一、快速確定PCB外形設(shè)計PCB先要確定電路板的外形,通常就是在禁止布線層畫出電氣的布線范圍。除非有特殊要求,一般電路板的形狀都為矩形,長寬比一般為3:2或者4:3較為理想。在畫之前可以任意畫出兩條橫線和兩條豎線,然后利用“放置工具條”里的“設(shè)置原點”工具將某一條線段的端點設(shè)為原點即坐標(biāo)為(0,0),之后雙擊每一條線段,對其起點和終點的坐標(biāo)值進行相應(yīng)的更改,使4條線段首尾相接,形成一個封閉的矩形框,電路板的外型確定也就完成了。如果在畫圖的過程中需要調(diào)整電路板的大小,只要修改每條線段的相應(yīng)坐標(biāo)值即可。從成本、敷銅線長度、抗噪聲能力考慮,電路板尺寸越小越好,但是板尺寸太小,則散熱不良,且相鄰的導(dǎo)線容易引起干擾。不過,當(dāng)電路板的尺寸大于200mm×150mm時,應(yīng)該考慮電路板的機械強度,適當(dāng)加裝固定孔,以便起到支撐的作用。二、元件布局開始布局之前首先要通過網(wǎng)絡(luò)表載入元器件,這個過程中經(jīng)常會遇到網(wǎng)絡(luò)表無法完全載入的錯誤,主要可歸為兩類:一類是找不到元件,解決方法是確認原理圖中已定義元件的封裝形式,并確認已添加相應(yīng)的PCB元件庫,若仍找不到元件就要自己造一個元件封裝了;另一類是丟失引腳,最常見的就是二極管、三極管的引腳丟失,這是由于原理圖中的引腳一般是字母A、K、E、B、C,而PCB元件的引腳則是數(shù)字1、2、3,解決方法就是更改原理圖的定義,或者更改PCB元件的定義使其一致即可。有經(jīng)驗的設(shè)計者一般都會根據(jù)實際元件的封裝外形建立一個自己的PCB元件庫,使用方便而且不易出錯。進行布局時,必須要遵循一些基本規(guī)則:(1)特殊元件特殊考慮高頻元件之間要盡量靠近,連線越短越好;具有高電位差的元件之間距離盡量加大;重量大的元器件應(yīng)該有支架固定;發(fā)熱的元件應(yīng)遠離熱敏元件并加裝相應(yīng)的散熱片或置于板外;電位器、可調(diào)電感線圈、可變電容、微動開關(guān)等可調(diào)元件的布局應(yīng)該考慮整機的結(jié)構(gòu)要求,以方便調(diào)節(jié)為準(zhǔn)??傊恍┨厥獾脑骷诓季謺r要從元件本身的特性、機箱的結(jié)構(gòu)、維修調(diào)試的方便性等多方面綜合考慮,以保證做出一塊穩(wěn)定、好用的PCB板。
一、拿一塊PCB板,首先需要在紙上記錄好所有元氣件的型號,參數(shù)以及位置,尤其是二極管、三級管的方向,IC缺口的方向。最好用數(shù)碼相機拍兩張元器件位置的照片。二、拆掉所有元件,要將PAD孔里的錫去掉。用酒精將板子擦洗干凈,然后放入掃描儀,在掃描儀掃描的時候要稍調(diào)高一下掃描的像素,得到較清晰的板子圖像。再用水紗紙將頂層和底層輕微打磨,打磨到銅膜發(fā)亮,放入掃描儀,啟動PHOTOSHOP,用彩色方式將兩層分別掃入。注意,PCB在掃描儀內(nèi)擺放一定要橫平豎直,否則掃描的圖象就無法使用。三、調(diào)整畫布的對比度,明暗度,使有銅膜的部分和沒有銅膜的部分形成強烈對比,然后將圖轉(zhuǎn)為黑白,檢查線條是否清晰,如果不清晰,就要繼續(xù)調(diào)節(jié)。如果清晰,將圖存為黑白BMP格式兩個文件,如果發(fā)現(xiàn)圖形有問題,還需用PHOTOSHOP進行修正。四、將兩個BMP格式的文件分別轉(zhuǎn)為PROTEL格式文件,在PROTEL中調(diào)入兩層,如果兩層的PAD和VIA的位置基本重合,表明前幾個步驟做的很好,如果有偏差,則重復(fù)第三步,直到吻合為止,將TOP層的BMP轉(zhuǎn)化為TOP.PCB,注意要轉(zhuǎn)化到SILK層,就是黃色的那層,然后你在TOP層描線就是了,并且根據(jù)第二步的圖紙放置器件。畫完后將SILK層刪掉,不斷重復(fù)知道繪制好所有的層。五、在PROTEL中將TOP.PCB和BOT.PCB調(diào)入,合為一個圖就OK了。用激光打印機將TOP LAYER,BOTTOM LAYER分別打印到透明膠片上(1:1的比例),把膠片放到那塊PCB上,比較一下是否有誤,如果沒錯,就算成功。
