《PCB設(shè)計(jì)技巧》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《PCB設(shè)計(jì)技巧(44頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),#,目 錄,第一章:,PCB,概述,第二章:,PCB,設(shè)計(jì)流程,及,PCB Layout,設(shè)計(jì),第三章:,PCB Layout,技巧,第四章:,EMC,基本知識(shí),第一章:,PCB,概述,第一章:,PCB,概述,一、,PCB,:,Printed Circuit Board,印刷電路板,二、,PCB,板的質(zhì)量的決定因素:,基材的選用;,組成電路各要素的物理特性。,第一章:,PCB,概述,三、,PCB,的材料分類,1,、剛性:,(,1,)、酚醛紙質(zhì)層壓板,(,2,)、環(huán)氧紙質(zhì)層壓板,(,3,)、聚酯玻璃氈層壓板,(
2、,4,)、環(huán)氧玻璃布層壓板,2,、撓性,(,1,)、聚酯薄膜,(,2,)、聚酰亞胺薄膜,(,3,)、氟化乙丙烯薄膜,基板種類,組,成,及,用,途,FR-3,紙基,環(huán)氧樹脂,難燃,G-10,玻璃布,環(huán)氧樹脂,一般用途,FR-4,玻璃布,環(huán)氧樹脂,難燃,G-11,玻璃布,環(huán)氧樹脂,高溫用途,FR-5,玻璃布,環(huán)氧樹脂,高溫并難燃,FR-6,玻璃席,聚脂類,難燃,CEM-1,兩外層是玻璃布,中間是木漿紙纖維,環(huán)氧樹脂,難燃,CEM-3,兩外層是玻璃布,中間是玻璃短纖所組成的席,環(huán)氧樹脂,難燃,第一章:,PCB,概述,四、,PCB,基板材料種類及用途:,五、,PCB,板的種類:,A,、單面板(單面、雙
3、面絲?。?B,、雙面板(單面、雙面絲?。?C,、四層板(兩層走線、電源、,GND,),D,、六層板(四層走線、電源、,GND,),E,、八層及以上多層板(,n-2,層走線、電源、,GND,),F,、雕刻板,第一章:,PCB,概述,六、多層,PCB,的基本制作工藝流程:,第一章:,PCB,概述,下料,內(nèi)層鉆孔,內(nèi)層線路曝光,內(nèi)層蝕刻,內(nèi)層檢修,內(nèi)層測(cè)試,棕化,(,黑化,),壓合,外層鉆孔,黑孔,一次銅,干膜線路,二次銅,去膜蝕刻,測(cè)試,防焊印刷,噴錫,文字印刷,成型,測(cè)試,成品,注:?jiǎn)螌雍碗p面,PCB,的基本工藝流程比多層工藝流程更簡(jiǎn)單,是在其基礎(chǔ)上減除內(nèi)層部分流程(即去除虛線框部分)。,第二章
4、:,PCB,設(shè)計(jì)流程及,PCB Layout,設(shè)計(jì),第二章:,PCB,設(shè)計(jì)流程及,PCB Layout,設(shè)計(jì),一、設(shè)計(jì)準(zhǔn)備:,對(duì)原理圖進(jìn)行分析和,DRC,檢查;建立標(biāo)準(zhǔn)元件庫(kù);建立特殊元器件;印制板設(shè)計(jì)文件的建立;轉(zhuǎn)網(wǎng)表。,二、網(wǎng)表輸入:,將轉(zhuǎn)換好的網(wǎng)表進(jìn)行輸入。,三、規(guī)則設(shè)置:,按照成品規(guī)格書的要求,將線寬、線距、層定義、過(guò)孔、全局參數(shù)等相關(guān)參數(shù)設(shè)置好。,四、手工布局:,根據(jù)印制板安裝結(jié)構(gòu)尺寸要求畫出邊框,參照原理圖,結(jié)合機(jī)構(gòu)進(jìn)行布局,檢查布局。,五、手工布線:,參照原理圖進(jìn)行預(yù)布線,檢查布線是否符合電路模塊要求;修改布線,并符合相應(yīng)要求。,(,自動(dòng)布線:,根據(jù)原理圖和已設(shè)置好的規(guī)則,進(jìn)行自
