淺談PCB電路版圖設(shè)計(jì)的常見(jiàn)問(wèn)題(doc 8頁(yè)).doc

PCB電路版圖設(shè)計(jì)的常見(jiàn)問(wèn)題 問(wèn)題1：什么是零件封裝，它和零件有什么區(qū)別？答：(1)零件封裝是指實(shí)際零件焊接到電路板時(shí)所指示的外觀和焊點(diǎn)位置。(2)零件封裝只是零件的外觀和焊點(diǎn)位置，純粹的零件封裝僅僅是空間的概念，因此不同的零件可以共用同一個(gè)零件封裝；另一方面，同種零件也可以有不同的封裝，如RES2代表電阻，它的封裝形式有AXAIL0.4 、AXAIL0.3 、AXAIL0.6等等，所以在取用焊接零件時(shí)，不僅要知道零件名稱(chēng)還要知道零件的封裝。(3) 零件的封裝可以在設(shè)計(jì)電路圖時(shí)指定，也可以在引進(jìn)網(wǎng)絡(luò)表時(shí)指定。設(shè)計(jì)電路圖時(shí)，可以在零件屬性對(duì)話框中的Footprint設(shè)置項(xiàng)內(nèi)指定，也可以在引進(jìn)網(wǎng)絡(luò)表時(shí)也可以指定零件封裝。問(wèn)題2：導(dǎo)線、飛線和網(wǎng)絡(luò)有什么區(qū)別？答：導(dǎo)線也稱(chēng)銅膜走線，簡(jiǎn)稱(chēng)導(dǎo)線，用于連接各個(gè)焊點(diǎn)，是印刷電路板最重要的部分，印刷電路板設(shè)計(jì)都是圍繞如何布置導(dǎo)線來(lái)進(jìn)行的。與導(dǎo)線有關(guān)的另外一種線，常稱(chēng)之為飛線也稱(chēng)預(yù)拉線。飛線是在引入網(wǎng)絡(luò)表后，系統(tǒng)根據(jù)規(guī)則生成的，用來(lái)指引布線的一種連線。 飛線與導(dǎo)線是有本質(zhì)的區(qū)別的。飛線只是一種形式上的連線，它只是形式上表示出各個(gè)焊點(diǎn)間的連接關(guān)系，沒(méi)有電氣的連接意義。導(dǎo)線則是根據(jù)飛線指示的焊點(diǎn)間連接關(guān)系布置的，具有電氣連接意義的連接線路。網(wǎng)絡(luò)和導(dǎo)線是有所不同的，網(wǎng)絡(luò)上還包括焊點(diǎn)，因此在提到網(wǎng)絡(luò)時(shí)不僅指導(dǎo)線而且還包括和導(dǎo)線相連的焊點(diǎn)。問(wèn)題3：內(nèi)層和中間層有什么區(qū)別？ 答：中間層和內(nèi)層是兩個(gè)容易混淆的概念。中間層是指用于布線的中間板層，該層中布的是導(dǎo)線；內(nèi)層是指電源層或地線層，該層一般情況下不布線，它是由整片銅膜構(gòu)成。 問(wèn)題4：什么是內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)表和外部網(wǎng)絡(luò)表，兩者有什么區(qū)別？ 答：網(wǎng)絡(luò)表有外部網(wǎng)絡(luò)表和內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)表之分。外部網(wǎng)絡(luò)表指引入的網(wǎng)絡(luò)表，即Sch或者其他原理圖設(shè)計(jì)軟件生成的原理圖網(wǎng)絡(luò)表；內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)表是根據(jù)引入的外部網(wǎng)絡(luò)表，經(jīng)過(guò)修改后，被PCB系統(tǒng)內(nèi)部用于布線的網(wǎng)絡(luò)表。嚴(yán)格的來(lái)說(shuō)，這兩種網(wǎng)絡(luò)表是完全不同的概念，但讀者可以不必嚴(yán)格區(qū)分。 問(wèn)題5：網(wǎng)絡(luò)表管理器有什么作用？ 答：第一，引入網(wǎng)絡(luò)表，這種網(wǎng)絡(luò)表的引入過(guò)程實(shí)際上是將原理圖設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)加載到印刷電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)PCB的過(guò)程。