原理图和<span style='color:red'>PCB设计</span>常见错误速查清单
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发布时间:2025-05-13 10:46 阅读量:165 继续阅读>>
一文了解<span style='color:red'>PCB设计</span>要点
  一文了解PCB设计要点!       一、资料输入阶段  在流程上接收到的资料是否齐全(包括:原理图、*.brd文件、料单、PCB设计说明以及PCB设计或更改要求、标准化要求说明、工艺设计说明等文件)。  确认PCB模板是最新的。  时钟器件布局是否合理。  确认模板的定位器件位置无误。  PCB设计说明以及PCB设计或更改要求、标准化是否明确。  确认外形图上的禁止布放器件和布线区已在PCB模板上体现。  比较外形图,确认PCB所标注尺寸及公差无误,金属化孔和非金属化孔定义准确。  确认PCB模板准确无误后最好锁定该结构文件,以免误操作被移动位置。  二、布局后检查阶段  01器件检查  确认所有器件封装是否与公司统一库一致,是否已更新封装库(用viewlog检查运行结果)如果不一致,一定要更新Symbols。  母板与子板,单板与背板,确认信号对应,位置对应,连接器方向及丝印标识正确,且子板有防误插措施,子板与母板上的器件不应产生干涉。  元器件是否100%放置。  打开器件TOP和BOTTOM层的place-bound, 查看重叠引起的DRC是否允许。  Mark点是否足够且必要。  较重的元器件,应该布放在靠近PCB支撑点或支撑边的地方,以减少PCB的翘曲。  与结构相关的器件布好局后最好锁住,防止误操作移动位置。  压接插座周围5mm范围内,正面不允许有高度超过压接插座高度的元件,背面不允许有元件或焊点。  确认器件布局是否满足工艺性要求(重点关注BGA、PLCC、贴片插座)。  金属壳体的元器件,特别注意不要与其它元器件相碰,要留有足够的空间位置。  接口相关的器件尽量靠近接口放置,背板总线驱动器尽量靠近背板连接器放置。  波峰焊面的CHIP器件是否已经转换成波峰焊封装。  手工焊点是否超过50个。  在PCB上轴向插装较高的元件,应该考虑卧式安装。留出卧放空间。并且考虑固定方式,如晶振的固定焊盘。  需要使用散热片的器件,确认与其它器件有足够间距,并且注意散热片范围内主要器件的高度。  02功能检查  数模混合板的数字电路和模拟电路器件布局时是否已经分开,信号流是否合理。  A/D转换器跨模数分区放置。  时钟器件布局是否合理。  高速信号器件布局是否合理。  端接器件是否已合理放置(源端匹配串阻应放在信号的驱动端;中间匹配的串阻放在中间位置;终端匹配串阻应放在信号的接收端)  信号线以不同电平的平面作为参考平面,当跨越平面分割区域时,参考平面间的连接电容是否靠近信号的走线区域。  保护电路的布局是否合理,是否利于分割。单板电源的保险丝是否放置在连接器附近,且前面没有任何电路元件。  确认强信号与弱信号(功率相差30dB)电路分开布设。  IC器件的去耦电容数量及位置是否合理。  是否按照设计指南或参考成功经验放置可能影响EMC实验的器件。如:面板的复位电路要稍靠近复位按钮。  03发热  对热敏感的元件(含液态介质电容、晶振)尽量远离大功率的元器件、散热器等热源。  布局是否满足热设计要求,散热通道(根据工艺设计文件来执行)。  04电源  是否IC电源距离IC过远。  LDO及周围电路布局是否合理。  模块电源等周围电路布局是否合理。  电源的整体布局是否合理。  05规则设置  是否所有仿真约束都已经正确加到Constraint Manager中。  是否正确设置物理和电气规则(注意电源网络和地网络的约束设置)。  Test Via、Test Pin的间距设置是否足够。  叠层的厚度和方案是否满足设计和加工要求。  所有有特性阻抗要求的差分线阻抗是否已经经过计算,并用规则控制。  三、布线后检查阶段  01数模  数字电路和模拟电路的走线是否已分开,信号流是否合理。  A/D、D/A以及类似的电路如果分割了地,那么电路之间的信号线是否从两地之间的桥接点上走(差分线例外)。  必须跨越分割电源之间间隙的信号线应参考完整的地平面。  如果采用地层设计分区不分割方式,要确保数字信号和模拟信号分区布线。  02时钟和高速部分  高速信号线的阻抗各层是否保持一致。  高速差分信号线和类似信号线,是否等长、对称、就近平行地走线。  确认时钟线尽量走在内层。  确认时钟线、高速线、复位线及其它强辐射或敏感线路是否已尽量按3W原则布线。  时钟、中断、复位信号、百兆/千兆以太网、高速信号上是否没有分叉的测试点。  LVDS等低电平信号与TTL/CMOS信号之间是否尽量满足了10H(H为信号线距参考平面的高度)。  时钟线以及高速信号线是否避免穿越密集通孔过孔区域或器件引脚间走线。  时钟线是否已满足(SI约束)要求(时钟信号走线是否做到少打过孔、走线短、参考平面连续,主要参考平面尽量是GND;若换层时变换了GND主参考平面层,在离过孔200mil范围之内是GND过孔;若换层时变换不同电平的主参考平面,在离过孔200mil范围之内是否有去耦电容)。  差分对、高速信号线、各类BUS是否已满足(SI约束)要求。  03EMC与可靠性  对于晶振,是否在其下布一层地;是否避免了信号线从器件管脚间穿越;对高速敏感器件,是否避免了信号线从器件管脚间穿越。  单板信号走线上不能有锐角和直角(一般成 135 度角连续转弯,射频信号线最好采用圆弧形或经过计算以后的切角铜箔)。  对于双面板,检查高速信号线是否与其回流地线紧挨在一起布线;对于多层板,检查高速信号线是否尽量紧靠地平面走线。  