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文檔簡介
1、印刷電路板 Printedcircuitboard ,PCB幾乎會出現(xiàn)在每一種電子設(shè)備當(dāng)中。如果在某樣設(shè)備中有電子零件,那么它們也都是鑲在大小各異的PCB上。除了固定各種小零件外,PCB的主要功能是提供上 頭各項零件的相互電氣連接。隨著電子設(shè)備越來越復(fù)雜,需要的零件越來越多,PCB上頭的線路與零件也 越來越密集了 。 標(biāo)準(zhǔn)的 PCB長得就像這樣 。裸板上頭沒有零件 也常被稱為 印刷線路板PrintedWiring Board PWB。板子本身的基板是由絕緣隔熱、并不易彎曲的材質(zhì)所制作成。在外表可以看到的細(xì)小線路材料是銅箔, 原本銅箔是覆蓋在整個板子上的,而在制造過程中部份被蝕刻處理掉,留下來的
2、部份就變成網(wǎng)狀的細(xì)小線路了。這些線路被稱作導(dǎo)線conductor pattern或稱布線,并用來提供PCB上零件的電路連接。為了將零件固定在PCB上面,我們將它們的接腳直接焊在布線上。在最根本的PCB單面板上,零件都集中在其中一面,導(dǎo)線那么都集中在另一面。這么一來我們就需要在板子上打洞,這樣接腳才能穿過板子到另一面, 所以零件的接腳是焊在另一面上的。因為如此, PCB的正反面分別被稱為零件面Component Side 與焊接面 Solder Side。如果 PCB上頭有某些零件,需要在制作完成后也可以拿掉或裝回去,那么該零件安裝時會用到插座Socket 。由于插座是直接焊在板子上的,零件可以
3、任意的拆裝。下面看到的是ZIFZero InsertionForce ,零撥插力式插座,它可以讓零件這里指的是CPU可以輕松插進(jìn)插座,也可以拆下來。插座旁的固定 桿,可以在您插進(jìn)零件后將其固定。如果要將兩塊PCB相互連結(jié),一般我們都會用到俗稱金手指的邊接頭edge connector 。金手指上包含了許多裸露的銅墊,這些銅墊事實上也是PCB布線的一部份 。通常連接時,我們將其中一片PCB 上的金手指插進(jìn)另一片PCB上適宜的插槽上一般叫做擴充槽Slot 。在計算機中,像是顯示卡,聲卡或是其它類似的界面卡,都是借著金手指來與主機板連接的。PCB上的綠色或是棕色,是阻焊漆solder mask的顏色
4、 。這層是絕緣的防護(hù)層,可以保護(hù)銅線, 也可以防止零件被焊到不正確的地方。在阻焊層上另外會印刷上一層絲網(wǎng)印刷面silk screen。通常在這上面會印上文字與符號大多是白色的,以標(biāo)示出各零件在板子上的位置。絲網(wǎng)印刷面也被稱作圖標(biāo)面 (legend 。一、 PCB的主要類型1、單面板 Single-Sided Boards我們剛剛提到過,在最根本的PCB上,零件集中在其中一面,導(dǎo)線那么集中在另一面上。因為導(dǎo)線只出現(xiàn)在其中一面,所以我們就稱這種PCB叫作單面板 Single-sided。因為單面板在設(shè)計線路上有許多 嚴(yán)格的限制因為只有一面,布線間不能交叉而必須繞單獨的路徑,所以只有早期的電路才使用