5、動(dòng)布線。要求原理圖無(wú)差錯(cuò)、規(guī)則設(shè)置無(wú)誤方可進(jìn)行。),六、檢查完善:,PCB,制作初步完成,,“,鋪銅,”,與,“,補(bǔ)銅,”,,進(jìn)行連線、連通性、間距、,“,孤島,”,、文字標(biāo)識(shí)檢查,并對(duì)其進(jìn)行修改,使其符合要求。,七、,CAM,輸出:,檢查無(wú)誤后,生成底片,到此,PCB,板制作完成。,圖例:,第二章:,PCB,設(shè)計(jì)流程及,PCB Layout,設(shè)計(jì),一、設(shè)計(jì)準(zhǔn)備:,對(duì)原理圖進(jìn)行分析和,DRC,檢查;建立標(biāo)準(zhǔn)元件庫(kù);建立特殊元器件;印制板設(shè)計(jì)文件的建立;轉(zhuǎn)網(wǎng)表。,圖例:,第二章:,PCB,設(shè)計(jì)流程及,PCB Layout,設(shè)計(jì),Q8,2,1,3,BAT1,R3,100k,CON3A_4,PAD5
6、_5P,R13,100K,BAT4,CON2A_4P,PAD5_5P,R17,100k,CON2A_3P,CON3A_3,BAT4,1,1,R18,100k,BAT3,BAT2,R11,510,Q6,2,1,3,BAT2,1,1,BAT4,D2,1,2,CON2A_2P,D4,1,2,R16,10K,R46,510,BAT3,BAT1,1,1,VDD_12V,BAT2+,1,1,R10,510,Q3,60ND02,1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4,5,6,7,8,Q2,60ND02,1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4,5,6,7,8,R102,10K,VDD_12V,
7、D3,1,2,BAT3+,1,1,BAT1,BAT4+,1,1,充電電路,BAT2,VDD_12V,Q5,2,1,3,CON2A_1P,R15,10K,BAT1+,1,1,VDD_12V,R1,1,D5,1,2,R14,10K,充電控制電路,Q7,2,1,3,R12,510,CON3A_5,BAT3,BAT1,BAT2,CON3A_6,BAT3,1,1,圖例:,第二章:,PCB,設(shè)計(jì)流程及,PCB Layout,設(shè)計(jì),CON2A_1P,PWM,VDD_5V,Q4,2,1,3,PAD5_5P,R2,33,D1,1,2,PWM,R4,PAD5,1,2,3,4,5,6,接口電路,+,C7,1,2,B
8、AT4,L1,充電電壓產(chǎn)生電路,CON2A_4P,CON3A_5,CON3A_3,CON3A_6,CON3A_4,VDD_12V,CON3A,1,2,3,4,1,2,3,4,CON2A_2P,C6,CON2A_3P,VDD_12V,GND,Q1,4435,1,2,3,4,5,6,7,8,S,S,S,G,D,D,D,D,CON2A,1,2,3,4,1,2,3,4,PAD5_5P,圖例:,第二章:,PCB,設(shè)計(jì)流程及,PCB Layout,設(shè)計(jì),LED2,1,2,C,1,1,VDD_5V,PWM,輸入反饋電路,R103,200,熱敏電阻,/LED,R104,9k,Q10,817C,1,2,3,4,
9、D,1,1,L03X,TM4,TM3,A,1,1,LED1,1,2,+,E3,1uF 50V,B,1,1,L04X,LED4,1,2,VDD_12V,TM1,Q11,KA431,1,2,3,VR2,1K,1,3,2,R103,200,R106,2k,LED3,1,2,TM2,TEMP,1,1,R126,1k,原理圖規(guī)范分析及,DRC,檢驗(yàn):,1,、原理圖使用模塊化方式繪制,這樣利于讀原理圖,又利于模塊化布局。,2,、原理圖大部分的,PCB,封裝要確認(rèn)下來(lái),個(gè)別器件沒(méi)有封裝,作個(gè)標(biāo)志,利于我們建庫(kù)、添加封裝。,3,、原理圖的,DRC,檢驗(yàn)(見右圖)。,第二章:,PCB,設(shè)計(jì)流程及,PCB Lay
