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资深工程师经历:PCB规划要注意的问题

作为一个工程师设计电路是一项必备的硬功夫,但是原理设计再完美,如果电路板设计不合理性能将大打折扣,严重时甚至不能正常工作。根据我的经验,我总结出以下一些PCB设计中应该注意的地方,希望能对您有所启示。

作为一个工程师规划电路是一项必备的硬功夫,但是原理规划再完美,假如电路板规划不合理性能将大打折扣,严峻时乃至不能正常作业。依据我的经历,我总结出以下一些PCB规划中应该留意的当地,期望能对您有所启示。

  不管用什么软件,PCB规划有个大致的程序,按次序来会省时省力,因而我将按制造流程来介绍一下。(由于protel界面风格与windows视窗挨近,操作习气也附近,且有强壮的仿真功用,运用的人比较多,将以此软件作阐明。)

  原理图规划是前期准备作业,常常见到初学者为了省劲直接就去画PCB板了,这样将因小失大,对简略的板子,假如娴熟流程,无妨能够越过。但是关于初学者必定要按流程来,这样一方面能够养成杰出的习气,另一方面临杂乱的电路也只需这样才干防止犯错。

  作为一个电子工程师规划电路是一项必备的硬功夫,但是原理规划再完美,假如电路板规划不合理性能将大打折扣,严峻时乃至不能正常作业。依据我的经历,我总结出以下一些PCB规划中应该留意的当地,期望能对您有所启示。

  不管用什么软件,PCB规划有个大致的程序,按次序来会省时省力,因而我将按制造流程来介绍一下。(由于protel界面风格与windows视窗挨近,操作习气也附近,且有强壮的仿真功用,运用的人比较多,将以此软件作阐明。)

  原理图规划是前期准备作业,常常见到初学者为了省劲直接就去画PCB板了,这样将因小失大,对简略的板子,假如娴熟流程,无妨能够越过。但是关于初学者必定要按流程来,这样一方面能够养成杰出的习气,另一方面临杂乱的电路也只需这样才干防止犯错。

  在画原理图时,层次规划时要留意各个文件最终要衔接为一个全体,这相同对今后的作业有重要意义。由于,软件的不同有些软件会呈现看似相连实践未连(电气性能上)的状况。假如不必相关检测工具检测,假如出了问题,等板子做好了才发现就晚了。因而一再强调按次序来做的重要性,期望引起咱们的留意。

  原理图是依据规划的项目来的,只需电性衔接正确没什么好说的。下面咱们要点讨论一下详细的制板程序中的问题。

  l、制造物理边框

  关闭的物理边框对今后的元件布局、走线来说是个根本渠道,也对主动布局起着束缚作用,不然,从原理图过来的元件会手足无措的。但这儿必定要留意准确,不然今后呈现装置问题费事可就大了。还有便是角落当地最好用圆弧,一方面能够防止尖角划伤工人,一起又能够减轻应力作用。曾经我的一个产品老是在运输进程中有单个机器呈现面壳PCB板开裂的状况,改用圆弧后就好了。

  2、元件和网络的引进

  把元件和网络引人画好的边框中应该很简略,但是这儿往往会出问题,必定要细心地按提示的过错逐一处理,不然后边要费更大的力气。这儿的问题一般来说有以下一些:

  元件的封装方式找不到,元件网络问题,有未运用的元件或管脚,对照提示这些问题能够很快搞定的。

  3、元件的布局

  元件的布局与走线对产品的寿数、安稳性、电磁兼容都有很大的影响,是应该特别留意的当地。一般来说应该有以下一些准则:

  3.l放置次序

  先放置与结构有关的固定方位的元器材,如电源插座、指示灯、开关、衔接件之类,这些器材放置好后用软件的LOCK功用将其确认,使之今后不会被误移动。再放置线路上的特别元件和大的元器材,如发热元件、变压器IC等。最终放置小器材。

  3.2留意散热

  元件布局还要特别留意散热问题。关于大功率电路,应该将那些发热元件如功率管、变压器等尽量靠边涣散布局放置,便于热量发出,不要会集在一个当地,也不要高电容太近防止使电解液过早老化。

  4、布线

  布线准则

  走线的学识是十分深邃的,每人都会有自己的领会,但仍是有些通行的准则的。

  ◆高频数字电路走线细一些、短一些好

  ◆大电流信号、高电压信号与小信号之间应该留意阻隔(阻隔间隔与要接受的耐压有关,一般状况下在2KV时板上要间隔2mm,在此之上以份额算还要加大,例如若要接受3KV的耐压测验,则高低压线路之间的间隔应在3.5mm以上,许多状况下为防止爬电,还在印制线路板上的高低压之间开槽。)

  ◆两面板布线时,两面的导线宜彼此笔直、斜交、或曲折走线,防止彼此平行,以减小寄生耦合;作为电路的输人及输出用的印制导线应尽量避兔相邻平行,防止发生回授,在这些导线之间最好加接地线。