5、這類的板子。2、雙面板 Double-Sided Boards這種電路板的兩面都有布線 。不過要用上兩面的導(dǎo)線, 必須要在兩面間有適當(dāng)?shù)碾娐愤B接才行 。這種電路間的橋梁叫 做導(dǎo)孔 via 。導(dǎo)孔是在 PCB上,充滿或涂上金屬的小洞 通過電鍍 ,它可以與兩面的導(dǎo)線相連接 。因為雙面板的面積比單面板大了一倍,而且因為布線可以互相交錯可以繞到另一面,它更適合用在比單面板更復(fù)雜的電路上 。3、多層板 Multi-Layer Boards為了增加可以布線的面積,多層板用上了更多單或雙面的布線板。多層板使用數(shù)片雙面板,并在每層板間放進(jìn)一層絕緣層后黏牢壓合。板子的層數(shù)就代表了有幾層獨立的布線層,通常層數(shù)都是
6、偶數(shù),并且包含最外側(cè)的兩層。大局部的主機板都是4 到 8 層的結(jié)構(gòu),不過技術(shù)上可以做到近100 層的 PCB板。大型的超級計算機大多使用相當(dāng)多層的主機板,不過因為這類計算機已經(jīng)可以用許多普通計算機的集群代替,超多層板已經(jīng)漸漸不被使用了。因為 PCB中的各層都緊密的結(jié)合,一般不太容易看出實際數(shù)目,不過如果您仔細(xì)觀察主機板,也許可以看出來。我們剛剛提到的導(dǎo)孔 via ,如果應(yīng)用在雙面板上,那么一定都是打穿整個板子 。不過在多層板當(dāng)中,如果您只想連接其中一些線路,那么導(dǎo)孔可能會浪費一些其它層的線路空間 。埋孔 Buried vias 和盲孔 Blind vias 技術(shù)可以防止這個問題,因為它們只穿透
7、其中幾層 。盲孔是將幾層內(nèi)部 PCB與外表PCB連接,不須穿透整個板子 。埋孔那么只連接內(nèi)部的 PCB,所以光是從外表是看不出來的 。在多層板 PCB中,整層都直接連接上地線與電源。所以我們將各層分類為信號層Signal ,電源層Power或是地線層 Ground。如果 PCB上的零件需要不同的電源供給,通常這類PCB會有兩層以上的電源與電線層 。二、 PCB設(shè)計中的根本概念1、層 (Layer)與字處理或其它許多軟件中為實現(xiàn)圖、文、色彩等的嵌套與合成而引入的“層的概念有所同,Protel 的“層不是虛擬的,而是印刷板材料本身實實在在的各銅箔層?,F(xiàn)今,由于電子線路的元件密集安裝。防干擾和布線等
8、特殊要求,一些較新的電子產(chǎn)品中所用的印刷板不僅有上下兩面供走線,在板的中間還設(shè)有能被特殊加工的夾層銅箔,例如,現(xiàn)在的計算機主板所用的印板材料多在4 層以上 。這些層因加工相對較難而大多用于設(shè)置走線較為簡單的電源布線層如軟件中的Ground Dever 和 Power Dever ,并常用大面積填充的方法來布線如軟件中的ExternaI P1a11e和 Fill。上下位置的外表層與中間各層需要連通 的地方用軟件中提到的所謂“過孔Via 來溝通 。有了以上解釋,就不難理解“多層焊盤和“布線層設(shè)置的有關(guān)概念了。舉個簡單的例子,不少人布線完成,到打印出來時方才發(fā)現(xiàn)很多連線的終端都沒有焊盤,其實這是自己
9、添加器件庫時忽略了“層的概念,沒把自己繪制封裝的焊盤特性定義為多層Mulii一 Layer) 的緣故 。要提醒的是,一旦選定了所用印板的層數(shù),務(wù)必關(guān)閉那些未被使用的層,免得惹事生非走彎路 。2、過孔 (Via 為連通各層之間的線路,在各層需要連通的導(dǎo)線的文匯處鉆上一個公共孔,這就是過孔。 工藝上在過孔的孔壁圓柱面上用化學(xué)沉積的方法鍍上一層金屬,用以連通中間各層需要連通的銅箔,而過孔的上下兩面做成普通的焊盤形狀,可直接與上下兩面的線路相通,也可不連。一般而言,設(shè)計線路時對過孔的處理有以下原那么: 1盡量少用過孔,一旦選用了過孔,務(wù)必處理好它與周邊各實體的間隙,特別是容易被無視的中間各層與過孔不相
