).對輻射電磁場較強的元件,以及對電磁感應較靈敏的元件,應加大它們相互之間的距離或加以屏蔽,元件放置的方向應與相鄰的印制導線交叉。 2).盡量避免高低電壓器件相互混雜、強弱信號的器件交錯在一起。

3).對于會產生磁場的元件,如變壓器、揚聲器、電感等,布局時應注意減少磁力線對印制導線的切割,相鄰元件磁場方向應相互垂直,減少彼此之間的耦合。

4).對干擾源進行屏蔽,屏蔽罩應有良好的接地。

5).在高頻工作的電路,要考慮元件之間的分布參數的影響。

4. 抑制熱干擾

1).對于發熱元件,應優先安排在利于散熱的位置,必要時可以單獨設置散熱器或小風扇,以降低溫度,減少對鄰近元件的影響。

2).一些功耗大的集成塊、大或中功率管、電阻等元件,要布置在容易散熱的地方,并與其它元件隔開一定距離。

3).熱敏元件應緊貼被測元件并遠離高溫區域,以免受到其它發熱功當量元件影響,引起誤動作。

4).雙面放置元件時,底層一般不放置發熱元件。

5.可調元件的布局

對于電位器、可變電容器、可調電感線圈或微動開關等可調元件的布局應考慮整機的結構要求,若是機外調節,其位置要與調節旋鈕在機箱面板上的位置相適應;若是機內調節,則應放置在印制電路板于調節的地方。

印刷電路板的設計

SMT線路板是表面貼裝設計中不可缺少的組成之一。SMT線路板是電子產品中電路元件與器件的支撐件,它實現了電路元件和器件之間的電氣連接。隨著電子技術發展,pcb板的體積越來越小,密度也越來越高,并且PCB板層不斷地增加,因此,要求PCB在整體布局、抗干擾能力、工藝上和可制造性上要求越來越高。

印刷電路板設計的主要步驟;

..1:繪制原理圖。

..2:元件庫的創建。

..3:建立原理圖與印制板上元件的網絡連接關系。 ..4:布線和布局。

..5:創建印制板生產使用數據和貼裝生產使用數據。

..PCB上的元件位置和外形確定后,再考慮PCB的布線。

..有了元件的位置,根據元件位置進行布線,印制板上的走線盡可能短是一個原則。走線短,占用通道和面積都小,這樣直通率會高一些。在PCB板上的輸入端和輸出端的導線應盡量避開相鄰平行,最好在二線間放有地線。以免發生電路反饋藕合。印制板如果為多層板,每個層的信號線走線方向與相鄰板層的走線方向要不同。對于一些重要的信號線應和線路設計人員達成一致意見,特別差分信號線,應該成對地走線,盡力使它們平行、靠近一些,并且長短相差不大。PCB板上所有元件盡量減少和縮短元器件之間的引線和連接,PCB板中的導線最小寬度主要由導線與絕緣層基板間的粘附強度和流過它們的電流值決定。當銅箔厚度為0.05mm,寬度為1-1.5mm時,通過2A的電流,溫度不會高于3度。導線寬度1.5mm時可滿足要求,對于集成電路,尤其是數字電路,通常選用0.02-0.03mm。當然,只要允許,我們盡可能的用寬線,特別是PCB板上的電源線和地線,導線的最小間距主要是由最不壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。對于一些集成電路(IC)以工藝角度考慮可使間距小于5-8mm。印制導線的彎曲處一般用圓弧最小,避免使用小于90度彎的走線。而直角和夾角在高頻電路中會影響電性能,總之,印制板的布線要均勻,疏密適當,一致性好。電路中盡量避開使用大面積銅箔,否則,在使用過程中時間過長產生熱量時,易發生銅箔膨脹和脫落現象,如必須使用大面積銅箔時,可采用柵格狀導線。導線的端口則是焊盤。焊盤中心孔要比器件引線直徑大一些。焊盤太大在焊接中易形成虛焊,焊盤外徑D一般不小于(d+1.2)mm,其中d為孔徑,對于一些密度比較大的元件的焊盤最小直徑可取(d+1.0)mm,焊盤設計完成后,要在印制板的焊盤周圍畫上器件的外形框,同時標注文字和字符。一般文字或外框的高度應該在0.9mm左右,線寬應該在0.2mm左右。并且標注文字和字符等線不要壓在焊盤上。如果為雙層板,則底層字符應該鏡像標注。