  ◆走线角落尽可能大于90度,根绝90度以下的角落,也尽量少用90度角落

  ◆同是地址线或许数据线,走线长度差异不要太大,不然短线部分要人为走弯线作补偿  ◆走线尽量走在焊接面,特别是通孔工艺的PCB

  ◆尽量少用过孔、跳线

  ◆单面板焊盘必需求大,焊盘相连的线必定要粗,能放泪滴就放泪滴,一般的单面板厂家质量不会很好,不然对焊接和RE-WORK都会有问题

  ◆大面积敷铜要用网格状的,以防止波焊时板子发生气泡和由于热应力作用而曲折,但在特别场合下要考虑GND的流向,巨细,不能简略的用铜箔填充完事,而是需求去走线

  ◆元器材和走线不能太靠边放,一般的单面板多为纸质板,受力后简单开裂,假如在边际连线或放元器材就会受到影响

  ◆有必要考虑出产、调试、修理的方便性

  对模仿电路来说处理地的问题是很重要的,地上发生的噪声往往不方便意料,但是一旦发生将会带来极大的费事,应该未雨绸缎。关于功放电路,极微小的地噪声都会由于后级的扩大对音质发生显着的影响;在高精度A/D转化电路中,假如地线上有高频重量存在将会发生必定的温漂,影响扩大器的作业。这时能够在板子的4角加退藕电容,一脚和板子上的地连,一脚连到装置孔上去(经过螺钉和机壳连),这样可将此重量虑去,扩大器及AD也就安稳了。

  别的,电磁兼容问题在现在人们对环保产品倍加重视的状况下显得愈加重要了。一般来说电磁信号的来历有3个:信号源,辐射,传输线。晶振是常见的一种高频信号源,在功率谱上晶振的各次谐波能量值会显着高出平均值。可行的做法是操控信号的起伏,晶振外壳接地,对搅扰信号进行屏蔽,选用特别的滤波电路及器材等。

  需求特别阐明的是蛇形走线,由于运用场合不同其作用也是不同的,在电脑的主板中用在一些时钟信号上,如PCIClk、AGP-Clk,它的作用有两点:1、阻抗匹配2、滤波电感。

  对一些重要信号,如INTELHUB架构中的HUBLink,总共13根,频率可达233MHZ,要求有必要严厉等长,以消除时滞形成的危险,这时,蛇形走线是仅有的处理办法。

  一般来讲,蛇形走线的线距>=2倍的线宽;若在一般PCB板中,除了具有滤波电感的作用外,还可作为收音机天线的电感线圈等等。

  5、调整完善

  完结布线后,要做的便是对文字、单个元件、走线做些调整以及敷铜(这项作业不宜太早,不然会影响速度,又给布线带来费事),相同是为了便于进行出产、调试、修理。  敷铜一般指以大面积的铜箔去填充布线后留下的空白区,能够铺GND的铜箔,也能够铺VCC的铜箔(但这样一旦短路简单焚毁器材,最好接地,除非不得已用来加大电源的导通面积,以接受较大的电流才接VCC)。包地则一般指用两根地线(TRAC)包住一撮有特别要求的信号线,防止它被他人搅扰或搅扰他人。

  假如用敷铜替代地线必定要留意整个地是否连通,电流巨细、流向与有无特别要求,以保证削减不必要的失误。

  6、查看核对网络

  有时候会由于误操作或忽略形成所画的板子的网络联系与原理图不同,这时查看核对是很有必要的。所以画完今后切不可急于交给制版厂家,应该先做核对,后再进行后续作业。

  7、运用仿真功用

  完结这些作业后,假如时刻答应还能够进行软件仿真。特别是高频数字电路,这样能够提早发现一些问题,大大削减今后的调试作业量。

  一、SMT-PCB上元器材的布局

  1、 当电路板放到回流焊接炉的传送带上时,元器材的长轴应该与设备的传动方向笔直,这样能够防止在焊接进程中呈现元器材在板上漂移或 “竖碑”的现象。

  2、 PCB 上的元器材要均匀分布,特别要把大功率的器材涣散开,防止电路作业时PCB 上部分过热发生应力,影响焊点的可靠性。

  3、 双面贴装的元器材,两面上体积较大的器材要错开装置方位,不然在焊接进程中会由于部分热容量增大而影响焊接作用。

  4、 在波峰焊接面上不能放置PLCC/QFP 等四边有引脚的器材。

  5、 装置在波峰焊接面上的SMT大器材,其长轴要和焊锡波峰活动的方向平行,这样能够削减电极间的焊锡桥接。

  6、 波峰焊接面上的大、小SMT元器材不能排成一条直线,要错开方位,这样能够防止焊接时因焊料波峰的 “暗影”效应形成的虚焊和漏焊。

  二、SMT-PCB上的焊盘

  1、 波峰焊接面上的SMT元器材,其较大元件之焊盘(如三极管、插座等)要恰当加大,如SOT23 之焊盘可加长0.8-1mm,这样能够防止因元件的 “暗影效应”而发生的空焊。

2、 焊盘的巨细要依据元器材的尺度确认

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