10、連的線與過孔的間隙,如果是自動布線,可在“過孔數(shù)量最小化 ViaMinimiz8tion子菜單里選擇“ on項來自動解決。2需要的載流量越大,所需的過孔尺寸越大,如電源層和地層與其它層聯(lián)接所用的過孔就要大一些。3、絲印層 Overlay 為方便電路的安裝和維修等,在印刷板的上下兩外表印刷上所需要的標(biāo)志圖案和文字代號等,例如元件標(biāo)號和標(biāo)稱值、元件外廓形狀和廠家標(biāo)志、生產(chǎn)日期等等。不少初學(xué)者設(shè)計絲印層的有關(guān)內(nèi)容時,只注意文字符號放置得整齊美觀,忽略了實際制出的PCB效果。他們設(shè)計的印板上,字符不是被元件擋住就是侵入了助焊區(qū)域被抹賒,還有的把元件標(biāo)號打在相鄰元件上,如此種種的設(shè)計都將會給裝配和維修帶
11、來很大不便 。正確的絲印層字符布置原那么是:不出歧義,見縫插針,美觀大方。4、SMD的特殊性Protel封裝庫內(nèi)有大量SMD封裝,即外表焊裝器件。這類器件除體積小巧之外的最大特點是單面分布元引腳孔 。因此,選用這類器件要定義好器件所在面,以免“喪失引腳Missing Plns。另外,這類元件的有關(guān)文字標(biāo)注只能隨元件所在面放置。5、網(wǎng)格狀填充區(qū)External Plane和填充區(qū) (Fill)正如兩者的名字那樣,網(wǎng)絡(luò)狀填充區(qū)是把大面積的銅箔處理成網(wǎng)狀的,填充區(qū)僅是完整保存銅箔。初學(xué)者設(shè)計過程中在計算機上往往看不到二者的區(qū)別,實質(zhì)上,只要你把圖面放大后就一目了然了。正是由于平常不容易看出二者的區(qū)別
12、,所以使用時更不注意對二者的區(qū)分,要強調(diào)的是,前者在電路特性上有較強的抑制高頻干擾的作用,適用于需做大面積填充的地方,特別是把某些區(qū)域當(dāng)做屏蔽區(qū)、分割區(qū)或大電流的電源線時尤為適宜。后者多用于一般的線端部或轉(zhuǎn)折區(qū)等需要小面積填充的地方。6、焊盤 ( Pad 焊盤是 PCB設(shè)計中最常接觸也是最重要的概念,但初學(xué)者卻容易無視它的選擇和修正,在設(shè)計中千篇一律地使用圓形焊盤。選擇元件的焊盤類型要綜合考慮該元件的形狀、大小、布置形式、振動和受熱情況、受力方向等因素。Protel在封裝庫中給出了一系列不同大小和形狀的焊盤,如圓、方、八角、圓方和定位用焊盤等,但有時這還不夠用,需要自己編輯。例如,對發(fā)熱且受力
13、較大、電流較大的焊盤,可自行設(shè)計成“淚滴狀,在大家熟悉的彩電PCB的行輸出變壓器引腳焊盤的設(shè)計中,不少廠家正是采用的這種形式。一般而言,自行編輯焊盤時除了以上所講的以外,還要考慮以下原那么:1形狀上長短不一致時要考慮連線寬度與焊盤特定邊長的大小差異不能過大;2需要在元件引角之間走線時選用長短不對稱的焊盤往往事半功倍;3各元件焊盤孔的大小要按元件引腳粗細(xì)分別編輯確定,原那么是孔的尺寸比引腳直徑大02- 04毫米。7、各類膜 Mask這些膜不僅是PcB 制作工藝過程中必不可少的,而且更是元件焊裝的必要條件。按“膜所處的位置 及其作用,“膜可分為元件面或焊接面助焊膜TOpor Bottom 和元件面