PCB設(shè)計(jì)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的所有變化，都可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)宏(Netlist Macro)來(lái)完成，系統(tǒng)通過(guò)比較、分析網(wǎng)絡(luò)表文件和PCB系統(tǒng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)，自動(dòng)產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)宏。 第二，可以利用網(wǎng)絡(luò)表管理器直接在PCB系統(tǒng)中編輯電路板各個(gè)組件間的連接關(guān)系，形成網(wǎng)絡(luò)表。 問(wèn)題6：什么是類(lèi)，引入類(lèi)的概念有什么好處？ 答：所謂類(lèi)就是指具有相同意義的單元組成的集合。PCB中類(lèi)定義是對(duì)用戶(hù)開(kāi)放的，用戶(hù)可以自己定義類(lèi)的意義及類(lèi)的組成。 PCB中引入類(lèi)主要有兩個(gè)作用：(1) 便于布線 F在電路板布線過(guò)程中，有些網(wǎng)絡(luò)需要作特殊的處理，如一些重要的數(shù)據(jù)線為了避免電路板上其他組件的干擾，在布線時(shí)往往需要加大這些數(shù)據(jù)線和和其他組件間的安全間距?？梢詫⑦@些數(shù)據(jù)線歸成一個(gè)類(lèi)，在設(shè)置自動(dòng)布線安全間距規(guī)則時(shí)可以將這個(gè)類(lèi)添加到規(guī)則中，并且適當(dāng)加大安全間距，那么自動(dòng)布線時(shí)，這個(gè)類(lèi)中的所有數(shù)據(jù)線的安全間距都被加大；在電路板布線過(guò)程中，電源和接地線往往需要加粗，以確保連接的可靠性，可以將電源和接地線歸為一類(lèi)，在設(shè)置自動(dòng)布線導(dǎo)線寬度（WidthConstraint）規(guī)則時(shí)，可以將這個(gè)類(lèi)添加到規(guī)則中，并且適當(dāng)加大導(dǎo)線寬度，那么自動(dòng)布線時(shí)，這個(gè)類(lèi)中的電源和接地線都會(huì)變寬。 (2) 便于管理電路板組件 F對(duì)于一個(gè)大型的電路板，它上面有很多零件封裝，還有成千上萬(wàn)條網(wǎng)絡(luò)，很雜亂，利用類(lèi)可以很方便的管理電路板。例如將電路板中的所有輸入網(wǎng)絡(luò)歸類(lèi)，在尋找某個(gè)輸入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，只需在這個(gè)輸入網(wǎng)絡(luò)類(lèi)里查找即可；也可以將電路板中的所有限壓電阻歸類(lèi)，在尋找某個(gè)限壓電阻時(shí)，只需在這個(gè)限壓電阻類(lèi)里查找即可。 問(wèn)題7：如何將外加焊點(diǎn)加入到網(wǎng)絡(luò)中？ 答：可先將焊點(diǎn)加入到電路板中，然后雙擊焊點(diǎn)，打開(kāi)焊點(diǎn)屬性設(shè)置對(duì)話框，在Advaced中的Net項(xiàng)中選擇合適的網(wǎng)絡(luò)，即可完成焊點(diǎn)的放置。問(wèn)題8：內(nèi)層分割有什么用處？ 答：分割出來(lái)的內(nèi)層可以用來(lái)連接一些重要的線路，即可以提高抗干擾能力也可以對(duì)重要的電路起保護(hù)作用。 問(wèn)題9：敷銅有什么作用，應(yīng)該注意些什么？ 答：敷銅的主要作用是提高電路板的抗干擾能力，如果要對(duì)線路進(jìn)行包導(dǎo)線或補(bǔ)淚滴，那么敷銅應(yīng)該放在最后進(jìn)行。PCB設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)作為一個(gè)電子工程師設(shè)計(jì)電路是一項(xiàng)必備的硬功夫，但是原理設(shè)計(jì)再完美，如果電路板設(shè)計(jì)不合理性能將大打折扣，嚴(yán)重時(shí)甚至不能正常工作。