对于相邻的两层信号走线,尽量垂直走线。  避免信号线从电源模块、共模电感、变压器、滤波器下穿越。  尽量避免高速信号在同一层上的长距离平行走线。  板边缘还有数字地、模拟地、保护地的分割边缘是否有加屏蔽过孔;多个地平面是否用过孔相连;过孔距离是否小于最高频率信号波长的1/20。  浪涌抑制器件对应的信号走线是否在表层短且粗。  确认电源、地层无孤岛、无过大开槽、无由于通孔隔离盘过大或密集过孔所造成的较长的地平面裂缝、无细长条和通道狭窄现象。  是否在信号线跨层比较多的地方,放置了地过孔(至少需要两个地平面)。  04电源和地  如果电源/地平面有分割,尽量避免分割开的参考平面上有高速信号的跨越。  确认电源、地能承载足够的电流。过孔数量是否满足承载要求(估算方法:外层铜厚1oz时1A/mm线宽,内层0.5A/mm线宽,短线电流加倍)。  对于有特殊要求的电源,是否满足了压降的要求。  为降低平面的边缘辐射效应,在电源层与地层间要尽量满足20H原则(条件允许的话,电源层的缩进得越多越好)。  如果存在地分割,分割的地是否不构成环路。  相邻层不同的电源平面是否避免了交叠放置。  保护地、-48V地及GND的隔离是否大于2mm。  -48V地是否只是-48V的信号回流,没有汇接到其他地;如果做不到请在备注栏说明原因。  靠近带连接器面板处是否布10~20mm的保护地,并用双排交错孔将各层相连。  电源线与其他信号线间距是否距离满足安规要求。  05禁布区  金属壳体器件和散热器件下,不应有可能引起短路的走线、铜皮和过孔。  安装螺钉或垫圈的周围不应有可能引起短路的走线、铜皮和过孔。  设计要求中预留位置是否有走线。  非金属化孔内层离线路及铜箔间距应大于0.5mm(20mil),外层0.3mm(12mil),单板起拔扳手轴孔内层离线路及铜箔间距应大于2mm(80mil)。  铜皮和线到板边 推荐为大于2mm 最小为0.5mm。  内层地层铜皮到板边 1 ~ 2 mm, 最小为0.5mm。  06焊盘出线  对于两个焊盘安装的CHIP元件(0805及其以下封装),如电阻、电容,与其焊盘连接的印制线最好从焊盘中心位置对称引出,且与焊盘连接的印制线必须具有一样的宽度,对于线宽小于0.3mm(12mil)的引出线可以不考虑此条规定。  与较宽印制线连接的焊盘,中间最好通过一段窄的印制线过渡(0805及其以下封装)。  线路应尽量从SOIC、PLCC、QFP、SOT等器件的焊盘的两端引出。  07丝印  器件位号是否遗漏,位置是否能正确标识器件。  器件位号是否符合公司标准要求。  确认器件的管脚排列顺序、第1脚标志、器件的极性标志、连接器的方向标识的正确性。  母板与子板的插板方向标识是否对应。  背板是否正确标识了槽位名、槽位号、端口名称、护套方向。  确认设计要求的丝印添加是否正确。  确认已经放置有防静电和射频板标识(射频板使用)。  08编码/条码  确认PCB编码正确且符合公司规范。  确认单板的PCB编码位置和层面正确(应该在A面左上方,丝印层)。  确认背板的PCB编码位置和层面正确(应该在B右上方,外层铜箔面)。  确认有条码激光打印白色丝印标示区。  确认条码框下面没有连线和大于0.5mm导通孔。  确认条码白色丝印区外20mm范围内不能有高度超过25mm的元器件。  09过孔  确认PCB编码正确且符合公司规范。  确认单板的PCB编码位置和层面正确(应该在A面左上方,丝印层)。  确认背板的PCB编码位置和层面正确(应该在B右上方,外层铜箔面)。  确认有条码激光打印白色丝印标示区。  确认条码框下面没有连线和大于0.5mm导通孔。  确认条码白色丝印区外20mm范围内不能有高度超过25mm的元器件。  10工艺  器件布放率是否100%,布通率是否100%(没有达到100%的需要在备注中说明)。  Dangling线是否已经调整到最少,对于保留的Dangling线已做到一一确认。  工艺科反馈的工艺问题是否已仔细查对。  11大面积铜箔  对于Top、bottom上的大面积铜箔,如无特殊的需要,应用网格铜(单板用斜网,背板用正交网,线宽0.3mm (12 mil)、间距0.5mm (20mil))。  大面积铜箔区的元件焊盘,应设计成花焊盘,以免虚焊;有电流要求时,则先考虑加宽花焊盘的筋,再考虑全连接。  大面积布铜时,应该尽量避免出现没有网络连接的死铜(孤岛)。  大面积铜箔还需注意是否有非法连线,未报告的DRC。  12测试点  各种电源、地的测试点是否足够(每2A电流至少有一个测试点)。  确认没有加测试点的网络都是经确认可以进行精简的。  确认没有在生产时不安装的插件上设置测试点。  Test Via、Test Pin是否已Fix(适用于测试针床不变的改板)。  13DRC  Test via 和Test pin 的Spacing Rule应先设置成推荐的距离,检查DRC,若仍有DRC存在,再用最小距离设置检查DRC。  打开约束设置为打开状态,更新DRC,查看DRC中是否有不允许的错误。  确认DRC已经调整到最少,对于不能消除DRC要一一确认。  14光学定位点  确认有贴装元件的PCB面已有光学定位符号。  确认光学定位符号未压线(丝印和铜箔走线)。  光学定位点背景需相同,确认整板使用光学点其中心离边≥5mm。  确认整板的光学定位基准符号已赋予坐标值(建议将光学定位基准符号以器件的形式放置),且是以毫米为单位的整数值。  管脚中心距<0.5mm的IC,以及中心距小于0.8 mm(31 mil)的BGA器件,应在元件对角线附近位置设置光学定位点  15阻焊检查  确认是否有特殊需求类型的焊盘都正确开窗(尤其注意硬件的设计要求)。  BGA下的过孔是否处理成盖油塞孔。  