14、或焊接面阻焊膜TOp or BottomPaste Mask兩類 。 顧名思義,助焊膜是涂于焊盤上,提高可焊性能的一層膜,也就是在綠色板子上比焊盤略大的各淺色圓斑。阻焊膜的情況正好相反,為了使制成的板子適應(yīng)波峰焊等焊接形式,要求板子上非焊盤處的銅箔不能粘錫,因此在焊盤以外的各部位都要涂覆一層涂料,用于阻止這些部位上錫??梢?,這兩種膜是一種互補關(guān)系。由此討論,就不難確定菜單中類似“ solder Mask En1argement 等工程的設(shè)置了。8、飛線飛線有兩重含義1自動布線時供觀察用的類似橡皮筋的網(wǎng)絡(luò)連線,在通過網(wǎng)絡(luò)表調(diào)入元件并做了初步布局后,用“Show 命令就可以看到該布局下的網(wǎng)絡(luò)連線的
15、交叉狀況,不斷調(diào)整元件的位置使這種交叉最少,以獲得最大的自動布線的布通率。這一步很重要,可以說是磨刀不誤砍柴功,多花些時間,值!另外,自動布線結(jié)束,還有哪些網(wǎng)絡(luò)尚未布通,也可通過該功能來查找。找出未布通網(wǎng)絡(luò)之后,可用手工補償,實在補償 不了就要用到“飛線的第二層含義,就是在將來的印板上用導(dǎo)線連通這些網(wǎng)絡(luò)。要交待的是 ,如果該電路板是大批量自動線生產(chǎn),可將這種飛線視為0 歐阻值、具有統(tǒng)一焊盤間距的電阻元件來進(jìn)行設(shè)計。0 歐阻值作用1、模擬地和數(shù)字地單點接地只要是地,最終都要接到一起,然后入大地。如果不接在一起就是" 浮地" ,存在壓差,容易積累電荷,造成靜電。地是參考0 電位
16、,所有電壓都是參考地得出的,地的標(biāo)準(zhǔn)要一致,故各種地應(yīng)短接在一起。人們認(rèn)為大地能夠吸收所有電荷,始終維持穩(wěn)定,是最終的地參考點。雖然有些板子沒有接大地,但發(fā)電廠是接大地的,板子上的電源最終還是會返回發(fā)電廠入地。如果把模擬地和數(shù)字地大面積直接相連,會導(dǎo)致互相干擾。不短接又不妥,理由如上有四種方法解決此問題:1、用磁珠連接; 2、用電容連接; 3、用電感連接; 4、用 0 歐姆電阻連接。磁珠的等效電路相當(dāng)于帶阻限波器, 只對某個頻點的噪聲有顯著抑制作用,使用時需要預(yù)先估計噪點頻率,以便選用適當(dāng)型號。對于頻率不確定或無法預(yù)知的情況,磁珠不合。電容隔直通交,造成浮地。電感體積大,雜散參數(shù)多,不穩(wěn)定。0
17、 歐電阻相當(dāng)于很窄的電流通路,能夠有效地限制環(huán)路電流, 使噪聲得到抑制。電阻在所有頻帶上都有衰減作用(0 歐電阻也有阻抗 ) ,這點比磁珠強。2、跨接時用于電流回路當(dāng)分割電地平面后, 造成信號最短回流路徑斷裂, 此時,信號回路不得不繞道, 形成很大的環(huán)路面積,電場和磁場的影響就變強了,容易干擾/ 被干擾。在分割區(qū)上跨接 0 歐電阻,可以提供較短的回流路徑,減小干擾。3、配置電路一般,產(chǎn)品上不要出現(xiàn)跳線和撥碼開關(guān)。有時用戶會亂動設(shè)置,易引起誤會, 為了減少維護(hù)費用,應(yīng)用0 歐電阻代替跳線等焊在板子上。空置跳線在高頻時相當(dāng)于天線,用貼片電阻效果好。4、其他用途布線時跨線調(diào)試 / 測試用:在開始設(shè)計
