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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

2、隙是 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、

3、高壓區(qū)與低壓區(qū)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3MM5、 高壓整流濾波的正負之間的最小安全距離不小于2MM6、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(jù)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(shù)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

4、標準布局。10、同類型插裝原件在 X或丫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或丫方向上保持一致,便于生產(chǎn)和檢驗。簡述設計、開發(fā)流程。1、根據(jù)設計制作原理圖2、在原理圖編譯通過后,就可以產(chǎn)生相應的網(wǎng)絡表了3、制作物理邊框(Keepout Layer)4、元件和網(wǎng)絡的引入5、 元件的布局元件的布局與走線對產(chǎn)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LOCK功能將其鎖定,使之以后不會被誤移動。 再放置線路上

5、的特殊元件和大的元器件,如發(fā)熱元件、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(chǎn)、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GND的銅箔,也可以鋪VCC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

6、電源的導 通面積,以承受較大的電流才接VCC)。包地則通常指用兩根地線(TRAC )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。&檢查核對:網(wǎng)絡有時候會因為誤操作或疏忽造成所畫的板子的網(wǎng) 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(xiàn)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

7、。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(xiàn)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(chǎn)品設計要求(尤其是批量生產(chǎn)),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

8、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

9、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(chǎn)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???之要適當,尤其在一些精密的模擬系統(tǒng)中,發(fā)熱器件產(chǎn)生的 溫度場對一些放大電路的影響是嚴重的。除了保

10、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,貝U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。

11、 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。 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?shù)木嚯x,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

12、,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(shù)。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(chǎn)。 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(shù)字電路部分,噪聲產(chǎn)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

13、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(chǎn)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(shù)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

14、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(chǎn)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(shù)據(jù)線盡可能寬一點(特別是單片機系統(tǒng)) ,以減 少導線的阻抗。數(shù)據(jù)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(shù)據(jù) 表明,一個過孔帶來約 0.5pF的分布電容,減少過孔數(shù)量能 顯著提高速度。 同類的地址線或數(shù)據(jù)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(jù)實際設計要求

15、預設好布線的規(guī)則(例如走線拓 扌卜,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(shù)據(jù)線走向平行 一致,

16、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(shù)字電路系統(tǒng)中,同類的數(shù)據(jù)線、地址線之間不必擔心互相干擾,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(shù)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

17、護。(11) 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(shù)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(shù),況且過孔太多,對 PCB板的機械 強度也有影響。(12) 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線,要遠離I/O線和接插件。(13) 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(chǎn)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

18、產(chǎn)生溫飄,影響工作。 對數(shù)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(chǎn) 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(shù)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,

19、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(chǎn)生射頻電流。此時必須盡量降 低接地阻抗。采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

20、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(wǎng)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(chǎn)生揮發(fā)性氣體、熱量不易排除,導致銅箔膨脹、脫落現(xiàn)象; 二來更重要的是網(wǎng)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

21、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(shù)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。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(chǎn)生 尖刺或引發(fā)焊劑脫落DDR布線分析:根據(jù)DDR信號的種類可以分為不同的信號組,如下表所列:信號組詛描述"時鐘組CLKr CLK*p差分時鐘信號匸1DQ*1數(shù)據(jù)總線a :數(shù)據(jù)組PDIP1數(shù)據(jù)屏蔽宀I

22、-DQS,r數(shù)據(jù)選ADD,地址總線門r地址/命令EApBank選擇R盤S#行地址選通"CAS*3列地址選通寫使能*控制姐PCK盼時鐘送擇cs»片選"電源"參考電壓,VTT*終端電壓”信號引腳說明:VSS為數(shù)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(shù)據(jù)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

23、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(wǎng)絡中的 pin腳交換、數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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,再按照這種約束

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