除测试过孔外的过孔是否已做开小窗或盖油塞孔。  光学定位点的开窗是否避免了露铜和露线。  电源芯片、晶振等需铜皮散热或接地屏蔽的器件,是否有铜皮并正确开窗。由焊锡固定的器件应有绿油阻断焊锡的大面积扩散。  16钻孔图  Notes的PCB板厚、层数、丝印的颜色、翘曲度,以及其他技术说明是否正确。叠板图的层名、叠板顺序、介质厚度、铜箔厚度是否正确;是否要求作阻抗控制,描述是否准确;叠板图的层名与其光绘文件名是否一致。  将设置表中的Repeat code 关掉,钻孔精度应设置为2-5。  孔表和钻孔文件是否最新(改动孔时,必须重新生成)。  孔表中是否有异常的孔径,压接件的孔径是否正确;孔径公差是否标注正确。  要塞孔的过孔是否单独列出,并标注“filled vias”。  17光绘  光绘文件输出尽量采用RS274X格式,且精度应设置为5:5。  art_aper.txt 是否已最新(274X可以不需要)。  输出光绘文件的log文件中是否有异常报告。  负片层的边缘及孤岛确认。  使用光绘检查工具检查光绘文件是否与PCB 相符(改板要使用比对工具进行比对)。  18文件齐套  PCB文件:产品型号_规格_单板代号_版本号.brd。  背板的衬板设计文件:产品型号_规格_单板代号_版本号-CB[-T/B].brd。  PCB加工文件:PCB编码.zip(含各层的光绘文件、光圈表、钻孔文件及ncdrill.log;拼板还需要有工艺提供的拼板文件*.dxf),背板还要附加衬板文件:PCB编码-CB[-T/B].zip(含drill.art、*.drl、ncdrill.log)。  工艺设计文件:产品型号_规格_单板代号_版本号-GY.doc。  SMT坐标文件:产品型号_规格_单板代号_版本号-SMT.txt(输出坐标文件时,确认选择 Body center,只有在确认所有SMD器件库的原点是器件中心时,才可选Symbol origin)。  PCB板结构文件:产品型号_规格_单板代号_版本号-MCAD.zip(包含结构工程师提供的.DXF与.EMN文件)。  测试文件:产品型号_规格_单板代号_版本号-TEST.ZIP(包含testprep.log 和 untest.lst或者*.drl测试点的坐标文件)。  归档图纸文件:产品型号规格-单板名称-版本号.pdf(包括:封面、首页、各层丝印、各层线路、钻孔图、背板含有衬板图)。  19标准化  确认封面、首页信息正确。  确认图纸序号(对应PCB各层顺序分配)正确的。  确认图纸框上PCB编码是正确的。
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发布时间:2025-04-11 16:45 阅读量:286 继续阅读>>
<span style='color:red'>PCB设计</span>铺铜的必要性
  PCB在所有设计内容都设计完成之后,通常还会进行最后一步的关键步骤——铺铜。  铺铜就是将PCB上闲置的空间用铜面覆盖,各类PCB设计软件均提供了智能铺铜功能,通常铺铜完的区域会变成红色,代表这部分区域有覆盖铜。  那么,为什么最后要铺铜呢?不铺不行吗?  对于PCB来说,铺铜的作用蛮多的,比如减小地线阻抗,提高抗干扰能力;与地线相连,减小环路面积;还有帮助散热等等。  1、铺铜能降低地线阻抗,以及提供屏蔽防护和噪声抑制  数字电路中存在大量尖峰脉冲电流,因此降低地线阻抗显得更有必要,铺铜是一种常见的降低地线阻抗的方法。  铺铜可以通过增加地线的导电截面积,从而降低地线的电阻;或者缩短地线的长度,减小地线的电感,从而降低地线的阻抗;还可以控制地线的电容,使地线的电容值适当增加,从而提高地线的导电性能,降低地线的阻抗。  大面积的地或电源铺铜还可以起到屏蔽作用,有助于减少电磁干扰,提高电路的抗干扰能力,满足EMC的要求。  另外,对于高频电路来说,铺铜给高频数字信号提供完整的回流路径,减少直流网络的布线,从而提高信号传输的稳定性和可靠性。  2、铺铜能提高PCB的散热能力  铺铜在PCB设计中除了用于降低地线阻抗外,还可以用于散热。  众所周知,金属是易导电导热材质,所以PCB如果进行了铺铜,板子内的间隙等其他空白区域就有更多的金属成分,散热表面积增大,所以易于PCB板整体的散热。  铺铜还可以帮助均匀分布热量,防止局部高温区域的产生。通过将热量均匀分布到整个PCB板上,可以减少局部热量集中,降低热源的温度梯度,提高散热效率。  因此,在PCB设计中,可以通过以下方式利用铺铜进行散热:  设计散热区域:根据PCB板上的热源分布情况,合理设计散热区域,并在这些区域铺设足够的铜箔,以增加散热表面积和导热路径。  增加铜箔厚度:在散热区域增加铜箔的厚度,可以增加导热路径,提高散热效率。  设计散热通孔:在散热区域设计散热通孔,通过通孔将热量传导到PCB板的另一侧,增加散热路径,提高散热效率。  增加散热片:在散热区域增加散热片,将热量传导到散热片上,再通过自然对流或风扇散热器等方式散发热量,提高散热效率。  3、铺铜可以减少形变,提高PCB制造质量  铺铜可以帮助保证电镀的均匀性,减少层压过程中板材的变形,尤其是对于双面或多层PCB来说,提高PCB的制造质量。  如果某些区域铜箔分布多,某些区域分布又过少,就会导致整个板子分布不均,铺铜可以有效减少这个差距。  4、满足特殊器件的安装需求  对于一些特殊器件,例如需要接地或特殊安装要求的器件,铺铜可以提供额外的连接点和固定支撑,增强器件的稳定性和可靠性。  因此,基于以上多个优点,大部分情况下,电子设计师都会给PCB板上铺铜。  但是,铺铜并不是PCB设计中必须要进行的部分。  在某些情况下,铺铜可能不适合或不可行。