设计随着电子技术的快速发展,印制电路板广泛应用于各个领域,几乎所有的电子设备中都包含相应的印制电路板。为保证电子设备正常工作,减少相互间的电磁干扰,降低电磁污染对人类及生态环境的不利影响,电磁兼容设计不容忽视。本文介绍了印制电路板的设计方法和技巧。在印制电路板的设计中,元器件布局和电路连接的布线是关键的两个环节。折叠布局布局,是把电路器件放在印制电路板布线区内。布局是否合理不仅影响后面的布线工作,而且对整个电路板的性能也有重要影响。在保证电路功能和性能指标后,要满足工艺性、检测和维修方面的要求,元件应均匀、整齐、紧凑布放在PCB上,尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接,以得到均匀的组装密度。按电路流程安排各个功能电路单元的位置,输入和输出信号、高电平和低电平部分尽可能不交叉,信号传输路线短。任何信号都不要形成环路,如不可避免,让环路区尽量小。武汉常规PCB培训布线
印制电路板(Printedcircuitboards),又称印刷电路板,是电子元器件电气连接的提供者。印制电路板多用"PCB"来表示,而不能称其为"PCB板"。印制电路板的设计主要是版图设计;采用电路板的主要优点是减少布线和装配的差错,提高了自动化水平和生产劳动率。印制电路板按照线路板层数可分为单面板、双面板、四层板、六层板以及其他多层线路板。由于印刷电路板并非一般终端产品,因此在名称的定义上略为混乱,例如:个人电脑用的母板,称为主板,而不能直接称为电路板,虽然主机板中有电路板的存在,但是并不相同,因此评估产业时两者有关却不能说相同。再譬如:因为有集成电路零件装载在电路板上,因而新闻媒体称他为IC板,但实质上他也不等同于印刷电路板。我们通常说的印刷电路板是指裸板-即没有上元器件的电路板。湖北专业PCB培训教程时钟线垂直于I/O线比平行I/O线干扰小,时钟元件引脚需远离I/O电缆。
PCB布线通用规则在设计印制线路板时,应注意以下几点:(1)从减小辐射干扰的角度出发,应尽量选用多层板,内层分别作电源层、地线层,用以降低供电线路阻抗,抑制公共阻抗噪声,对信号线形成均匀的接地面,加大信号线和接地面间的分布电容,抑制其向空间辐射的能力。(2)电源线、地线、印制板走线对高频信号应保持低阻抗。在频率很高的情况下,电源线、地线、或印制板走线都会成为接收与发射干扰的小天线。降低这种干扰的方法除了加滤波电容外,更值得重视的是减小电源线、地线及其他印制板走线本身的高频阻抗。因此,各种印制板走线要短而粗,线条要均匀。
电磁兼容问题没有照EMC(电磁兼容)规格设计的电子设备,很可能会散发出电磁能量,并且干扰附近的电器。EMC对电磁干扰(EMI),电磁场(EMF)和射频干扰(RFI)等都规定了大的限制。这项规定可以确保该电器与附近其它电器的正常运作。EMC对一项设备,散射或传导到另一设备的能量有严格的限制,并且设计时要减少对外来EMF、EMI、RFI等的磁化率。换言之,这项规定的目的就是要防止电磁能量进入或由装置散发出。这其实是一项很难解决的问题,一般大多会使用电源和地线层,或是将PCB放进金属盒子当中以解决这些问题。电源和地线层可以防止信号层受干扰,金属盒的效用也差不多。对这些问题我们就不过于深入了。电路的速度得看如何照EMC规定做了。内部的EMI,像是导体间的电流耗损,会随着频率上升而增强。如果两者之间的的电流差距过大,那么一定要拉长两者间的距离。这也告诉我们如何避免高压,以及让电路的电流消耗降到低。布线的延迟率也很重要,所以长度自然越短越好。所以布线良好的小PCB,会比大PCB更适合在高速下运作。大面积敷铜设计时敷铜上应有开窗口,加散热孔,并将开窗口设计成网状。
模块划分(1)布局格点设置为50Mil。(2)以主芯片为中心的划分准则,把该芯片相关阻容等分立器件放在同一模块中。(3)原理图中单独出现的分立器件,要放到对应芯片的模块中,无法确认的,需要与客户沟通,然后再放到对应的模块中。(4)接口电路如有结构要求按结构要求,无结构要求则一般放置板边。主芯片放置并扇出(1)设置默认线宽、间距和过孔:线宽:表层设置为5Mil;间距:通用线到线5Mil、线到孔(外焊盘)5Mil、线到焊盘5Mil、线到铜5Mil、孔到焊盘5Mil、孔到铜5Mil;过孔:选择VIA8_F、VIA10_F、VIA10等;(2)格点设置为25Mil,将芯片按照中心抓取放在格点上。(3)BGA封装的主芯片可以通过软件自动扇孔完成。(4)主芯片需调整芯片的位置,使扇出过孔在格点上,且过孔靠近管脚,孔间距50Mil,电源/地孔使用靠近芯片的一排孔,然后用表层线直接连接起来。印制电路板的设计是以电路原理图为根据,实现电路设计者所需要的功能。武汉什么是PCB培训销售
大格点的精度有利于器件的对齐和布局的美观。武汉常规PCB培训布线
(1)避免在PCB边缘安排重要的信号线,如时钟和复位信号等。(2)机壳地线与信号线间隔至少为4毫米;保持机壳地线的长宽比小于5:1以减少电感效应。(3)已确定位置的器件和线用LOCK功能将其锁定,使之以后不被误动。(4)导线的宽度小不宜小于0.2mm(8mil),在高密度高精度的印制线路中,导线宽度和间距一般可取12mil。(5)在DIP封装的IC脚间走线,可应用10-10与12-12原则,即当两脚间通过2根线时,焊盘直径可设为50mil、线宽与线距都为10mil,当两脚间只通过1根线时,焊盘直径可设为64mil、线宽与线距都为12mil。(6)当焊盘直径为1.5mm时,为了增加焊盘抗剥强度,可采用长不小于1.5mm,宽为1.5mm和长圆形焊盘。(7)设计遇到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,这样焊盘不容易起皮,走线与焊盘不易断开。(8)大面积敷铜设计时敷铜上应有开窗口,加散热孔,并将开窗口设计成网状。(9)尽可能缩短高频元器件之间的连线,减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨得太近,输入和输出元件应尽量远离。武汉常规PCB培训布线
如果设计的电路系统中包含FPGA器件,则在绘制原理图前必需使用Quartus II软件对管脚分配进行验证。(FPGA中某些特殊的管脚是不能用作普通IO的)。2、4层板从上到下依次为:信号平面层、地、电源、信号平面层;6层板从上到下依次为:信号平面层、地、信号内电层、信号内电层、电源、信号平面层。6层以上板(优点是:防干扰辐射),优先选择内电层走线,走不开选择平面层,禁止从地或电源层走线(原因:会分割电源层,产生寄生效应)。3、多电源系统的布线:如FPGA+DSP系统做6层板,一般至少会有3.3V+1.2V+1.8V+5V。3.3V一般是主电源,直接铺电源层,通过过孔很容易布通全局电源网络;·电...