根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)，我總結(jié)出以下一些設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的地方，希望能對(duì)您有所啟示。 不管用什么軟件，設(shè)計(jì)有個(gè)大致的程序，按順序來(lái)會(huì)省時(shí)省力，因此我將按制作流程來(lái)介紹一下。（由于界面風(fēng)格與視窗接近，操作習(xí)慣也相近，且有強(qiáng)大的仿真功能，使用的人比較多，將以此軟件作說(shuō)明。） 原理圖設(shè)計(jì)是前期準(zhǔn)備工作，經(jīng)常見(jiàn)到初學(xué)者為了省事直接就去畫(huà)板了，這樣將得不償失，對(duì)簡(jiǎn)單的板子，如果熟練流程，不妨可以跳過(guò)。但是對(duì)于初學(xué)者一定要按流程來(lái)，這樣一方面可以養(yǎng)成良好的習(xí)慣，另一方面對(duì)復(fù)雜的電路也只有這樣才能避免出錯(cuò)。在畫(huà)原理圖時(shí)，層次設(shè)計(jì)時(shí)要注意各個(gè)文件最后要連接為一個(gè)整體，這同樣對(duì)以后的工作有重要意義。由于，軟件的差別有些軟件會(huì)出現(xiàn)看似相連實(shí)際未連（電氣性能上）的情況。如果不用相關(guān)檢測(cè)工具檢測(cè)，萬(wàn)一出了問(wèn)題，等板子做好了才發(fā)現(xiàn)就晚了。因此一再?gòu)?qiáng)調(diào)按順序來(lái)做的重要性，希望引起大家的注意。原理圖是根據(jù)設(shè)計(jì)的項(xiàng)目來(lái)的，只要電性連接正確沒(méi)什么好說(shuō)的。下面我們重點(diǎn)討論一下具體的制板程序中的問(wèn)題。、制作物理邊框 封閉的物理邊框?qū)σ院蟮脑季?、走線來(lái)說(shuō)是個(gè)基本平臺(tái)，也對(duì)自動(dòng)布局起著約束作用，否則，從原理圖過(guò)來(lái)的元件會(huì)不知所措的。但這里一定要注意精確，否則以后出現(xiàn)安裝問(wèn)題麻煩可就大了。還有就是拐角地方最好用圓弧，一方面可以避免尖角劃傷工人，同時(shí)又可以減輕應(yīng)力作用。以前我的一個(gè)產(chǎn)品老是在運(yùn)輸過(guò)程中有個(gè)別機(jī)器出現(xiàn)面殼板斷裂的情況，改用圓弧后就好了。、元件和網(wǎng)絡(luò)的引入 把元件和網(wǎng)絡(luò)引人畫(huà)好的邊框中應(yīng)該很簡(jiǎn)單，但是這里往往會(huì)出問(wèn)題，一定要細(xì)心地按提示的錯(cuò)誤逐個(gè)解決，不然后面要費(fèi)更大的力氣。這里的問(wèn)題一般來(lái)說(shuō)有以下一些： 元件的封裝形式找不到，元件網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題，有未使用的元件或管腳，對(duì)照提示這些問(wèn)題可以很快搞定的。、元件的布局 元件的布局與走線對(duì)產(chǎn)品的壽命、穩(wěn)定性、電磁兼容都有很大的影響，是應(yīng)該特別注意的地方。一般來(lái)說(shuō)應(yīng)該有以下一些原則：放置順序 先放置與結(jié)構(gòu)有關(guān)的固定位置的元器件，如電源插座、指示燈、開(kāi)關(guān)、連接件之類(lèi)，這些器件放置好后用軟件的功能將其鎖定，使之以后不會(huì)被誤移動(dòng)。再放置線路上的特殊元件和大的元器件，如發(fā)熱元件、變壓器、IC等。最后放置小器件。注意散熱 元件布局還要特別注意散熱問(wèn)題。對(duì)于大功率電路，應(yīng)該將那些發(fā)熱元件如功率管、變壓器等盡量靠邊分散布局放置，便于熱量散發(fā)，不要集中在一個(gè)地方，也不要高電容太近以免使電解液過(guò)早老化。、布線 布線原則走線的學(xué)問(wèn)是非常高深的，每人都會(huì)有自己的體會(huì)，但還是有些通行的原則的。 