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文檔簡介

1、pcb布板時應注意的事項及總結作為PCB工程師,在Lay PCB,應重點注意那些事項? 1、電源進來之后,先到濾波電容,從濾波電容出來之后,才送給后面的設備。因為PCB上面的走線,不是理想的導線,存在著電阻以及分布電感,如果從濾波電容前面取電,紋波就會比較大,濾波效果就不好了。 2、線條有講究:有條件做寬的線決不做細,不得有尖銳的倒角,拐彎也不得采用直角。地線應盡量寬,最好使用大面積敷銅,這對接地點問題有相當大的改善。 3、電容是為開關器件(門電路)或其它需要濾波/退耦的部件而設置的,布置這些電容就應盡量靠近這些元部件,離得太遠就沒有作用了。 4.Y 電容通用腳距10mm,留出焊盤,中間空隙是

2、8mm,中間最好不要走線,中間不走線,放置的地方當然是板子的上下,左為強電,右為弱電。強電端的GND最好為功率地,右邊的弱電最好是靠近變壓器的GND引腳。 5.再往大功率的,遵循的是兩點: (1)主回路最好不要使用跳線,若一定要用就需加套管,跳線的上面若有元器件的話,還需點膠。 (2)在有限的平面積里及安全間距內盡可能的加粗,若不能加粗,就需要加鋪焊層。Lay PCB(電源板)時,結合安規(guī)要求,重點注意那些事項? 1、交流電源進線,保險絲之前兩線最小安全距離不小于6MM,兩線與機殼或機內接地最小安全距離不小于8MM。2、保險絲后的走線要求:零、火線最小爬電距離不小于3MM。 3、高壓區(qū)與低壓區(qū)

3、的最小爬電距離不小于8MM,不足8MM或等于8MM的。須開2MM的安全槽。 4、高壓區(qū)須有高壓示警標識的絲印,即有感嘆號在內的三角形符號;高壓區(qū)須用絲印框住,框條絲印須不小于3MM 5、高壓整流濾波的正負之間的最小安全距離不小于2MM 6.按照先大后小,先難后易的原則,即重要的單元電路,核心元件應當優(yōu)先布局。7.布局應參考原理圖,根據主板的主信號流向規(guī)律安排主要元器件。8.布局盡量滿足總的連線盡可能短,關鍵信號線最短,高電壓,大電流信號與小電流,低電壓的弱信號完全分開,模擬信號與數字信號分開,高頻和低頻信號分開,高頻元器件間隔要充分。9、相同結構電路部分,盡可能采用對稱式標準布局。10、同類型

4、插裝原件在X或Y 方向上應朝一個方向放置,同種類型的有極性的分立元件也要在X或Y 方向上保持一致,便于生產和檢驗。簡述設計、開發(fā)流程。1、根據設計制作原理圖 2、在原理圖編譯通過后,就可以產生相應的網絡表了3、制作物理邊框(Keepout Layer) 4、元件和網絡的引入 5、元件的布局 元件的布局與走線對產品的壽命、穩(wěn)定性、電磁兼容都有很大的影響,是應該特別注意的地方。一般來說應該有以下一些原則:(1)放置順序 先放置與結構有關的固定位置的元器件,如電源插座、指示燈、開關、連接件之類,這些器件放置好后用軟件的功能將其鎖定,使之以后不會被誤移動。再放置線路上的特殊元件和大的元器件,如發(fā)熱元件

5、、變壓器、IC等。最后放置小器件。(2)注意散熱 元件布局還要特別注意散熱問題。對于大功率電路,應該將那些發(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),不要集中在一個地方,也不要高電容太近以免使電解液過早老化。 6、布線 7、調整完善: 完成布線后,要做的就是對文字、個別元件、走線做些調整以及敷銅(這項工作不宜太早,否則會影響速度,又給布線帶來麻煩),同樣是為了便于進行生產、調試、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,除非不得已用來加大電源的導通面積,以承受較大的電流才接)。包地則通常指用兩根

6、地線()包住一撮有特殊要求的信號線,防止它被別人干擾或干擾別人。 如果用敷銅代替地線一定要注意整個地是否連通,電流大小、流向與有無特殊要求,以確保減少不必要的失誤。8、檢查核對:網絡有時候會因為誤操作或疏忽造成所畫的板子的網絡關系與原理圖不同,這時檢察核對是很有必要的。所以畫完以后切不可急于交給制版廠家,應該先做核對,后再進行后續(xù)工作。一. PCB板框設計1. 物理板框的設計一定要注意尺寸精確,避免安裝出現麻煩,確保能夠將電路板順利安裝進機箱,外殼,插槽等。 2. 拐角的地方(例如矩形板的四個角)最好使用圓角。一方面避免直角,尖角刮傷人,另一方面圓角可以減輕應力作用,減少PCB板因各種原因出現