18、時,要串一個電阻用來調(diào)試,但是不不能確定具體的值,加了這么一個器件前方便以后電路的調(diào)試,如果調(diào)試的結(jié)果不需要加電阻,就加一個0 歐姆的電阻。臨時取代其他貼片器件作為溫度補償器件 更多時候是出于 EMC對策的需要。另外,0 歐姆電阻比過孔的寄生電感小, 而且過孔還會影響地平面因為要挖孔。回復(fù):0 歐電阻的作用hpy013 發(fā)表評論于 2006-6-10 16:47:001, 在電路中沒有任何功能,只是在PCB上為了調(diào)試方便或兼容設(shè)計等原因。2, 可以做跳線用,如果某段線路不用,直接不貼該電阻即可不影響外觀3, 在匹配電路參數(shù)不確定的時候,以0 歐姆代替,實際調(diào)試的時候,確定參數(shù), 再以具體數(shù)值的
19、元件代替。4, 想測某局部電路的耗電流的時候,可以去掉0ohm電阻,接上電流表,這樣方便測耗電流。5, 在布線時 , 如果實在布不過去了 , 也可以加一個 0 歐的電阻6, 在高頻信號下,充當(dāng)電感或電容。與外部電路特性有關(guān)電感用,主要是解決 EMC問題。如地與地,電源和IC Pin間7, 單點接地指保護(hù)接地、工作接地、直流接地在設(shè)備上相互分開, 各自成為獨立系統(tǒng)。8, 熔絲作用* 模擬地和數(shù)字地單點接地*只要是地,最終都要接到一起,然后入大地。如果不接在一起就是" 浮地" , 存在壓差,容易積累電荷,造成靜電。地是參考0 電位,所有電壓都是參考地得出的,地的標(biāo)準(zhǔn)要一致,故各
20、種地應(yīng)短接在一起。人們認(rèn)為大地能夠吸收所有電荷,始終維持穩(wěn)定,是最終的地參考點。雖然有些板子沒有接大地,但發(fā)電廠是接大地的,板子上的電源最終還是會返回發(fā)電廠入地。如果把模擬地和數(shù)字地大面積直接相連,會導(dǎo)致互相干擾。不短接又不妥,理由如上有四種方法解決此問題:1、用磁珠連接;2、用電容連接;3、用電感連接;4、用 0 歐姆電阻連接。磁珠的等效電路相當(dāng)于帶阻限波器,只對某個頻點的噪聲有顯著抑制作用, 使用時需要預(yù)先估計噪點頻率,以便選用適當(dāng)型號。對于頻率不確定或無法預(yù) 知的情況,磁珠不合。電容隔直通交,造成浮地。電感體積大,雜散參數(shù)多,不穩(wěn)定。0 歐電阻相當(dāng)于很窄的電流通路,能夠有效地限制環(huán)路電流
21、,使噪聲得到抑制。電阻在所有頻帶上都有衰減作用(0 歐電阻也有阻抗 ) ,這點比磁珠強。* 跨接時用于電流回路 *當(dāng)分割電地平面后,造成信號最短回流路徑斷裂,此時,信號回路不得不繞道,形成很大的環(huán)路面積,電場和磁場的影響就變強了,容易干擾/ 被干擾。在分割區(qū)上跨接0 歐電阻,可以提供較短的回流路徑,減小干擾。* 配置電路 *一般,產(chǎn)品上不要出現(xiàn)跳線和撥碼開關(guān)。有時用戶會亂動設(shè)置,易引起誤會,為了減少維護(hù)費用,應(yīng)用0 歐電阻代替跳線等焊在板子上。空置跳線在高頻時相當(dāng)于天線,用貼片電阻效果好。* 其他用途 *布線時跨線調(diào)試/ 測試用臨時取代其他貼片器件作為溫度補償器件更多時候是出于EMC對策的需要