PCB設(shè)計是一個細致的工作,需要的就是細心和耐心。剛開始做設(shè)計的新手經(jīng)常犯的錯誤就是一些細節(jié)錯誤。器件管腳弄錯了,器件封裝用錯了,管腳順序畫反了等等,有些可以通過飛線來解決,有些可能就讓一塊板子直接變成了廢品。畫封裝的時候多檢查一遍,投板之前把封裝打印出來和實際器件比一下,多看一眼,多檢查一遍不是強迫癥,只是讓這些容易犯的低級錯誤盡量避免。否則設(shè)計的再好看的板子,上面布滿飛線,也就遠談不上優(yōu)秀了。(二) 學(xué)會設(shè)置規(guī)則其實現(xiàn)在不光高級的PCB設(shè)計軟件需要設(shè)置布線規(guī)則,一些簡單易用的PCB工具同樣可以進行規(guī)則設(shè)置。人腦畢竟不是機器,那就難免會有疏忽有失誤。所以把一些容易忽略的問題設(shè)置到規(guī)則里面,讓電腦幫助我們檢查,盡量避免犯一些低級錯誤。另外,完善的規(guī)則設(shè)置能更好的規(guī)范后面的工作。所謂磨刀不誤砍柴工,板子的規(guī)模越復(fù)雜規(guī)則設(shè)置的重要性越突出。現(xiàn)在很多EDA工具都有自動布線功能,如果規(guī)則設(shè)置足夠詳細,讓工具自己幫你去設(shè)計,你在一旁喝杯咖啡,不是更愜意的事情嗎?(三) 為別人考慮的越多,自己的工作越少在進行PCB設(shè)計的時候,盡量多考慮一些最終使用者的需求。比如,如果設(shè)計的是一塊開發(fā)板,那么在進行PCB設(shè)計的時候就要考慮放置更多的絲印信息,這樣在使用的時候會更方便,不用來回的查找原理圖或者找設(shè)計人員支持了。如果設(shè)計的是一個量產(chǎn)產(chǎn)品,那么就要更多的考慮到生產(chǎn)線上會遇到的問題,同類型的器件盡量方向一致,器件間距是否合適,板子的工藝邊寬度等等。這些問題考慮的越早,越不會影響后面的設(shè)計,也可以減少后面支持的工作量和改板的次數(shù)。看上去開始設(shè)計上用的時間增加了,實際上是減少了自己后續(xù)的工作量。在板子空間信號允許的情況下,盡量放置更多的測試點,提高板子的可測性,這樣在后續(xù)調(diào)試階段同樣能節(jié)省更多的時間,給發(fā)現(xiàn)問題提供更多的思路。
開發(fā)FPC柔性版大量涉及蝕刻面的質(zhì)量問題都集中在上板面被蝕刻的部分,而這些問題來自于蝕刻劑所產(chǎn)生的膠狀板結(jié)物的影響。開發(fā)FPC柔性版生產(chǎn)廠對這一點的了解是十分重要的,因膠狀板結(jié)物堆積在銅表面上。一方面會影響噴射力,另一方面會阻檔了新鮮蝕刻液的補充,使蝕刻的速度被降低。正因膠狀板結(jié)物的形成和堆積,使得基板上下面的圖形的蝕刻程度不同,先進入的基板因堆積尚未形成,蝕刻速度較快, 故容易被徹底地蝕刻或造成過腐蝕,而后進入的基板因堆積已形成,而減慢了蝕刻的速度。蝕刻設(shè)備的維護維護蝕刻設(shè)備的最關(guān)鍵因素就是要保證噴嘴的高清潔度及無阻塞物,使噴嘴能暢順地噴射。阻塞物或結(jié)渣會使噴射時產(chǎn)生壓力作用,沖擊板面。而噴嘴不清潔,則會造成蝕刻不均勻而使整塊電路板報廢。明顯地,設(shè)備的維護就是更換破損件和磨損件,因噴嘴同樣存在著磨損的問題,所以更換時應(yīng)包括噴嘴。此外,更為關(guān)鍵的問題是要保持蝕刻機沒有結(jié)渣,因很多時結(jié)渣堆積過多會對蝕刻液的化學(xué)平衡產(chǎn)生影響。同樣地,如果蝕刻液出現(xiàn)化學(xué)不平衡,結(jié)渣的情況就會愈加嚴重。蝕刻液突然出現(xiàn)大量結(jié)渣時,通常是一個信號,表示溶液的平衡出現(xiàn)了問題,這時應(yīng)使用較強的鹽酸作適當(dāng)?shù)那鍧嵒驅(qū)θ芤哼M行補加。
(一) 畫好原理圖很多工程師都覺得layout工作更重要一些,原理圖就是為了生成網(wǎng)表方便PCB做檢查用的。其實,在后續(xù)電路調(diào)試過程中原理圖的作用會更大一些。無論是查找問題還是和同事交流,還是原理圖更直觀更方便。另外養(yǎng)成在原理圖中做標(biāo)注的習(xí)慣,把各部分電路在layout的時候要注意到的問題標(biāo)注在原理圖上,對自己或者對別人都是一個很好的提醒。層次化原理圖,把不同功能不同模塊的電路分成不同的頁,這樣無論是讀圖還是以后重復(fù)使用都能明顯的減少工作量。使用成熟的設(shè)計總是要比設(shè)計新電路的風(fēng)險小。每次看到把所有電路都放在一張圖紙上,一片密密麻麻的器件,腦袋就能大一圈。(二) 好好進行電路布局心急的工程師畫完原理圖,把網(wǎng)表導(dǎo)入PCB后就迫不及待的把器件放好,開始拉線。其實一個好的PCB布局能讓你后面的拉線工作變得簡單,讓你的PCB工作的更好。每一塊板子都會有一個信號路徑,PCB布局也應(yīng)該盡量遵循這個信號路徑,讓信號在板子上可以順暢的傳輸,人們都不喜歡走迷宮,信號也一樣。如果原理圖是按照模塊設(shè)計的,PCB也一樣可以。按照不同的功能模塊可以把板子劃分為若干區(qū)域。模擬數(shù)字分開,電源信號分開,發(fā)熱器件和易感器件分開,體積較大的器件不要太靠近板邊,注意射頻信號的屏蔽等等……多花一分的時間去優(yōu)化PCB的布局,就能在拉線的時候節(jié)省更多的時間。