7、斷裂的情況。 3. 在布局前應確定好各種安裝孔(例如螺絲孔)及各種開口,開槽。一般來說,孔與PCB板邊緣的距離至少大于孔的直徑。 4. 當電路板的面積大于200 x 150 mm時,應重視該板所受的機械強度。從美學角度來看,電路板的最佳形狀為矩形。寬和長之比最好是黃金比值0.618(黃金比值的應用也是很廣的)。實際應用時可取寬和長為2:3或3:4等。 5. 結合產品設計要求(尤其是批量生產),綜合考慮PCB板的尺寸大小。尺寸過大,印刷銅線過長,阻抗增加,抗噪聲能力下降;尺寸過小,散熱不好,線距不好控制,相鄰導線容易干擾。 6. 一般來說,板框的規(guī)劃是在KeepOutLayer層進行。二PCB板

8、布局設計: 元件布置是否合理對整板的壽命,穩(wěn)定性,易用性及布線都有很大的影響,是設計出優(yōu)秀PCB板的前提。不同的板的布局各有其要求和特點,但當中不乏一些通用的規(guī)則,技巧。1. 元件的放置順序 一般來說,首先放置與整板的結構緊密相關的且固定位置的元件。比如常見的電源插座,開關,指示燈,各種有特殊位置要求的接口(連接件之類),繼電器等,并且不要與PCB板中的開孔,開槽相沖突,位置要正確。放置好后,最好用軟件的鎖定功能將其固定。 接著放置體積大的元件和核心元件以及一些特殊的元件。例如變壓器等大元件,集成電路,處理器等核心IC元件,發(fā)熱元件等。這些元件會隨著布線的考慮有所移動,因此是大致的放置,更不用

9、鎖定。 最后放置小元件。例如阻容元件,輔助小IC等2. 注意點: 原則上所有元件都應該放置在距離板邊緣3mm以上的地方。尤其在大批量生產時的流水線插件和波峰焊,此舉是要提供給導軌槽使用的,同時可以防止外形切割加工時引起邊緣部分缺損。 要重視散熱問題。對于一些大功率的電路,應該將其發(fā)熱嚴重的元件(如功率管,高功率變壓器等)盡量分布在板的邊緣,便于熱量散發(fā),不要過于集中在一個地方??傊m當,尤其在一些精密的模擬系統(tǒng)中,發(fā)熱器件產生的溫度場對一些放大電路的影響是嚴重的。除了保證有足夠的散熱措施外,一些功率超大的部分建議做成一個單獨的模塊,并作好 隔熱措施,避免影響后續(xù)信號處理電路。還有一點,電解電

10、容不要離熱源太近,以免電解液過早老化,壽命劇減。熱敏元件切忌靠近熱源! 注意元件的重量問題。對于一些較重的元件,建議設計成用支架固定,然后焊接。一些又大又重且發(fā)熱多的元件,不應直接安裝在PCB板上,而應考慮安裝在機箱底版上。 重視PCB板上高壓元件或導線的間距。 若要設計的電路板上同時存在高壓電路和低壓電路,則器件之間或導線之間就可能存在較高的電位差。此時應將它們分開放置,加大導線的間距,以免放電引起意外短路。還應注意帶高壓的器件應布置在人手不易觸及的地方。 擺放元件時,注意焊盤不要重疊,或相碰,避免短路。還有,焊盤重疊放置,在鉆孔時會在一處地方多次鉆孔,易導致鉆頭斷裂,焊盤和導線都有損傷。

11、注意元件擺放不要與定位孔,固定支架等有空間沖突。元件應與定位孔,固定支架等保持適當的距離,空間,避免安裝沖突 注意電路中用于調節(jié)的器件(例如電位器,可調電容器,微動,撥動開關等)。在布局時應充分結合整機結構要求來布置:若只在機內調節(jié),則應放置在方便調節(jié)的地方;若是機外面板調節(jié),則應配合面板旋鈕的位置來布局。3. 布局技巧 對照、結合原理圖,以每個功能電路的核心元件(通常是IC芯片)為中心,其他阻容元件等圍繞它展開布局。元件應均勻、整齊緊湊地布置,不僅要考慮整齊有序,更要注重稍候布線的優(yōu)美流暢性。 按照電路的流程合理布置各子功能電路,使信號流暢,并使信號盡可能保持一致的方向。 盡量縮短相關元件之