22、。另外, 0 歐姆電阻比過孔的寄生電感小,而且過孔還會影響地平面因為要挖孔。三、零件封裝1、插入式封裝技術(shù) Through Hole Technology將零件安置在板子的一面,并將接腳焊在另一面上,這種技術(shù)稱為插入式Through Hole Technology,THT封裝 。這種零件會需要占用大量的空間, 并且要為每只接腳鉆一個洞。所以它們的接腳其實占掉兩面的空間,而且焊點也比擬大 。但另一方面, THT零件和 SMTSurface Mounted Technology,外表黏著式零件比起來,與PCB連接的構(gòu)造比擬好,關(guān)于這點我們稍后再談。像是排線的插座,和類似的界面都需要能耐壓力,所以通
23、常它們都是THT封裝。2、外表黏貼式封裝技術(shù)Surface Mounted Technology使用外表黏貼式封裝Surface Mounted Technology,SMT的零件,接腳是焊在與零件同一面 。這種技術(shù)不用為每個接腳的焊接,而都在PCB上鉆洞 。外表黏貼式的零件,甚至還能在兩面都焊上。SMT也比 THT的零件要小 。和使用THT零件的 PCB比起來,使用 SMT技術(shù)的 PCB板上零件要密集很多 。SMT封裝零件也比 THT的要廉價 。所以現(xiàn)今的 PCB上大局部都是 SMT,自然缺乏為奇 。 因為焊點和零件的接腳非常的小,要用人工焊接實在非常難。不過如果考慮到目前的組裝都是全自動的
24、話,這個問題只會出現(xiàn)在修復(fù)零件的時候吧。四、設(shè)計流程在 PCB的設(shè)計中,其實在正式布線前,還要經(jīng)過很漫長的步驟,以下就是主要設(shè)計的流程:1、系統(tǒng)規(guī)格首先要先規(guī)劃出該電子設(shè)備的各項系統(tǒng)規(guī)格。包含了系統(tǒng)功能,本錢限制,大小,運作情形等等 。2、系統(tǒng)功能區(qū)塊圖接下來必須要制作出系統(tǒng)的功能方塊圖。方塊間的關(guān)系也必須要標(biāo)示出來。3、將系統(tǒng)分割幾個PCB將系統(tǒng)分割數(shù)個PCB的話,不僅在尺寸上可以縮小,也可以讓系統(tǒng)具有升級與 交換零件的能力 。系統(tǒng)功能方塊圖就提供了我們分割的依據(jù)。像是計算機就可以分成主機板、顯示卡、聲卡、軟盤驅(qū)動器和電源等等。4、決定使用封裝方法,和各PCB的大小當(dāng)各 PCB使用的技術(shù)和電
25、路數(shù)量都決定好了,接下來就是決定板子的大小了。如果設(shè)計的過大,那么封裝技術(shù)就要改變,或是重新作分割的動作。在選擇技術(shù)時,也要將線路圖的品質(zhì)與速度都考量進(jìn)去。5、繪出所有 PCB的電路概圖概圖中要表示出各零件間的相互連接細(xì)節(jié)。所有系統(tǒng)中的 PCB都必須要描出來, 現(xiàn)今大多采用CAD計算機輔助設(shè)計, Computer Aided Design的方式 。下面就是使用 CircuitMakerTM設(shè)計的范例 。6、初步設(shè)計的仿真運作為了確保設(shè)計出來的電路圖可以正常運作,這必須先用計算機軟件來仿真一次。這類軟件可以讀取設(shè)計圖,并且用許多方式顯示電路運作的情況。這比起實際做出一塊樣本PCB,然后用手動測量
26、要來的有效率多了。7、將零件放上 PCB零件放置的方式,是根據(jù)它們之間如何相連來決定的。它們必須以最有效率的方式與路徑相連接 。所謂有效率的布線,就是牽線越短并且通過層數(shù)越少這也同時減少導(dǎo)孔的數(shù)目越好,不過在真正布線時,我們會再提到這個問題。下面是總線在PCB上布線的樣子 。為了讓各零件都能夠擁有完美的配線,放置的位置是很重要的 。8、測試布線可能性,與高速下的正確運作現(xiàn)今的部份計算機軟件,可以檢查各零件擺設(shè)的位置是否可以正確連接,或是 檢查在高速運作下,這樣是否可以正確運作。這項步驟稱為安排零件,不過我們不會太深入研究這些。如果電路設(shè)計有問題,在實地導(dǎo)出線路前,還可以重新安排零件的位置 。9
