PCB布局規(guī)則1、在通常情況下,所有的元件均應(yīng)布置在電路板的同一面上,只有頂層元件過密時,才能將一些高度有限并且發(fā)熱量小的器件,如貼片電阻、貼片電容、貼片IC等放在底層。2、在保證電氣性能的前提下,元件應(yīng)放置在柵格上且相互平行或垂直排列,以求整齊、美觀,在一般情況下不允許元件重疊;元件排列要緊湊,元件在整個版面上應(yīng)分布均勻、疏密一致。3、電路板上不同組件相臨焊盤圖形之間的最小間距應(yīng)在1MM以上。4、離電路板邊緣一般不小于2MM.電路板的最佳形狀為矩形,長寬比為3:2或4:3.電路板面尺大于200MM乘150MM時,應(yīng)考慮電路板所能承受的機(jī)械強(qiáng)度。PCB設(shè)計設(shè)置技巧PCB設(shè)計在不同階段需要進(jìn)行不同的各點設(shè)置,在布局階段可以采用大格點進(jìn)行器件布局;對于IC、非定位接插件等大器件,可以選用50~100mil的格點精度進(jìn)行布局,而對于電阻電容和電感等無源小器件,可采用25mil的格點進(jìn)行布局。大格點的精度有利于器件的對齊和布局的美觀。PCB設(shè)計布局技巧在PCB的布局設(shè)計中要分析電路板的單元,依據(jù)起功能進(jìn)行布局設(shè)計,對電路的全部元器件進(jìn)行布局時,要符合以下原則:1、按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置,使布局便于信號流通,并使信號盡可能保持一致的方向。2、以每個功能單元的核心元器件為中心,圍繞他來進(jìn)行布局。元器件應(yīng)均勻、整體、緊湊的排列在PCB上,盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。3、在高頻下工作的電路,要考慮元器件之間的分布參數(shù)。一般電路應(yīng)盡可能使元器件并行排列,這樣不但美觀,而且裝旱容易,易于批量生產(chǎn)。
一、PCB沉金采用的是化學(xué)沉積的方法,通過化學(xué)氧化還原反應(yīng)的方法生成一層鍍層,一般厚度較厚,是化學(xué)鎳金金層沉積方法的一種,可以達(dá)到較厚的金層。二、PCB鍍金采用的是電解的原理,也叫電鍍方式。其他金屬表面處理也多數(shù)采用的是電鍍方式。在實際產(chǎn)品應(yīng)用中,90%的金板是沉金板,因為鍍金板焊接性差是他的致命缺點,也是導(dǎo)致很多公司放棄鍍金工藝的直接原因!沉金工藝在印制線路表面上沉積顏色穩(wěn)定,光亮度好,鍍層平整,可焊性良好的鎳金鍍層?;究煞譃樗膫€階段:前處理(除油,微蝕,活化、后浸),沉鎳,沉金,后處理(廢金水洗,DI水洗,烘干)。沉金厚度在0.025-0.1um間。金應(yīng)用于電路板表面處理,因為金的導(dǎo)電性強(qiáng),抗氧化性好,壽命長,而鍍金板與沉金板最根本的區(qū)別在于,鍍金是硬金(耐磨),沉金是軟金(不耐磨)。1、沉金與鍍金所形成的晶體結(jié)構(gòu)不一樣,沉金對于金的厚度比鍍金要厚很多,沉金會呈金黃色,較鍍金來說更黃(這是區(qū)分鍍金和沉金的方法之一),鍍金的會稍微發(fā)白(鎳的顏色)。2、沉金與鍍金所形成的晶體結(jié)構(gòu)不一樣,沉金相對鍍金來說更容易焊接,不會造成焊接不良。沉金板的應(yīng)力更易控制,對有邦定的產(chǎn)品而言,更有利于邦定的加工。同時也正因為沉金比鍍金軟,所以沉金板做金手指不耐磨(沉金板的缺點)。3、PCB沉金板只有焊盤上有鎳金,趨膚效應(yīng)中信號的傳輸是在銅層不會對信號有影響。4、沉金較鍍金來說晶體結(jié)構(gòu)更致密,不易產(chǎn)成氧化。5、隨著電路板加工精度要求越來越高,線寬、間距已經(jīng)到了0.1mm以下。鍍金則容易產(chǎn)生金絲短路。沉金板只有焊盤上有鎳金,所以不容易產(chǎn)成金絲短路。
在高速設(shè)計中,可控阻抗板和線路的特性阻抗問題困擾著許多中國工程師。本文通過簡單而且直觀的方法介紹了特性阻抗的基本性質(zhì)、計算和測量方法。在高速設(shè)計中,可控阻抗板和線路的特性阻抗是最重要和最普遍的問題之一。首先了解一下傳輸線的定義:傳輸線由兩個具有一定長度的導(dǎo)體組成,一個導(dǎo)體用來發(fā)送信號,另一個用來接收信號(切記“回路”取代“地”的概念)。在一個多層板中,每一條線路都是傳輸線的組成部分,鄰近的參考平面可作為第二條線路或回路。一條線路成為“性能良好”傳輸線的關(guān)鍵是使它的特性阻抗在整個線路中保持恒定。線路板成為“可控阻抗板”的關(guān)鍵是使所有線路的特性阻抗?jié)M足一個規(guī)定值,通常在25歐姆和70歐姆之間。在多層線路板中,傳輸線性能良好的關(guān)鍵是使它的特性阻抗在整條線路中保持恒定。但是,究竟什么是特性阻抗?理解特性阻抗最簡單的方法是看信號在傳輸中碰到了什么。當(dāng)沿著一條具有同樣橫截面?zhèn)鬏斁€移動時,這類似圖1所示的微波傳輸。