10、out,設(shè)計(jì),二、網(wǎng)表輸入:,將轉(zhuǎn)換好的網(wǎng)表進(jìn)行輸入。,第二章:,PCB,設(shè)計(jì)流程及,PCB Layout,設(shè)計(jì),三、規(guī)則設(shè)置:,按照成品規(guī)格書的要求,將線寬、線距、層定義、過(guò)孔、全局參數(shù)等相關(guān)參數(shù)設(shè)置好。,PCB,布局的一般規(guī)則:,a,、信號(hào)流暢,信號(hào)方向保持一致;,b,、核心元件為中心;,c,、在高頻電路中,要考慮元器件的分布參數(shù);,d,、特殊元器件的擺放位置;,e,、要考慮批量生產(chǎn)時(shí),波峰焊及回流焊的錫流方向及加工傳送,PCB,的工藝因素。,1,、布局前的準(zhǔn)備:,a,、,畫出邊框;,b,、定位孔和對(duì)接孔進(jìn)行位置確認(rèn);,c,、板內(nèi)元件局部的高度控制;,d,、重要網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)志,。,第二章:,P
11、CB,設(shè)計(jì)流程及,PCB Layout,設(shè)計(jì),四、手工布局:,根據(jù)印制板安裝結(jié)構(gòu)尺寸要求畫出邊框,參照原理圖,結(jié)合機(jī)構(gòu)進(jìn)行布局,檢查布局。,2,、,PCB,布局的順序:,a,、固定元件;,b,、有條件限制的元件;,c,、關(guān)鍵元件;,d,、面積比較大元件;,e,、零散元件。,3,、,參照原理圖,結(jié)合機(jī)構(gòu),進(jìn)行布局。,4,、布局檢查:,A,、檢查元件在二維、三維空間上是否有沖突。,B,、元件布局是否疏密有序,排列整齊。,C,、元件是否便于更換,插件是否方便。,D,、熱敏元件與發(fā)熱元件是否有距離。,E,、信號(hào)流程是否流暢且互連最短。,F,、插頭、插座等機(jī)械設(shè)計(jì)是否矛盾。,G,、元件焊盤是否足夠大。,
12、第二章:,PCB,設(shè)計(jì)流程及,PCB Layout,設(shè)計(jì),五、手工布線:,參照原理圖進(jìn)行預(yù)布線,檢查布線是否符合電路模塊要求;修改布線,并符合相應(yīng)要求。,第二章:,PCB,設(shè)計(jì)流程及,PCB Layout,設(shè)計(jì),1,、走線規(guī)律:,A,、走線方式,:,盡量走短線,特別是小信號(hào)。,B,、走線形狀,:,同一層走線改變方向時(shí),應(yīng)走斜線。,C,、電源線與地線的設(shè)計(jì),:40,100mil,,高頻線用地線屏蔽。,D,、多層板走線方向,:,相互垂直,層間耦合面積最?。唤蛊叫凶呔€。,E,、焊盤設(shè)計(jì)的控制,2,、布線,:,首先,進(jìn)行預(yù)連線,看一下項(xiàng)目的可連通性怎樣,并根據(jù)原理圖及實(shí)際情況進(jìn)行器件調(diào)整,使其更加有
13、利于走線。,3,、布線檢查:,(1),、間距是否合理,是否滿足生產(chǎn)要求。,(2),、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)。,(3),、對(duì)于關(guān)鍵的信號(hào)線是否采取了最佳措施,輸入線及輸出線要明顯地分開。,(4),、模擬電路和數(shù)字電路部分,是否有各自獨(dú)立的地線。,(5),、后加在,PCB,中的圖形(如圖標(biāo)、注標(biāo))是否會(huì)造成信號(hào)短路。,(6),、對(duì)一些不理想的線形進(jìn)行修改。,(7),、在,PCB,上是否加有工藝線?阻焊是否符合生產(chǎn)工藝的要求,阻焊尺寸是否合適,字符標(biāo)志是否壓在器件焊盤上,以免影響電裝質(zhì)量。,(8),、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