12、間的連線距離,特別是高頻元件間的連線距離,減少它們的分布參數。例如振蕩電路元件應盡可能靠近。 一般盡可能使元件平行對齊排列,避免橫七豎八。這樣不但美觀,而且便于安裝焊接,批量生產。 輸入和輸出元件應當盡量遠離。容易相互干擾的元件不能挨得太近。 合理區(qū)分模擬電路部分,數字電路部分,噪聲產生嚴重的部分(如繼電器火花,大電流、高壓的開關)。設法優(yōu)化調整它們的位置,使相互間的信號耦合最小,減少電磁干擾。例如盡可能讓電機、繼電器與敏感的單片機遠離。 強信號與弱信號,交流信號與直流信號要分開設置隔離。 在布線前應檢查確定好各類元件的焊盤大小。若在布完線后,再修改焊盤的大小,則極易引起焊盤與導線或焊盤與焊盤

13、的間距問題,嚴重時造成短路!三 .PCB板布線設計: 1. 注意點 輸入和輸出的導線應避免相鄰、平行,以免發(fā)生回授,產生反饋耦合。可以的話應加地線隔離。 布線時盡量走短、直的線,特別是數字電路高頻信號線,應盡可能的短且粗,以減少導線的阻抗。 遇到需要拐角時,高壓及高頻線應使用135度的拐角或圓角,杜絕少于90度的尖銳拐角。90度的拐角也盡量不使用,這在高頻高密度情況下更要關注,這些都為了減少高頻信號對外的輻射和耦合。 相鄰兩層的布線要避免平行,以免容易形成實際意義上的電容而產生寄生耦合。例如雙面板的兩面布線宜相互垂直,斜交或彎曲走線。 數據線盡可能寬一點(特別是單片機系統(tǒng)),以減少導線的阻抗。

14、數據線的寬度至少不小于12mil(0.3mm),可以的話,采用18至20mil(0。46至0.5mm)的寬度就更為理想。 注意元件布線過程中,過孔使用越少越好。數據表明,一個過孔帶來約0.5pF的分布電容,減少過孔數量能顯著提高速度。 同類的地址線或數據線,走線的長度差異不要太大,否則短的線要人為彎曲加長走線,補償長度的差異。2. 布線技巧: 良好的布局對自動布線的布通率大有益處。根據實際設計要求預設好布線的規(guī)則(例如走線拓撲,過孔大小,線距等等),然后先進行探索式布線,把短線快速連接好,可以利用交互式布線,把要求嚴格的線進行布線。接著進行迷宮式布線,把剩余的線全局不好,再進行全局路徑優(yōu)化,可

15、以斷開已布的線重新再布。 電源線和地線應盡量加寬,不要嫌大,最好地線比電源線寬,其關系是:地線電源線信號線。加寬除了減少阻抗降低壓降外,更重要的是降低耦合噪聲。 各種信號線的走線不要形成環(huán)路(回路),若是不可避免要形成環(huán)路,應設法將環(huán)路面積減至最少,以降低感應噪聲。自動布線的走線拓撲中的菊花狀走線能有效避免布線時形成環(huán)路。 盡量使電源線地線的走線方向與數據線走向平行一致,這樣對增強抗噪聲能力大有益處。 高頻信號線要注意近距離平行走線所引起的交叉干擾。對于雙面板,可在平行信號線的反面設置大面積的地來降低干擾;對于多層板,可利用電源層或地線層來降低干擾。 在數字電路系統(tǒng)中,同類的數據線地址線之間不

16、必擔心互相干擾,但讀寫時鐘線等控制信號線應避免走在一起,最好用地線保護起來。 地線或鋪地應盡量與信號線保持合理的相等距離,在安全范圍內盡可能靠近信號線。 電源線和地線應盡可能相鄰靠近,以減少回路面積,降低輻射耦合。 數字信號頻率高,模擬信號敏感度高。布線時,高頻信號線應盡可能遠離敏感的模擬電路器件。 對于一些關鍵的信號線是否采取了最佳的保護措施。例如加地線保護。 信號元件的連線越短越好,其長度不宜超過25cm 。某條連線使用的過孔數量也應盡量少,最好不要超過2個,以免引入太多的分布參數,況且過孔太多,對PCB板的機械強度也有影響。 敏感的信號線(例如復位線,中斷線,片選線等)不要靠近大電流的導

17、線,要遠離 I/O線和接插件。 石英晶體振蕩器下面不要走任何信號線;其外殼要設計成接地;用地線把時鐘區(qū)包起來,屏蔽干擾信號;時鐘線盡量短。3. 地線設計: 對模擬電路來說,地線的處理相當重要。如功放電路,很微小的地噪聲都會因為后級放大而對音質產生嚴重的影響;又如高精度的A/D轉換電路中,如果地線上有高頻干擾存在將會是放大器產生溫飄,影響工作。 對數字電路來說,由于時鐘頻率高,布線及元件間的電感效應明顯,地線阻抗隨著頻率的上升而變得很大,產生射頻電流,電磁干擾問題突出。 充分利用表面粘貼式元件(貼片元件),少用直插式元件。這樣可以省去很多直插焊盤孔,把多出來的空間讓給地線;設法讓信號線盡量在頂層

