PCB布线经验

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在设计中布局是一个重要的环节布局结果的好坏将直接影响布线的效果因此可以这样认为合理的布局是PCB设计成功的第一步

布局的方式分两种一种是交互式布局另一种是自动布局一般是在自动布局的基础上用交互式布局进行调整在布局时还可根据走线的情况对门电路进行再分配将两个门电路进行交换使其成为便于布线的最佳布局在布局完成后还可对设计文件及有关信息进行返回标注于原理图使得PCB板中的有关信息与原理图相一致以便在今后的建档更改设计能同步起来, 同时对模拟的有关信息进行更新使得能对电路的电气性能及功能进行板级验证

考虑整体美观 一个产品的成功与否一是要注重内在质量二是兼顾整体的美观两者都较完美才能认为该产品是成功的

在一个PCB板上元件的布局要求要均衡疏密有序不能头重脚轻或一头沉

布局的检查

印制板尺寸是否与加工图纸尺寸相符能否符合PCB制造工艺要求有无定位标记元件在二维三维空间上有无冲突元件布局是否疏密有序排列整齐是否全部布完需经常更换的元件能否方便的更换插件板插入设备是否方便 热敏元件与发热元件之间是否有适当的距离调整可调元件是否方便在需要散热的地方装了散热器没有空气流是否通畅信号流程是否顺畅且互连最短插头插座等与机械设计是否矛盾

PCB布线经验(一

这是个牵涉面大的问题抛开其它因素仅就PCB设计环节来说我有以下几点体会供大家参考 1.要有合理的走向如输入/输出交流/直流强/弱信号高频/低频高压/低压等...它们的走向应该是呈线形的(或分离)不得相互交融其目的是防止相互干扰最好的走向是按直线但一般不易实现最不利的走向是环形对于是直流小信号低电压PCB设计的要求可以低些所以合理是相对的上下层之间走线的方向基本垂直整个板子的不想要均匀能不挤的不要挤在一齐

2.选择好接地点小小的接地点不知有多少工程技术人员对它做过多少论述足见其重要性一般情况下要求共点地如前向放大器的多条地线应汇合后再与干线地相连等等...现实中因受各种限制很难完全办到但应尽力遵循这个问题在实际中是相当灵活的每个人都有自己的一套解决方案如能针对具体的电路板来解释就容易理解

3.合理布置电源滤波/退耦电容一般在原理图中仅画出若干电源滤波/退耦电容但未指出它们各自应接于何处其实这些电容是为开关器件(门电路)或其它需要滤波/退耦的件而设置的布置这些电容就应尽量*近这些元部件离得太远就没有作用了有趣的是当电源滤波/退耦电容布置的合理时接地点的问题就显得不那么明显在贴片器件的退耦电容最好在布在板子另一面的器件肚子位置电源和地要先过电容再进芯片

4.线条有讲究有条件做宽的线决不做细高压及高频线应园滑不得有尖锐的倒角拐弯也不得采用直角地线应尽量宽最好使用大面积敷铜这对接地点问题有相当大的改善 5.有些问题虽然发生在后期制作中但却是PCB设计中带来的它们是过线孔太多沉铜工艺稍有不慎就会埋下隐患所以设计中应尽量减少过线孔同向并行的线条密度太大焊接时很容易连成一片所以线密度应视焊接工艺的水平来确定焊点的距离太小不利于人工焊接只能以降低工效来解决焊接质量否则将留下隐患所以焊点的最小距离的确定应综合考虑焊接人员的素质和工效焊盘或过线孔尺寸太小或焊盘尺寸与钻孔尺寸配合不当前者对人工钻孔不利后者对数控钻孔不利容易将焊盘钻成c形重则钻掉焊盘导线太细而大面积的未布线区又没有设置敷铜容易造成腐蚀不均匀即当未布线区腐蚀完后细导线很有可能腐蚀过头或似断非断或完全断所以设置敷铜的作用不仅仅是增大地线面积和抗干扰 以上诸多因素都会对电路板的质量和将来产品的可*性大打折扣

PCB布线经验(二 PCB设计中布线是完成产品设计的重要步骤可以说前面的准备工作都是为它而做的 在整个PCB中以布线的设计过程限定最高技巧最细工作量最大PCB布线有单面布线 双面布线及多层布线布线的方式也有两种自动布线及交互式布线在自动布线之前 可以用交互式预先对要求比较严格的线进行布线输入端与输出端的边线应避免相邻平行 以免产生反射干扰必要时应加地线隔离两相邻层的布线要互相垂直平行容易产生寄生耦合