27、、導(dǎo)出 PCB上線路在概圖中的連接,現(xiàn)在將會實地作成布線的樣子。這項步驟通常都是全自動的, 不過一般來說還是需要手動更改某些部份。下面是 2 層板的導(dǎo)線模板 。紅色和藍(lán)色的線條,分別代表PCB的零件層與焊接層 。白色的文字與四方形代表的是網(wǎng)版印刷面的各項標(biāo)示。紅色的點和圓圈代表鉆洞與導(dǎo)孔。最右方我們可以看 到 PCB上的焊接面有金手指 。這個 PCB的最終構(gòu)圖通常稱為工作底片 Artwork 。每一次的設(shè)計,都必須要符合一套規(guī)定,像是線路間的最小保存空隙,最小線路寬度,和其它類似的實際限制等。這些規(guī)定依照電路的速度,傳送信號的強 弱,電路對耗電與噪聲的敏感度,以及材質(zhì)品質(zhì)與制造設(shè)備等因素而有不
28、同。如果電流強度上升,那導(dǎo)線的粗細(xì)也必須要增加。為了減少 PCB的本錢,在減少層數(shù)的同時,也必須要注意這些規(guī)定是否仍舊符合。如果需要超過 2 層的構(gòu)造的話,那么通常會使用到電源層以及地線層,來防止信號層上的傳送信號受到影響,并且可以當(dāng)作信號層的防護(hù)罩。10、導(dǎo)線后電路測試為了確定線路在導(dǎo)線后能夠正常運作,它必須要通過最后檢測。這項檢測也可以檢查是否有不正確的連接,并且所有聯(lián)機都照著概圖走。11、建立制作檔案因為目前有許多設(shè)計PCB的 CAD工具,制造廠商必須有符合標(biāo)準(zhǔn)的檔案,才能制造板子 。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格有好幾種, 不過最常用的是Gerber files規(guī)格。一組 Gerber files包括各信號
29、、電源以及地線層的平面圖,阻焊層與網(wǎng)板印刷面的平面圖, 以及鉆孔與取放等指定檔案。12、電磁兼容問題沒有照 EMC電磁兼容規(guī)格設(shè)計的電子設(shè)備,很可能會散發(fā)出電磁能量,并且干擾附近的電器 。EMC對電磁干擾 EMI,電磁場 EMF和射頻干擾 RFI等都規(guī)定了最大的限制。這項規(guī)定可以確保該電器與附近其它電器的正常運作。EMC對一項設(shè)備, 散射或傳導(dǎo)到另一設(shè)備的能量有嚴(yán)格的限制,并且設(shè)計時要減少對外來 EMF、EMI、RFI 等的磁化率 。換言之,這項規(guī)定的目的就是要防止電磁能量進(jìn)入或由裝置散發(fā)出。這其實是一項很難解決的問題,一般大多會使用電源和地線層,或是將PCB放進(jìn)金屬盒子當(dāng)中以解決這些問題。電
30、源和地線層可以防止信號層受干擾,金屬盒的效用也差不多。對這些問題我們就不過于深入了。電路的最大速度得看如何照EMC規(guī)定做了 。內(nèi)部的 EMI,像是導(dǎo)體間的電流耗損,會隨著頻率上升而增強。如果兩者之間的的電流差距過大,那么一定要拉長兩 者間的距離 。這也告訴我們?nèi)绾畏乐垢邏?,以及讓電路的電流消耗降到最低。布線的延遲率也很重要,所以長度自然越短越好。所以布線良好的小PCB,會比大 PCB更適合在高速下運作 。五、 PCB設(shè)計考前須知1、焊盤重疊焊盤除外表貼裝焊盤外的重疊, 也就是孔的重疊放置,在鉆孔時會因為在一處多鉆孔導(dǎo)致斷鉆頭、導(dǎo)線損傷 。2、圖形層的濫用 違反常規(guī)設(shè)計,如元件面設(shè)計在BOTTO