18、走,將底層盡量完整的做地線層或鋪地,保持地電流的低阻抗暢通。 數字電路的地和模擬電路的地要分開處理。在PCB板上既有高速邏輯電路,又有線性電路,兩者的地線不要相混,必須彼此分開布線,最后只在電源的地相接,或在某一處短接后再接到電源的地。具體最后如何相接由系統(tǒng)設計決定。 正確運用單點接地和多點接地。在低頻電路中,信號的工作頻率小于1MHZ ,它的布線和元器件間的連線電感影響較少,而接地電路的形成的地環(huán)流對干擾影響較大,因而應采用一點接地。這種接法通常用于音頻功放電路,模擬電路,60HZ直流電源系統(tǒng)等。當信號工作頻率大于1MHZ時,連線電感會增大地線阻抗,產生射頻電流。此時必須盡量降低接地阻抗。采

19、用多點接地法可有效降低射頻電流的影響。 盡量加粗接地線。尤其模擬地線應盡量加大引出端的接地面積。若地線很細,阻抗就會很大,接地電位隨著電流的變化而變化,致使信號電平不穩(wěn)定。最好使地線能夠通過3倍于電路允許的最大電流。1.鋪銅(主要是指鋪地)設計 : 為了提高系統(tǒng)的可靠性,大面積鋪地是必須的,而且是行之有效的。特別是微弱信號處理的電路 PCB板上應盡可能多的保留銅箔做鋪地。這樣得到的傳輸線特性和屏蔽效果,比一條長長的地線要好。 大面積鋪銅通常有2種作用:一是散熱,二是提高抗干擾能力。 在鋪設大面積的銅皮時,建議將其設置成網狀。一來可以防止PCB板的基板與銅箔的黏合劑在浸焊或受熱時,產生揮發(fā)性氣體

20、熱量不易排除,導致銅箔膨脹脫落現象;二來更重要的是網格狀的鋪地,其受熱性能高頻導電性性能都要大大優(yōu)于整塊的實心鋪地。 為了保持足夠低的地阻抗,鋪地的連續(xù)性很重要。在雙面板中,有時為了走一兩條信號就將地線分割開,這對于地電流的流暢性是極不利的,必須另想他法。 多層板布線時,抑制電磁干擾的重要思想是:當信號線與地線層相鄰布線時,其時鐘信號特性最好。信號線層有剩余的走線,應當首先考慮在電源層上布完,而保留完整的地線層。 對于只有數字電路的PCB板,可用寬的銅箔線圍在板的四周邊緣處組成閉環(huán)回路,并連接到地。這樣做大多能提高抗噪聲能力。(注意:模擬電路不適用) 大面積鋪銅距離板邊緣至少保證0.3mm以上

21、。因為在切割外形時,如果切到銅箔上,就容易造成銅箔翹起產生尖刺或引發(fā)焊劑脫落DDR布線分析: 根據DDR信號的種類可以分為不同的信號組,如下表所列:信號引腳說明: VSS為數字地,VSSQ為信號地,若無特別說明,兩者是等效的。VDD為器件內核供電,VDDDQ為器件的DQ和I/O供電,若無特別說明,兩者是等效的。 其中,數據組的分組應該以每個字節(jié)通道來劃分,DM0、DQS0以及DQ0DQ7為第1字節(jié)通道,DM1、DQS1以及DQ8DQ15為第2字節(jié)通道,以此類推。每個字節(jié)通道內有嚴格的長度匹配關系。其他信號走線長度應按照組為單位來進行匹配,每組內信號長度差應該嚴格控制在一定范圍內。不同組的信號間

22、雖然不像組內信號那樣要求嚴格,但不同組長度差同樣也有一定要求。信號組布線順序: 為了確保DDR接口最優(yōu)化,DDR的布線應該按照如下的順序進行:功率、電阻網絡中的pin腳交換、數據信號線布線、地址命令信號布線、控制信號布線、時鐘信號布線、反饋信號布線。 數據信號組的布線優(yōu)先級是所有信號組中最高的,因為它工作在2倍時鐘頻率下,它的信號完整性要求是最高的。另外,數據信號組是所有這些信號組中占最大部分內存總線位寬的部分,也是最主要的走線長度匹配有要求的信號組。 地址、命令、控制和數據信號組都與時鐘的走線有關。因此,系統(tǒng)中有效的時鐘走線長度應該滿足多種關系。設計者應該建立系統(tǒng)時序的綜合考慮,以確保所有這些關系都能夠被滿足。各組信號布線長度匹配 時鐘信號:以地平面為參考,給整個時鐘回路的走線提供一個完整的地平面,給回路電流提供一個低阻抗的路徑。由于是差分時鐘信號,在走線前應預先設計好線寬線距,計算好差分阻抗,再按照這種

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