以下是一些情况下不宜铺铜的情况:  ① 高频信号线路:  对于高频信号线路,铺铜可能会引入额外的电容和电感,影响信号的传输性能。在高频电路中,通常需要控制地线的走线方式,减小地线的回流路径,而不是过度铺铜。  比如,铺铜会导致天线部分信号受影响。在天线部分周围区域铺铜容易导致弱信号采集的信号收到比较大的干扰,天线信号对于放大电路参数设置非常严格,铺铜的阻抗会影响到放大电路的性能。所以天线部分的周围区域一般不会铺铜。  ② 高密度线路板:  对于密度较高的线路板,过度铺铜可能会导致线路之间的短路或者接地问题,影响电路的正常工作。在设计高密度线路板时,需要谨慎设计铺铜结构,确保线路之间有足够的间距和绝缘,避免出现问题。  ③ 散热过快,焊接困难:  如果对元器件的管脚进行铺铜全覆盖,可能会导致散热过快,从而使得拆焊和返修变得困难。我们知道铜的导热率很高,因此不管是手工焊接还是回流焊,在焊接时铜面都会迅速导热,而致使烙铁等温度流失,对焊接产生影响,因此设计上尽量采用"十字花焊盘"减少热量散发,方便焊接。  ④ 特殊环境要求:  在一些特殊的环境中,如高温、高湿、腐蚀性环境等,铜箔可能会受到损坏或腐蚀,从而影响PCB板的性能和可靠性。在这种情况下,需要根据具体的环境要求选择合适的材料和处理方式,而不是过度铺铜。  ⑤ 特殊层次的板:  对于柔性电路板、刚柔结合板等特殊层次的板,需要根据具体的要求和设计规范进行铺铜设计,避免过度铺铜导致的柔性层或刚柔结合层的问题。  综上所述,在PCB设计中,需要根据具体的电路要求、环境要求和特殊应用场景,进行适当的铺铜与不铺铜的选择。
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发布时间:2025-03-06 15:48 阅读量:359 继续阅读>>
安森美:基于热性能的NIS(V)3071 <span style='color:red'>PCB设计</span>考虑因素
  单片电子保险丝(eFuse)NIS(V)3071能够提供高达10 A 连续电流,在设计它的PCB时热性能是重要的考量因素,在设计PCB热特性时,需要考虑eFuse的两种工作模式:软开关开通阶段和稳定工作状态。在软开关开通阶段,eFuse的短期功率耗散可达几十瓦,而稳定工作状态时则可能为几瓦。本文将通过比较四层和两层PCB,说明使用多层PCB为器件散热带来的性能优势。  以下对两种PCB在相同条件下的热参数进行比较。FAULT引脚上ESD结构的线性温度曲线用于测量结温。该器件在输入电压Vin = 12 V且无负载的情况下驱动芯片,在此电压下,以1mA的电流对两个测试板上的ESD结构进行温度特性分析,并使用Temptronic X-Stream 4300对温度进行扫描。此温度特性分析的电路原理图如图3所示:温度特性测试配置。  在30°C 至150°C 的温度范围内,ESD结构的两块测试板上的电压如图4 所示:热性能分析。  在供电电压Vin = 12 V的情况下,设定所有四个并联通道的输出电流,使两块测试eFuse PCB上的功耗都正好为1 W。  表1 显示了在相同电流(1 mA)下,两块被测PCB上FAULT 引脚基于ESD 结构的电压。根据这些电压,按照图4 所示公式可计算出每块电路板上的结温。测量是在环境温度为Ta = 23°C的自然空气对流条件下进行的。两层和四层PCB的结至环境热阻(Rthja)值由下式给出。  Rthja = (Tj − Ta)/Pd [°C/W]  表1:  图5.热像仪显示了作为对比的两个PCB的温度分布。相比于相同面积的两层PCB,四层PCB具有低12°C/W的热阻。结温Tj也可以通过Rdson的变化来计算,但在大约6A的输出电流下,自热效应使得这种相关性的表征变得复杂,并且Rdson随温度以及输出电流的变化并非线性。  附录中是上述两种PCB的完整说明和堆叠图。  焊接指南  焊接NIV3071 器件时,我们建议遵循IPC-7527标准和焊接指南。在某些需要刚性多层PCB的应用中,建议使用高可靠性焊膏。高可靠性焊膏将有助于确保焊点在板级可靠性温度循环测试期间的机械完整性。  ▶附录
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发布时间:2024-07-18 10:38 阅读量:656 继续阅读>>
<span style='color:red'>PCB设计</span>中最常见到的五个错误
    PCB 设计过程是由一系列工业设计步骤组成,是保证大批量电路板产品质量、减少故障排查的关键环节。PCB 是工业电子产品设计的基础。无论是小批量制作,还是大规模生产的消费电子,几乎所有的设计技术中都包含有 PCB 设计。由于设计过程错综复杂,很多常见的错误会反复出现。下面罗列出在 PCB 设计中最常见到的五个设计问题以及相应的对策。    01 管脚错误    串联线性稳压电源比起开关电源更加便宜,但电能转效率低。通常情况下,鉴于容易使用和物美价廉,很多工程师选择使用线性稳压电源。但需要注意,虽然使用起来很方便,但它会消耗大量的电能,造成大量热量扩散。与此形成对比的是开关电源设计复杂,但效率更高。然而需要大家注意的是,一些稳压电源的输出管脚可能相互不兼容,所以在布线之前需要确认芯片手册中相关的管脚定义。    02 布线错误    设计与布线之间的比较差异是造成 PCB 设计最后阶段的主要错误。所以需要对一些事情进行重复检查,比如器件尺寸,过孔质量,焊盘尺寸以及复查级别等。总之需要对照设计原理图进行重复确认检查。    03 腐蚀陷阱    当 PCB 引线之间的夹角过小(呈现锐角)的时候就可能形成腐蚀陷阱(Acid Trap)。这些锐角连线在电路板腐蚀阶段可能残存腐蚀液从而将该处的敷铜更多的去除,从而形成卡点或者陷阱。