假定把1伏特的電壓階梯波加到這條傳輸線中,如把1伏特的電池連接到傳輸線的前端(它位于發(fā)送線路和回路之間),一旦連接,這個電壓波信號沿著該線以光速傳播,它的速度通常約為6英寸/納秒。當(dāng)然,這個信號確實是發(fā)送線路和回路之間的電壓差,它可以從發(fā)送線路的任何一點和回路的相臨點來衡量。圖2是該電壓信號的傳輸示意圖。Zen的方法是先“產(chǎn)生信號”,然后沿著這條傳輸線以6英寸/納秒的速度傳播。第Y個0.01納秒前進(jìn)了0.06英寸,這時發(fā)送線路有多余的正電荷,而回路有多余的負(fù)電荷,正是這兩種電荷差維持著這兩個導(dǎo)體之間的1伏電壓差,而這兩個導(dǎo)體又組成了一個電容器。在下一個0.01納秒中,又要將一段0.06英寸傳輸線的電壓從0調(diào)整到1伏特,這必須加一些正電荷到發(fā)送線路,而加一些負(fù)電荷到接收線路。每移動0.06英寸,必須把更多的正電荷加到發(fā)送線路,而把更多的負(fù)電荷加到回路。每隔0.01納秒,必須對傳輸線路的另外一段進(jìn)行充電,然后信號開始沿著這一段傳播。電荷來自傳輸線前端的電池,當(dāng)沿著這條線移動時,就給傳輸線的連續(xù)部分充電,因而在發(fā)送線路和回路之間形成了1伏特的電壓差。每前進(jìn)0.01納秒,就從電池中獲得一些電荷(±Q),恒定的時間間隔(±t)內(nèi)從電池中流出的恒定電量(±Q)就是一種恒定電流。流入回路的負(fù)電流實際上與流出的正電流相等,而且正好在信號波的前端,交流電流通過上、下線路組成的電容,結(jié)束整個循環(huán)過程。
1.系統(tǒng)布局是否保證布線的合理或者最優(yōu),是否能保證布線的可靠進(jìn)行,是否能保證電路工作的可靠性。在布局的時候需要對信號的走向以及電源和地線網(wǎng)絡(luò)有整體的了解和規(guī)劃。2.印制板尺寸是否與加工圖紙尺寸相符,能否符合PCB制造工藝要求、有無行為標(biāo)記。這一點需要特別注意,不少PCB板的電路布局和布線都設(shè)計得很漂亮、合理,但是疏忽了定位接插件的精確定位,導(dǎo)致設(shè)計的電路無法和其他電路對接。3.元件在二維、三維空間上有無沖突。注意器件的實際尺寸,特別是器件的高度。在焊接免布局的元器件,高度一般不能超過3mm。4.元件布局是否疏密有序、排列整齊,是否全部布完。在元器件布局的時候,不僅要考慮信號的走向和信號的類型、需要注意或者保護(hù)的地方,同時也要考慮器件布局的整體密度,做到疏密均勻。5.需經(jīng)常更換的元件能否方便地更換,插件板插入設(shè)備是否方便。應(yīng)保證經(jīng)常更換的元器件的更換和接插的方便和可靠。6.調(diào)整可調(diào)元件是否方便。7.熱敏元件與發(fā)熱元件之間是否有適當(dāng)?shù)木嚯x。8.在需要散熱的地方是否裝有散熱器或者風(fēng)扇,空氣流是否通暢。應(yīng)注意元器件和電路板的散熱。9.信號走向是否順暢且互連最短。10.插頭、插座等與機(jī)械設(shè)計是否矛盾。11.線路的干擾問題是否有所考慮。12.電路板的機(jī)械強(qiáng)度和性能是否有所考慮。13.電路板布局的藝術(shù)性及其美觀性。
(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(jìn)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。
廠家PCB打樣pcn設(shè)計問題集第Y部分從pcb如何選材到運用等一系列問題進(jìn)行總結(jié)。1、如何選擇PCB板材?選擇PCB板材必須在滿足設(shè)計需求和可量產(chǎn)性及成本中間取得平衡點。PCB打樣生產(chǎn)商設(shè)計需求包含電氣和機(jī)構(gòu)這兩部分。通常在設(shè)計非常高速的PCB板子(大于GHz的頻率)時這材質(zhì)問題會比較重要。例如,現(xiàn)在常用的FR-4材質(zhì),在幾個GHz的頻率時的介質(zhì)損耗(dielectric loss)會對信號衰減有很大的影響,可能就不合用。就電氣而言,要注意介電常數(shù)(dielectric constant)和介質(zhì)損在所設(shè)計的頻率是否合用。2、如何避免高頻干擾?避免高頻干擾的基本思路是盡量降低高頻信號電磁場的干擾,也就是所謂的串?dāng)_(Crosstalk)??捎美蟾咚傩盘柡湍M信號之間的距離,或加ground guard/shunt traces在模擬信號旁邊。還要注意數(shù)字地對模擬地的噪聲干擾。3、在高速設(shè)計中,如何解決信號的完整性問題?信號完整性基本上是阻抗匹配的問題。而影響阻抗匹配的因素有信號源的架構(gòu)和輸出阻抗(output impedance),走線的特性阻抗,負(fù)載端的特性,走線的拓樸(topology)架構(gòu)等。解決的方式是靠端接(termination)與調(diào)整走線的拓樸。