14、出板外容易造成短路。,第二章:,PCB,設(shè)計(jì)流程及,PCB Layout,設(shè)計(jì),附:,自動(dòng)布線:,根據(jù)原理圖和已設(shè)置好的規(guī)則,進(jìn)行自動(dòng)布線。要求原理圖無(wú)差錯(cuò)、規(guī)則設(shè)置無(wú)誤方可進(jìn)行。,一般只要原理圖和規(guī)則設(shè)置好后,自動(dòng)布線一旦成功,基本上設(shè)計(jì)的電氣方面不會(huì)有太大的問(wèn)題,但有些地方的布線位置及走線方向可能還需要進(jìn)行手工調(diào)整。,第二章:,PCB,設(shè)計(jì)流程及,PCB Layout,設(shè)計(jì),六、檢查完善:,PCB,制作初步完成,,“,鋪銅,”,與,“,補(bǔ)銅,”,,進(jìn)行連線、連通性、間距、,“,孤島,”,、文字標(biāo)識(shí)檢查,并對(duì)其進(jìn)行修改,使其符合要求。,第二章:,PCB,設(shè)計(jì)流程及,PCB Layout,設(shè)計(jì)
15、,檢查線路,進(jìn)行,鋪銅和,補(bǔ)銅處理,重新排列元件標(biāo)識(shí);通過(guò)檢查窗口,對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行間距、連通性檢查。,PCB,檢查:,1,、檢查線路設(shè)計(jì)是否與原理圖設(shè)計(jì)思想一致。,2,、檢查定位孔與,PCB,的大小,以及固定鍵安裝位置是否與機(jī)構(gòu)相吻合。,3,、結(jié)合,EMC,知識(shí),看,PCB,是否有不符合,EMC,常規(guī)的線路。,4,、檢查,PCB,封裝是否與實(shí)物相對(duì)應(yīng)。,第二章:,PCB,設(shè)計(jì)流程及,PCB Layout,設(shè)計(jì),雙列插裝元件,七、,CAM,輸出:,檢查無(wú)誤后,生成底片,并作,CAM350,檢查。到此,PCB,板制作完成。,最后的,CAM350,檢查無(wú)誤后,,PCB,設(shè)計(jì)就完成了,就可以送底片了。,設(shè)
16、計(jì)完成,記得存檔。,第二章:,PCB,設(shè)計(jì)流程及,PCB Layout,設(shè)計(jì),第三章:,PCB Layout,設(shè)計(jì)技巧,盡量采用地平面作為電流回路;,將模擬地平面和數(shù)字地平面分開;,如果地平面被信號(hào)走線隔斷,為降低對(duì)地電流回路的干擾,應(yīng)使信號(hào)走線與地平面垂直;,模擬電路盡量靠近電路板邊緣放置,數(shù)字電路盡量靠近電源連接端放置,這樣做可以降低由數(shù)字開關(guān)引起的,di/dt,效應(yīng)。,第三章:,PCB Layout,設(shè)計(jì)技巧,1,、為確保正確實(shí)現(xiàn)電路,應(yīng)遵循的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則:,分隔開的地平面有時(shí)比連續(xù)的地平面有效,如果使用走線,應(yīng)將其盡量加粗,應(yīng)避免地環(huán)路,如果不能采用地平面,應(yīng)采用星形連接策略,數(shù)字電流不應(yīng)流經(jīng)模擬器件,高速電流不應(yīng)流經(jīng)低速器件,第三章:,PCB Layout,設(shè)計(jì)技巧,2,、無(wú)地平面時(shí)的電流回路設(shè)計(jì),如果不能采用地平面,可以采用“星形”布線策略來(lái)處理電流回路,3,、旁路電容或去耦電容,第三章:,PCB Layout,設(shè)計(jì)技巧,IC,電源輸入,電源接口,電源接口,IC,電源輸入,4,、布局規(guī)劃,第三章:,PCB Layout,設(shè)計(jì)技巧,模擬電路放置在線路的末端,5,、印制導(dǎo)線寬度與容