自动布线的布通率依赖于良好的布局布线规则可以预先设定 包括走线的弯曲次数导通孔的数目步进的数目等一般先进行探索式布经线快速地把短线连通 然后进行迷宫式布线先把要布的连线进行全局的布线路径优化它可以根据需要断开已布的线 并试着重新再布线以改进总体效果

对目前高密度的PCB设计已感觉到贯通孔不太适应了 它浪费了许多宝贵的布线通道为解决这一矛盾出现了盲孔和埋孔技术它不仅完成了导通孔的作用 还省出许多布线通道使布线过程完成得更加方便更加流畅更为完善PCB 板的设计过程是一个复杂而又简单的过程要想很好地掌握它还需广大电子工程设计人员去自已体会 才能得到其中的真谛

1 电源地线的处理

既使在整个PCB板中的布线完成得都很好但由于电源 地线的考虑不周到而引起的干扰会使产品的性能下降有时甚至影响到产品的成功率所以对电 地线的布线要认真对待把电地线所产生的噪音干扰降到最低限度以保证产品的质量 对每个从事电子产品设计的工程人员来说都明白地线与电源线之间噪音所产生的原因 现只对降低式抑制噪音作以表述

众所周知的是在电源地线之间加上去耦电容 尽量加宽电源地线宽度最好是地线比电源线宽它们的关系是地线电源线信号线通常信号线宽为0.20.3mm,最经细宽度可达0.050.07mm,电源线为1.22.5 mm对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用) 用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用或是做成多层板电源地线各占用一层

2 数字电路与模拟电路的共地处理

现在有许多PCB不再是单一功能电路数字或模拟电路而是由数字电路和模拟电路混合构成的因此在布线时就需要考虑它们之间互相干扰问题特别是地线上的噪音干扰

数字电路的频率高模拟电路的敏感度强对信号线来说高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件对地线来说整人PCB对外界只有一个结点所以必须在PCB内部进行处理数模共地的问题而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间互不相连只是在PCB与外界连接的接口处如插头等数字地与模拟地有一点短接请注意只有一个连接点也有在PCB上不共地的这由系统设计来决定

3 信号线布在电地层上

在多层印制板布线时由于在信号线层没有布完的线剩下已经不多再多加层数就会造成浪费也会给生产增加一定的工作量成本也相应增加了为解决这个矛盾可以考虑在电地层上进行布线首先应考虑用电源层其次才是地层因为最好是保留地层的完整性

4 大面积导体中连接腿的处理

在大面积的接地电中常用元器件的腿与其连接对连接腿的处理需要进行综合的考虑就电气性能而言元件腿的焊盘与铜面满接为好但对元件的焊接装配就存在一些不良隐患如焊接需要大功率加热器容易造成虚焊点所以兼顾电气性能与工艺需要做成十字花焊盘称之为热隔离heat shield俗称热焊盘Thermal这样可使在焊接时因截面过分散热而产生虚焊点的可能性大大减少多层板的接电地层腿的处理相同

5 布线中网络系统的作用

在许多CAD系统中布线是依据网络系统决定的网格过密通路虽然有所增加但步进太小图场的数据量过大这必然对设备的存贮空间有更高的要求同时也对象计算机类电子产品的运算速度有极大的影响而有些通路是无效的如被元件腿的焊盘占用的或被安装孔定们孔所占用的等网格过疏通路太少对布通率的影响极大所以要有一个疏密合理的网格系统来支持布线的进行 标准元器件两腿之间的距离为0.1英寸(2.54mm),所以网格系统的基础一般就定为0.1英寸(2.54 mm)或小于0.1英寸的整倍数如0.05英寸0.025英寸0.02英寸等

6 设计规则检查DRC

布线设计完成后需认真检查布线设计是否符合设计者所制定的规则同时也需确认所制定的规则是否符合印制板生产工艺的需求一般检查有如下几个方面

线与线线与元件焊盘线与贯通孔元件焊盘与贯通孔贯通孔与贯通孔之间的距离是否合理是否满足生产要求 电源线和地线的宽度是否合适电源与地线之间是否紧耦合低的波阻抗在PCB中是否还有能让地线加宽的地方 对于关键的信号线是否采取了最佳措施如长度最短加保护线输入线及输出线被明显地分开 模拟电路和数字电路部分是否有各自独立的地线

后加在PCB中的图形如图标注标是否会造成信号短路

对一些不理想的线形进行修改在PCB上是否加有工艺线阻焊是否符合生产工艺的要求阻焊尺寸是否合适字符标志是否压在器件焊盘上以免影响电装质量 多层板中的电源地层的外框边缘是否缩小如电源地层的铜箔露出板外容易造成短路