31、M層,焊接面設(shè)計在TOP,造成文件編輯時正反面錯誤。 PCB 板內(nèi)假設(shè)有需銑的槽,要用KEEPOUT LAYER或 BOARD LAYER層畫出,不應(yīng)用其它層面,防止誤銑或沒銑 。3、異型孔假設(shè)板內(nèi)有異型孔,用KEEPOUT層畫出一個與孔大小一樣的填充區(qū)即可。異形孔的長 / 寬比例應(yīng) 2: 1,寬度應(yīng) >1.0mm,否那么,鉆床在加工異型孔時極易斷鉆,造成加工困難。4、字符的放置 字符遮蓋焊盤SMD焊片,給印制板的通斷測試及元件的焊接帶來不便。 字符設(shè)計的太小,造成絲網(wǎng)印刷的困難,使字符不夠清晰。5、單面焊盤孔徑的設(shè)置 單面焊盤一般不鉆孔,假設(shè)鉆孔需標(biāo)注,其孔徑應(yīng)設(shè)計為零。如果設(shè)計了數(shù)值
32、,這樣在產(chǎn)生鉆孔數(shù)據(jù)時,其位就會鉆出孔,輕那么會影響板面美觀,重那么板子報廢。單面焊盤假設(shè)要鉆孔就要做出特殊標(biāo)注。6、用填充區(qū)塊畫焊盤用填充塊畫焊盤在設(shè)計線路時能夠通過DRC檢查, 但對于加工是不行的,因此類焊盤不能直接生成阻焊數(shù)據(jù),上阻焊劑時,該填充塊區(qū)域?qū)⒈蛔韬竸└采w,導(dǎo)致器件焊接困難。7、設(shè)計中的填充塊太多或填充塊用極細(xì)的線填充 產(chǎn)生光繪數(shù)據(jù)有喪失的現(xiàn)象,光繪數(shù)據(jù)不完全。 因填充塊在光繪數(shù)據(jù)處理時是用線一條一條去畫的,因此產(chǎn)生的光繪數(shù)據(jù)量相當(dāng)大,增加了數(shù)據(jù)處理難度 。8、外表貼裝器件焊盤太短這是對于通斷測試而言,對于太密的外表貼裝器件,其兩腳之間的間距相當(dāng)小,焊盤也相當(dāng)細(xì),安裝測試須上下
33、右左交錯位置,如焊盤設(shè)計的太短,雖然不影響器件貼裝,但會使測試針錯不開位。9、大面積網(wǎng)格的間距太小組成大面積網(wǎng)格線同線之間的邊緣太小,在印制過程中會造成短路。10、大面積銅箔距外框的距離太近大面積銅箔外框應(yīng)至少保證0.20mm以上的間距,因在銑外形時如銑到銅箔上容易造成銅箔翹及由其引起焊劑脫落問題。11、外形邊框設(shè)計的不明確有的客戶在KEEP LAYER、BOARD LAYE、R TOP OVER LAYER等都設(shè)計了外形線且這些外形線不重合,造成成型時很難判斷哪一條是外型線。12、線條的放置兩個焊盤之間的連線,不要斷斷續(xù)續(xù)的畫,如果想加粗線條不要用線條來重復(fù)放置,直接改變線條WIDTH即可,這樣的話在修改線路的時候易修改。六、 PCB設(shè)計幾點體會這是個牽涉面大的問題。拋開其它因素,僅就PCB設(shè)計環(huán)節(jié)來說,我有以下幾點體會,供參考:1. 要有合理的走向:如輸入/ 輸出,交流 / 直流,強 / 弱信號,高頻 /
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