后期可能造成引线断裂,形成线路开路。现代制作工艺由于使用了光感腐蚀溶液之后,这种腐蚀陷阱现象大大减少了。    04 立碑器件    在利用回流工艺焊接一些小型表贴器件的时候,器件会在焊锡的浸润下形成单端翘起现象,俗称“立碑”。这种现象通常会由不对称的布线模式造成,使得器件焊盘上热量扩散不均匀 。使用正确的 DFM 检查可以有效缓解立碑现象的产生。    05 引线宽度    当 PCB 引线的电流超过 500mA 的时候,PCB 最先线径就会显得容量不足。通常的厚度和宽度,PCB表面的导线比起多层电路板内部导线通过更多的电流,这是因为表面引线可以通过空气流动进行热量扩散。线路宽度也与所在层的铜箔厚度有关系。大多数 PCB 生产厂家允许你选择 0.5 oz/sq.ft 到 2.5 oz/sq.ft 不同厚度的铜箔。
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发布时间:2022-10-26 09:35 阅读量:2862 继续阅读>>
 开关电源<span style='color:red'>PCB设计</span>技巧
    在任何开关电源设计中,PCB板的物理设计都是最后一个环节,如果设计方法不当,PCB可能会辐射过多的电磁干扰,造成电源工作不稳定,以下针对各个步骤中所需注意的事项进行分析。    1. 从原理图到PCB的设计流程    建立元件参数->输入原理网表->设计参数设置->手工布局->手工布线->验证设计->复查->CAM输出。    2. 参数设置    相邻导线间距必须能满足电气安全要求,而且为了便于操作和生产,间距也应尽量宽些。最小间距至少要能适合承受的电压,在布线密度较低时,信号线的间距可适当地加大,对高、低电平悬殊的信号线应尽可能地短且加大间距,一般情况下将走线间距设为8mil。焊盘内孔边缘到印制板边的距离要大于1mm,这样可以避免加工时导致焊盘缺损。当与焊盘连接的走线较细时,要将焊盘与走线之间的连接设计成水滴状,这样的好处是焊盘不容易起皮,而是走线与焊盘不易断开。    3. 元器件布局    实践证明,即使电路原理图设计正确,印制电路板设计不当,也会对电子设备的可靠性产生不利影响。例如,如果印制板两条细平行线靠得很近,则会形成信号波形的延迟,在传输线的终端形成反射噪声;由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰,会使产品的性能下降,因此,在设计印制电路板的时候,应注意采用正确的方法。每一个开关电源都有四个电流回路:电源开关交流回路输出整流交流回路输入信号源电流回路输出负载电流回路输入回路    通过一个近似直流的电流对输入电容充电,滤波电容主要起到一个宽带储能作用;类似地,输出滤波电容也用来储存来自输出整流器的高频能量,同时消除输出负载回路的直流能量。所以,输入和输出滤波电容的接线端十分重要,输入及输出电流回路应分别只从滤波电容的接线端连接到电源;如果在输入/输出回路和电源开关/整流回路之间的连接无法与电容的接线端直接相连,交流能量将由输入或输出滤波电容并辐射到环境中去。    电源开关交流回路和整流器的交流回路包含高幅梯形电流,这些电流中谐波成分很高,其频率远大于开关基频,峰值幅度可高达持续输入/输出直流电流幅度的5倍,过渡时间通常约为50ns。这两个回路最容易产生电磁干扰,因此必须在电源中其它印制线布线之前先布好这些交流回路,每个回路的三种主要的元件滤波电容、电源开关或整流器、电感或变压器应彼此相邻地进行放置,调整元件位置使它们之间的电流路径尽可能短。    建立开关电源布局的最好方法与其电气设计相似,最佳设计流程如下:    1. 放置变压器    2. 设计电源开关电流回路    3. 设计输出整流器电流回路    4. 连接到交流电源电路的控制电路    设计输入电流源回路和输入滤波器 设计输出负载回路和输出滤波器根据电路的功能单元,对电路的全部元器件进行布局时,要符合以下原则:    首先要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时,印制线条长,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也增加;过小则散热不好,且邻近线条易受干扰。电路板的最佳形状为矩形,长宽比为3:2或4:3,位于电路板边缘的元器件,离电路板边缘一般不小于2mm    放置器件时要考虑以后的焊接,不要太密集    以每个功能电路的核心元件为中心,围绕它来进行布局。元器件应均匀、 整齐、紧凑地排列在PCB上,尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接, 去耦电容尽量靠近器件的VCC    在高频下工作的电路,要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器件平行排列。这样,不但美观,而且装焊容易,易于批量生产    按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置,使布局便于信号流通,并使信号尽可能保持一致的方向    布局的首要原则是保证布线的布通率,移动器件时注意飞线的连接,把有连线关系的器件放在一起    尽可能地减小环路面积,以抑制开关电源的辐射干扰    4. 布线    开关电源中包含有高频信号,PCB上任何印制线都可以起到天线的作用,印制线的长度和宽度会影响其阻抗和感抗,从而影响频率响应。即使是通过直流信号的印制线也会从邻近的印制线耦合到射频信号并造成电路问题(甚至再次辐射出干扰信号)。