高頻數(shù)字電路走線細(xì)一些、短一些好 大電流信號(hào)、高電壓信號(hào)與小信號(hào)之間應(yīng)該注意隔離（隔離距離與要承受的耐壓有關(guān)，通常情況下在2時(shí)板上要距離2mm，在此之上以比例算還要加大，例如若要承受的耐壓測(cè)試，則高低壓線路之間的距離應(yīng)在3.5以上，許多情況下為避免爬電，還在印制線路板上的高低壓之間開(kāi)槽。）兩面板布線時(shí)，兩面的導(dǎo)線宜相互垂直、斜交、或彎曲走線，避免相互平行，以減小寄生耦合；作為電路的輸人及輸出用的印制導(dǎo)線應(yīng)盡量避兔相鄰平行，以免發(fā)生回授，在這些導(dǎo)線之間最好加接地線。走線拐角盡可能大于度，杜絕度以下的拐角，也盡量少用度拐角同是地址線或者數(shù)據(jù)線，走線長(zhǎng)度差異不要太大，否則短線部分要人為走彎線作補(bǔ)償走線盡量走在焊接面，特別是通孔工藝的盡量少用過(guò)孔、跳線單面板焊盤(pán)必須要大，焊盤(pán)相連的線一定要粗，能放淚滴就放淚滴，一般的單面板廠家質(zhì)量不會(huì)很好，否則對(duì)焊接和都會(huì)有問(wèn)題大面積敷銅要用網(wǎng)格狀的，以防止波焊時(shí)板子產(chǎn)生氣泡和因?yàn)闊釕?yīng)力作用而彎曲，但在特殊場(chǎng)合下要考慮的流向，大小，不能簡(jiǎn)單的用銅箔填充了事，而是需要去走線元器件和走線不能太靠邊放，一般的單面板多為紙質(zhì)板，受力后容易斷裂，如果在邊緣連線或放元器件就會(huì)受到影響必須考慮生產(chǎn)、調(diào)試、維修的方便性 對(duì)模擬電路來(lái)說(shuō)處理地的問(wèn)題是很重要的，地上產(chǎn)生的噪聲往往不便預(yù)料，可是一旦產(chǎn)生將會(huì)帶來(lái)極大的麻煩，應(yīng)該未雨綢緞。對(duì)于功放電路，極微小的地噪聲都會(huì)因?yàn)楹蠹?jí)的放大對(duì)音質(zhì)產(chǎn)生明顯的影響；在高精度轉(zhuǎn)換電路中，如果地線上有高頻分量存在將會(huì)產(chǎn)生一定的溫漂，影響放大器的工作。這時(shí)可以在板子的角加退藕電容，一腳和板子上的地連，一腳連到安裝孔上去（通過(guò)螺釘和機(jī)殼連），這樣可將此分量慮去，放大器及也就穩(wěn)定了。 另外，電磁兼容問(wèn)題在目前人們對(duì)環(huán)保產(chǎn)品倍加關(guān)注的情況下顯得更加重要了。一般來(lái)說(shuō)電磁信號(hào)的來(lái)源有個(gè)：信號(hào)源，輻射，傳輸線。晶振是常見(jiàn)的一種高頻信號(hào)源，在功率譜上晶振的各次諧波能量值會(huì)明顯高出平均值。可行的做法是控制信號(hào)的幅度，晶振外殼接地，對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行屏蔽，采用特殊的濾波電路及器件等。 需要特別說(shuō)明的是蛇形走線，因?yàn)閼?yīng)用場(chǎng)合不同其作用也是不同的，在電腦的主板中用在一些時(shí)鐘信號(hào)上，如 、-，它的作用有兩點(diǎn)：、阻抗匹配 、濾波電感。 對(duì)一些重要信號(hào)，如 架構(gòu)中的，一共根，頻率可達(dá)，要求必須嚴(yán)格等長(zhǎng)，以消除時(shí)滯造成的隱患，這時(shí)，蛇形走線是唯一的解決辦法。 一般來(lái)講，蛇形走線的線距倍的線寬；若在普通PCB板中，除了具有濾波電感的作用外，還可作為收音機(jī)天線的電感線圈等等。、調(diào)整完善 完成布線后，要做的就是對(duì)文字、個(gè)別元件、走線做些調(diào)整以及敷銅（這項(xiàng)工作不宜太早，否則會(huì)影響速度，又給布線帶來(lái)麻煩），同樣是為了便于進(jìn)行生產(chǎn)、調(diào)試、維修。 敷銅通常指以大面積的銅箔去填充布線后留下的空白區(qū)，可以鋪的銅箔，也可以鋪的銅箔（但這樣一旦短路容易燒毀器件，最好接地，除非不得已用來(lái)加大電源的導(dǎo)通面積，以承受較大的電流才接）。包地則通常指用兩根地線（）包住一撮有特殊要求的信號(hào)線