..二、為了使所設計的產品更好有效地工作,PCB在設計中不得不考慮它的抗干擾能力,并且與具體的電路有著密切的關系。

..線路板中的電源線、地線等設計尤為重要,根據不同的電路板流過電流的大小,盡量加大電源線的寬度,從而來減小環路電阻,同時電源線與地線走向以及數據傳送方向保持一致。有助于電路的抗噪聲能力的增強。PCB上即有邏輯電路又有線性電路,使它們盡量分開,低頻電路可采用單點并聯接地,實際布線可把部分串聯后再并聯接地,高頻電路采用多點串連接地。地線應短而粗,對于高頻元件周圍可采用柵格大面積地箔,地線應盡量加粗,如果地線很細的導線,接地電位隨電流的變化,使抗噪性能降低。因此應加粗接地線,使其能達到三位于電路板上的允許電流。如果設計上允許可以使接地線在2-3mm以上的直徑寬度,在數字電路中,其接地線路布成環路大多能提高抗噪聲能力。PCB的設計中一般常規在印制板的關鍵部位配置適當的退藕電容。在電源入端跨線接10-100uF的電解電容,一般在20-30管腳的附近,都應布置一個0.01PF的瓷片電容,一般在20-30管腳的集成電路芯片的電源管腳附近,都應布置一個0.01PF的磁片電容,對于較大的芯片,電源引腳會有幾個,最好在它們附近都加一個退藕電容,超過200腳的芯片,則在它四邊上都加上至少二個退藕電容。如果空隙不足,也可4-8個芯片布置一個1-10PF鉭電容,對于抗干擾能力弱、關斷電源變化大的元件應在該元件的電源線和地線之間直接接入退藕電容,以上無論那種接入電容的引線不易過長。

..三、線路板的元件和線路設計完成后,接上來要考慮它的工藝設計,目的將各種不良因素消滅在生產開始之前,同時又要兼顧線路板的可制造性,以便生產出優質的產品和批量進行生產。

..前面在說元件得定位及布線時已經把線路板的工藝方面涉及到一些。線路板的工藝設計主要是把我們設計出的線路板與元件通過SMT生產線有機的組裝在一起,從而實現良好電氣連接達到我們設計產品的位置布局。焊盤設計,布線以抗干擾性等還要考慮我們設計出的板子是不是便于生產,能不能用現代組裝技術-SMT技術進行組裝,同時要在生產中達到不讓產生不良品的條件產生設計高度。具體有以下幾個方面:

..1:不同的SMT生產線有各自不同的生產條件,但就PCB的大小,pcb的單板尺寸不小于200*150mm。如果長邊過小可以采用拼版,同時長與寬之比為3:2或4:3電路板面尺寸大于200×150mm時,應考慮電路板所受的機械強度。

..2:當電路板尺寸過小,對于SMT整線生產工藝很難,更不易于批量生產,最好方法采用拼板形式,就是根據單板尺寸,把2塊、4塊、6塊等單板組合到一起,構成一個適合批量生產的整板,整板尺寸要適合可貼范圍大小。

..3:為了適應生產線的貼裝,單板要留有3-5mm的范圍不放任何元件,拼板留有3-8mm的工藝邊,工藝邊與PCB的連接有三種形式:A無搭邊,有分離槽,B有搭邊,又有分離槽,C有搭邊,無分離槽。設有沖裁用工藝搭國。根據PCB板的外形,有途等適用不同的拼板形式。對PCB的工藝邊根據不同機型的定位方式不同,有的要在工藝邊上設有定位孔,孔的直徑在4-5厘米,相對比而言,要比邊定位精度高,因此有定位孔定位的機型在進行PCB加工時,要設有定位孔,并且孔設計的要標準,以免給生產帶來不便。

..4:為了更好的定位和實現更高的貼裝精度,要為PCB設上基準點,有無基準點和設的好與壞直接影響到SMT生產線的批量生產?;鶞庶c的外形可為方形、圓形、三角形等。并且直徑大約在1-2mm范圍之內,在基準點的周圍要在3-5mm的范圍之內,不放任何元件和引線。同時基準點要光滑、平整,不要任何污染?;鶞庶c的設計不要太靠近板邊,要有3-5mm的距離。

..5:從整體生產工藝來說,其板的外形最好為距形,特別對于波峰焊。采用矩形便于傳送。如果PCB板有缺槽要用工藝邊的形式補齊缺槽,對于單一的SMT板允許有缺槽。但缺槽不易過大應小于有邊長長度的1/3。

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