因此应将所有通过交流电流的印制线设计得尽可能短而宽,这意味着必须将所有连接到印制线和连接到其他电源线的元器件放置得很近。    印制线的长度与其表现出的电感量和阻抗成正比,而宽度则与印制线的电感量和阻抗成反比。长度反映出印制线响应的波长,长度越长,印制线能发送和接收电磁波的频率越低,它就能辐射出更多的射频能量。根据印制线路板电流的大小,尽量加租电源线宽度,减少环路电阻。同时、使电源线、地线的走向和电流的方向一致,这样有助于增强抗噪声能力。接地是开关电源四个电流回路的底层支路,作为电路的公共参考点起着很重要的作用,它是控制干扰的重要方法。因此,在布局中应仔细考虑接地线的放置,将各种接地混合会造成电源工作不稳定。    5. 检查    布线设计完成后,需认真检查布线设计是否符合设计者所制定的规则,同时也需确认所制定的规则是否符合印制板生产工艺的需求,一般检查线与线、线与元件焊盘、线与贯通孔、元件焊盘与贯通孔、贯通孔与贯通孔之间的距离是否合理,是否满足生产要求。电源线和地线的宽度是否合适,在PCB中是否还有能让地线加宽的地方。注意:有些错误可以忽略,例如有些接插件的Outline的一部分放在了板框外,检查间距时会出错;另外每次修改过走线和过孔之后,都要重新覆铜一次。    复查根据“PCB检查表”,内容包括设计规则,层定义、线宽、间距、焊盘、过孔设置,还要重点复查器件布局的合理性,电源、地线网络的走线,高速时钟网络的走线与屏蔽,去耦电容的摆放和连接等。    6. 设计输出    输出光绘文件的注意事项:    需要输出的层有布线层(底层)、丝印层(包括顶层丝印、底层丝印)、阻焊层(底层阻焊)、钻孔层(底层),另外还要生成钻孔文件(NC Drill)    设置丝印层的Layer时,不要选择Part Type,选择顶层(底层)和丝印层的Outline、Text、Line    在设置每层的Layer时,将Board Outline选上,设置丝印层的Layer时,不要选择Part Type,选择顶层(底层)和丝印层的Outline、Text、Line    生成钻孔文件时,使用PowerPCB的缺省设置,不要作任何改变。
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发布时间:2022-09-19 10:35 阅读量:2723 继续阅读>>
pcb设计布局技巧元器件应遵循哪些原则
    PCB设计对印制板的重要影响,在一定程度上决定了印制板的制造、安装和后期维护成本,在电子设计趋于高密度化,每款电子产品PCB布局布线显得尤为重要,好的PCB布线设计,往往可以达到较高的布通率、减少跳线分布、连线间的电磁干扰,有效降低噪声的产生。控制板PCB设计需要遵循的原则如下:    一、在元器件的布局方面,应该把相互有关的元件尽量放得靠近一些,例如,时钟发生器、晶振、CPU的时钟输入端都易产生噪声,在放置的时候应把它们靠近些。对于那些易产生噪声的器件、小电流电路、大电流电路开关电路等,应尽量使其远离单片机的逻辑控制电路和存储电路(ROM、RAM),如果可能的话,可以将这些电路另外制成电路板,这样有利于抗干扰,提高电路工作的可靠性。    二、尽量在关键元件,如ROM、RAM等芯片旁边安装去耦电容。实际上,印制电路板走线、引脚连线和接线等都可能含有较大的电感效应。大的电感可能会在Vcc走线上引起严重的开关噪声尖峰。防止Vcc走线上开关噪声尖峰的唯一方法,是在VCC与电源地之间安放一个0.1uF的电子去耦电容。      如果电路板上使用的是表面贴装元件,可以用片状电容直接紧靠着元件,在Vcc引脚上固定。最好是使用瓷片电容,这是因为这种电容具有较低的静电损耗(ESL)和高频阻抗,另外这种电容温度和时间上的介质稳定性也很不错。尽量不要使用钽电容,因为在高频下它的阻抗较高。    在安放去耦电容时需要注意以下几点:    1.在印制电路板的电源输入端跨接100uF左右的电解电容,如果体积允许的话,电容量大一些则更好。    2.原则上每个集成电路芯片的旁边都需要放置一个0.01uF的瓷片电容,如果电路板抄板的空隙太小而放置不下时,可以每10个芯片左右放置一个1~10的钽电容。    3.对于抗干扰能力弱、关断时电流变化大的元件和RAM、ROM等存储元件,应该在电源线(Vcc)和地线之间接入去耦电容。    4.电容的引线不要太长,特别是高频旁路电容不能带引线。    三、在单片机控制系统中,地线的种类有很多,有系统地、屏蔽地、逻辑地、模拟地等,地线是否布局合理,将决定电路板的抗干扰能力。在设计地线和接地点的时候,应该考虑以下问题:    1.逻辑地和模拟地要分开布线,不能合用,将它们各自的地线分别与相应的电源地线相连。在设计时,模拟地线应尽量加粗,而且尽量加大引出端的接地面积。一般来讲,对于输入输出的模拟信号,与单片机电路之间最好通过光耦进行隔离。    2.在设计逻辑电路的印制电路版时,其地线应构成闭环形式,提高电路的抗干扰能力。    3.地线应尽量的粗。如果地线很细的话,则地线电阻将会较大,造成接地电位随电流的变化而变化,致使信号电平不稳,导致电路的抗干扰能力下降。在布线空间允许的情况下,要保证主要地线的宽度至少在2~3mm以上,元件引脚上的接地线应该在1.5mm左右。    4.要注意接地点的选择。当电路板上信号频率低于1MHz时,由于布线和元件之间的电磁感应影响很小,而接地电路形成的环流对干扰的影响较大,所以要采用一点接地,使其不形成回路。当电路板上信号频率高于10MHz时,由于布线的电感效应明显,地线阻抗变得很大,此时接地电路形成的环流就不再是主要的问题了。所以应采用多点接地,尽量降低地线阻抗。    5.电源线的布置除了要根据电流的大小尽量加粗走线宽度外,在布线时还应使电源线、地线的走线方向与数据线的走线方身一致在布线工作的最后,用地线将电路板的底层没有走线的地方铺满,这些方法都有助于增强电路的抗干扰能力。    6.数据线的宽度应尽可能地宽,以减小阻抗。数据线的宽度至少不小于0.3mm(12mil),如果采用0.46~0.5mm(18mil~20mil)则更为理想。    相信通过阅读Ameya360电子元器件采购网介绍的内容,大家对pcb设计布局有了初步的了解,同时也希望大家在学习过程中,做好总结,这样才能不断提升自己的专业水平。
