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    從PCB制造到組裝一站式服務(wù)

    PCB設(shè)計(jì),工程師如何避免不入流!

    2019
    04/04
    本篇文章來自
    PCB在線官網(wǎng)
    一般PCB基本設(shè)計(jì)流程如下:

        前期準(zhǔn)備——PCB結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)——PCB布局——布線——布線優(yōu)化和絲印——網(wǎng)絡(luò)和DRC檢查和結(jié)構(gòu)檢查——制版。



     一、前期準(zhǔn)備包括準(zhǔn)備元件庫和原理圖


    要做出一塊好的板子,除了要設(shè)計(jì)好原理之外,還要畫得好。在進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)之前,首先要準(zhǔn)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(jù)所選器件的標(biāo)準(zhǔn)尺寸資料自己做元件庫。原則上先做PCB的元庫再做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(duì)比較松,只要注意定義好管

    屬性和與PCB元件的對(duì)應(yīng)關(guān)系就行。PS:注意標(biāo)準(zhǔn)庫中的隱藏管 腳。之后就是原理圖的設(shè)計(jì),做

    好后就準(zhǔn)備開始做PCB設(shè)計(jì)了。


    二、PCB結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。這一步根據(jù)已經(jīng)確定的電路板尺寸和各項(xiàng)機(jī)械定位,在PCB 設(shè)計(jì)環(huán)境下繪制PCB

    板面,并按定位要求放置所需的接插件、鍵/開關(guān)、螺絲孔、裝配孔等等。并充分考慮和確定布線區(qū)

    域和非布線區(qū)域(如螺絲孔周圍多大范圍屬于非布線區(qū)域)。


     三、PCB布局


     布局說白了就是在板子上放器件。這時(shí)如果前面講到的準(zhǔn)備工作都做好的話,就可以在原理圖上生成

    網(wǎng)絡(luò)表(Design-》Create Netlist),后在PCB圖上導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)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(duì)器件布局了。一般布局按

    如下原則進(jìn)行:


    1、按電氣性能合理分區(qū),一般分為:數(shù)字電路區(qū)(即怕干擾、又產(chǎn)生干擾)、模擬電路區(qū)(怕干擾)、

    功率驅(qū)動(dòng)區(qū)(干擾源);


    2、完成同一功能的電路,應(yīng)盡量靠近放置,并調(diào)整各元器件以保證連線最為簡(jiǎn)潔;同時(shí),調(diào)整各功能

    塊間的相對(duì)位置使功能塊間的連線最簡(jiǎn)潔;


    3、對(duì)于質(zhì)量大的元器件應(yīng)考慮安裝位置和安裝強(qiáng)度;發(fā)熱元件應(yīng)與溫度敏感元件分開放置,必要時(shí)還

    應(yīng)考慮熱對(duì)流措施;


    4、I/O驅(qū)動(dòng)器件盡量靠近印刷板的邊、靠近引出接插件;

    5、時(shí)鐘產(chǎn)生器(如:晶振或鐘振)要盡量靠近用到該時(shí)鐘的器件;

    6、在每個(gè)集成電路的電源輸入腳和地之間,需加一個(gè)去耦電容(一般采用高頻性能好的獨(dú)石電容);

    路板空間較密時(shí),也可在幾個(gè)集成電周圍加一個(gè)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,在放置元器時(shí),一定要

    考慮器件的實(shí)際尺寸大?。ㄋ济娣e和度)、元器件之間的相對(duì)位置,以保證電路板的電氣性能

    和生產(chǎn)裝的可行性和便利性同時(shí),應(yīng)該在保證上面原則能夠體現(xiàn)的前提下,適當(dāng)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(cuò)落有致” 。


    9、這個(gè)步驟關(guān)系到板子整體形象和下一步布線的難易程度,所以一點(diǎn)要花大力氣去考慮。布局時(shí),對(duì)

    不太肯定的地方可以先作初步布線,充考慮。


    四、布線

    布線是整個(gè)PCB設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)過程中,布線

    一般有這么三種境界的劃分:首先是布通,這時(shí)PCB設(shè)計(jì)時(shí)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(biāo)準(zhǔn)。這是在布通之后,認(rèn)真調(diào)整布線,使其能達(dá)到最佳的電器性

    能。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,在別人眼里還是垃一塊。這樣給測(cè)試和維

    修帶來極大的不便。布線要整齊劃一,不能縱橫交錯(cuò)毫無章法。這些都要在保證電器性能和滿足其他個(gè)

    別要求的情況下實(shí)現(xiàn),否則是舍本逐末了。


    五、布線時(shí)主要原則

    一般情況下,首先應(yīng)對(duì)電源線和地線進(jìn)行布線,以保證電路板的電氣性能。在條件允許的范圍內(nèi),盡量

    加寬電源、地線寬度,最好是地線比電線寬,它們的關(guān)系是:地線>電源線>信號(hào)線,通常信號(hào)線寬為

    0.2~0.3mm,最細(xì)寬度可達(dá)0.05~0.07mm,電源線一般為1.2~2.5mm。對(duì)數(shù)字電路的PCB可用寬的

    地導(dǎo)線組成一個(gè)回路, 即構(gòu)成個(gè)地網(wǎng)來使用(模擬電路的地則不能這樣使用)


    預(yù)先對(duì)要求比較嚴(yán)格的線(如高頻線)進(jìn)行布線,輸入端與輸出端的邊線應(yīng)避免相鄰平行,以免產(chǎn)生反射

    干擾。必要時(shí)應(yīng)加地線隔離,兩相鄰的布線要互相垂直,平行容易產(chǎn)生寄生耦合。振蕩器外殼接地,時(shí)

    鐘線要盡量短,且不能引得到處都是。時(shí)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(yīng)該走其它信號(hào)線,以使周圍電場(chǎng)趨近于零;


    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(hào)的輻射;(要求高的線還要用雙弧線)

    任何信號(hào)線都不要形成環(huán)路,如不可避免,環(huán)路應(yīng)盡量??;信號(hào)線的過孔要盡量少;

    關(guān)鍵的線盡量短而粗,并在兩邊加上保護(hù)地。

    通過扁平電纜傳送敏感信號(hào)和噪聲場(chǎng)帶信號(hào)時(shí),要用“地線-信號(hào)-地線”的方式引出。

    關(guān)鍵信號(hào)應(yīng)預(yù)留測(cè)試點(diǎn),以方便生產(chǎn)和維修檢測(cè)用.原理圖布線完成后,應(yīng)對(duì)布線進(jìn)行優(yōu)化;

    同時(shí),經(jīng)初步網(wǎng)絡(luò)檢查和DRC檢查無誤后,對(duì)未布線區(qū)域進(jìn)行地線填充,用大面積銅層作地線用,在印制

    上把沒被用上的地方都與地相連接為地線用。或是做成多層板,電源,地線各占用一層。


    the end