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发布时间:2022-06-10 09:11 阅读量:2490 继续阅读>>
<span style='color:red'>PCB设计</span>高频电路板布线中要注意什么
  随着电子技术快速发展,以及无线通信技术在各领域的广泛应用,高频、高速、高密度逐渐成为现代电子产品的重要发展趋势之一,信号传输的高频和高速数字化迫使PCB向微孔和埋入/盲孔、导线细化和均匀薄的介质层移动。为帮助大家深入了解,以下相关内容整理,提供给您参考。  高频电路板是电磁频率较高的特种电路板,一般来说,高频可定义为频率在1GHz以上。其各项物理性能、精度、技术参数要求非常高,常用于汽车防碰撞系统、卫星系统、无线电系统等领域。该实用新型提供的这种高频电路板,于芯板中空槽的上开口和下开口边缘处设有可阻挡流胶的挡边,这样,芯板与置于其上表面和下表面的覆铜板粘合时流胶不会进入中空槽内,即一次压合即可完成粘接操作,较现有技术需经二次压合才能完成的高频电路板,该实用新型中的高频电路板结构简单,成本低,易于制造。  1.合理选择层数  在PCB设计中,在对高频电路板进行布线时,采用中间内平面作为电源和地线层,起到屏蔽作用,有效降低寄生电感,缩短信号线长度,减少信号间的交叉干扰。一般来说,四层板的噪声比两层板低20dB。  2.高频扼流  在PCB设计中对高频电路板布线时,数字地、模拟地等连接公共地线时要接高频扼流器件,一般是中心孔穿有导线的高频铁氧体磁珠。  3.信号线  在PCB设计中对高频电路板布线时,信号走线不能环路,需要按照菊花链方式布线。  4.层间布线方向  在PCB设计中,高频电路板布线时,层间布线方向应垂直,即顶层水平,底层垂直,这样可以减少信号之间的干扰。  5.过孔数量  在PCB设计中,对高频电路板进行布线时,过孔的数量越少越好。  6.敷铜  在PCB设计中对高频电路板布线时,增加接地的敷铜可以减小信号间的干扰。  7.去耦电容  在PCB设计中对高频电路板布线时,在集成电路的电源端跨接去耦电容。  8.走线长度  在PCB设计中对高频电路板布线时,走线长度越短越好,两根线并行距离越短越好。  9.包地  在PCB设计中,在对高频电路板进行布线时,将重要的信号线包裹起来,可以显著提高信号的抗干扰能力。当然,它也可以包裹干扰源,使其不会干扰其他信号。  10.走线方式  在PCB设计中,在对高频电路板进行布线时,布线必须以45°的角度旋转,这样可以减少高频信号的传输和相互耦合。  以上就是Ameya360电子元器件采购网关于PCB设计高频电路板布线的所有内容介绍,希望能够对大家有所帮助。
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发布时间:2022-05-16 10:33 阅读量:3120 继续阅读>>
pcb设计基础知识 元器件布局应遵循哪些原则
  PCB设计应考虑许多因素,如外部连接布局、布局设计、内部电子元件的优化布局等。PCB设计的功能是规范设计操作,提高生产效率,提高电子产品的质量。为帮助大家深入了解,本文Ameya360电子元器件采购网将对pcb设计的相关知识予以汇总。  PCB设计所需的资料:  1.原理图:可生成正确网表的完整电子文档格式,并提供PCB所需的布局和功能;  2.机械尺寸:为PCB提供多时钟物理信息,如电子设备的具体位置和方向标识;  3.设备封装:提供PCB电路板的设备封装库、封装方法和电子材料规格;  4.布线指南:为PCB提供特殊信号的具体要求说明和阻抗设计。  PCB设计软件:  1.protel、protel DXP、protel 99se、Altium  2.EAGLE layout  3.BORDSTATIONGoing和EE  4.Cadence spb软件  pcb设计基础知识 元器件布局应遵循哪些原则?  PCB电路板设计原则:  1、选择正确的网格集,并始终使用与大多数组件匹配的网格间距。尽管多重网格的实用性似乎很重要,但如果工程师们能在PCB布局设计的早期阶段进行更多思考,他们就可以避免间隔设置的困难,并最大限度地提高电路板的应用。由于许多设备使用多种封装尺寸,工程师应使用最有利于自己设计的产品。此外,多边形对于电路板上的镀铜非常重要。在多栅极电路板上进行多边形镀铜时,通常会出现多边形填充偏差。虽然它没有基于单个电网的标准,但它可以提供超过电路板所需使用寿命的服务。  2、保持路径最短和最直接。这听起来简单且常见,但在每个阶段都应牢记这一点,即使这意味着改变电路板布局以优化布线长度。这尤其适用于模拟和高速数字电路,其系统性能始终部分受到阻抗和寄生效应的限制。  3、使用电源层尽可能多地管理电源线和地线的分布。对于大多数PCB设计软件来说,电源层上的铜涂层是一种更快、更简单的选择。通过共用大量导线,可确保提供效率最高、阻抗或压降最小的电流,并提供足够的接地回路。如果可能,也可以在电路板的同一区域内操作多条电源线,以确认接地层是否覆盖PCB层的大部分层,这有利于相邻层上操作线之间的相互作用。  4、将相关部件与所需的测试点组合在一起。例如,OPAMP运算放大器所需的分立元件被放置在靠近设备的位置,以便旁路电容和电阻能够与其配合,从而帮助优化规则2中提到的布线长度,并使测试和故障检测更容易。  5、在另一个较大的电路板上复制所需的电路板数次,以进行PCB组装。选择最适合制造商所用设备的尺寸有助于降低原型设计和制造成本。首先,在面板上布置电路板,联系电路板制造商以获取每个面板的首选尺寸规格,然后修改设计规格,并尝试在这些面板尺寸内重复多次设计。  6、整合组件值。作为设计师,您将选择一些具有高或低组件值但效率相同的离散组件。通过在标准值的小范围内进行集成,可以简化材料清单,降低成本。如果您有一系列基于首选设备价值的PCB产品,则更利于您在长期内做出正确的库存管理决策。  7、执行尽可能多的设计规则检查(DRC)。虽然在PCB软件上运行DRC功能只需要很短的时间,但在更复杂的设计环境中,只要在设计过程中始终执行检查,就可以节省大量时间,这是一个值得保持的好习惯。每个路由决策都是至关重要的,执行DRC可以随时提示您选择最重要的路由。  8、灵活使用丝网印刷。丝网印刷可用于标记各种有用信息,供电路板制造商、服务或测试工程师、安装人员或设备调试人员将来使用。不仅要清楚地标记功能和测试点标签,还要尽可能地标记元件和连接器的方向,即使这些注释打印在电路板上使用的元件的下表面上(电路板组装后)。在电路板的上下表面充分应用丝网印刷技术,可以减少重复性工作,简化生产过程。  9、需要去耦电容器。不要试图通过避免电源线去耦和根据组件数据表中的限制来优化设计。电容器既便宜又耐用。可以花尽可能多的时间组装电容器。同时,遵循规则6,使用标准值范围保持库存整洁。  10、生成PCB制造参数,并在提交生产前进行验证。虽然大多数电路板制造商很乐意直接为您下载和验证,但您最好先输出Gerber文件,并使用免费阅读器检查它们是否符合预期,以避免误解。通过个人验证,您甚至会发现一些粗心的错误,以避免因按照错误的参数完成生产而造成的损失。  PCB特殊的元器件是指高频部分的关键元件、电路中的核心元件、易受干扰元件、高电压元件、高热值元件以及一些异性元件。特殊部件的位置在布置时一般应遵循以下原则:  1.尽量缩短高频分量之间的连接,尽量减少其分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的部件不能靠得太近,输入和输出应尽可能远。  2.某些元器件或导线可能具有高电位差,因此应增加它们之间的距离,以避免放电引起的意外短路。高压元器件应尽可能放在手够不到的地方。  3.重量超过15g的部件可以用支架固定,然后焊接。这些重而热的元器件不应放在电路板上,而应放在主箱底板上,并应考虑散热。热部件应远离加热元器件。  4.对于电位器、可调电感线圈、可变电容器和微动开关等可调部件的布局,应考虑整个扳手的结构要求。如果结构允许,一些常用开关应放置在手易于接近的位置。组件的布局应平衡、密集且不重于顶部。  看完了本文以后,您是否对pcb设计有了更多了解呢,那么Ameya360电子元器件采购网今天的内容就分享到这里了,如果觉得内容对您有帮助的话,欢迎关注我们将为您提供更多行业资讯!
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发布时间:2022-05-13 13:25 阅读量:3578 继续阅读>>
在pcb设计过程中需要注意的10个关键点
在PCB设计中,工程师难免会面对诸多问题,下面总结了PCB设计过程中需要注意的10个关键点,希望能对大家在PCB设计中能够起到一定的规避作用。(1)加工层次定义不明确单面板设计在顶层,如不加说明正反做,也许做出的板子装上器件而引致不良焊接。(2)大面积铜箔距外框太近大面积铜箔距外框应至少保证0.2mm以上的间距,因在铣削外形时如铣到铜箔上容易造成铜箔起翘及阻焊剂脱落问题。(3)用填充块画焊盘用填充块画焊盘在设计线路时能够通过DRC检查,但对于加工不行。因此类焊盘不能直接生成阻焊数据,在上阻焊剂时,该填充块区域将被阻焊剂覆盖,导致器件焊装困难。(4)电地层又是花焊盘又是连线花焊盘方式电源地层与实际印制板上图像相反的,所有连线都是隔离线。画几组电源或几种地隔离线时应小心,不能留下缺口,这会不但会使造成该连接区域封锁,更会引致短路。(5)字符乱放字符覆盖焊盘SMD焊片,给PCB通断测试及元件焊接带来不便。字符设计太小会造成丝网印刷困难,太大会使字符相互重叠,难以分辨。在pcb设计过程中需要注意的10个关键点(6)表面贴装器件焊盘太短这是对通断测试而言,对于太过密集的表面贴装器件,其两脚之间的间距相当小。安装测试针时,必须上下交错位置,如焊盘设计太短,虽然不影响器件安装,但会使测试针错不开位。(7)单面焊盘孔径设置单面焊盘一般不钻孔,若钻孔需标注,孔径应设计为零。如果设计了数值,在产生钻孔数据时,此位置就出现了孔座标而出现问题。单面焊盘如钻孔应特殊标注。(8)焊盘重叠在钻孔工序会因为在一处多次钻孔导致断钻头和导致孔损伤。多层板中两个孔重叠,绘出底片后表现为隔离盘,造成报废。(9)设计中填充块太多或填充块用极细线填充产生的光绘数据有丢失现象,光绘数据不完全。因填充块在光绘数据处理时用线一条一条去画,因此产生的光绘数据量相当大,增加了数据处理难度。(10)图形层滥用在一些图形层上做了一些无用连线,本来是四层板却设计了五层以上线路,使造成误解。违反常规性设计,设计时应保持图形层完整且清晰。
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发布时间:2022-01-14 00:00 阅读量:2268 继续阅读>>

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