接下來我們?cè)倏纯碢CB設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí),,一塊小小的板子,生產(chǎn)設(shè)計(jì)過程其實(shí)非常麻煩,。
所謂的PCB設(shè)計(jì),,印制電路板的設(shè)計(jì)是以電路原理圖為根據(jù),實(shí)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)者所需要的功能,。印刷電路板的設(shè)計(jì)主要指版圖設(shè)計(jì),,需要考慮外部連接的布局。內(nèi)部電子元件的優(yōu)化布局,。金屬連線和通孔的優(yōu)化布局。電磁保護(hù),。熱耗散等各種因素,。優(yōu)秀的版圖設(shè)計(jì)可以節(jié)約生產(chǎn)成本,達(dá)到良好的電路性能和散熱性能,。簡單的版圖設(shè)計(jì)可以用手工實(shí)現(xiàn),,復(fù)雜的版圖設(shè)計(jì)需要借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)實(shí)現(xiàn)。PCB設(shè)計(jì)的相關(guān)技巧
設(shè)計(jì)在不同階段需要進(jìn)行不同的各點(diǎn)設(shè)置,,在布局階段可以采用大格點(diǎn)進(jìn)行器件布局:
對(duì)于IC,、非定位接插件等大器件,可以選用50~100mil的格點(diǎn)精度進(jìn)行布局,,而對(duì)于電阻電容和電感等無源小器件,,可采用25mil的格點(diǎn)進(jìn)行布局。大格點(diǎn)的精度有利于器件的對(duì)齊和布局的美觀,。
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(shí),,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(gè)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(shí),,應(yīng)考慮電路板所能承受的機(jī)械強(qiáng)度,。
在PCB的布局設(shè)計(jì)中要分析電路板的單元,依據(jù)起功能進(jìn)行布局設(shè)計(jì),,對(duì)電路的全部元器件進(jìn)行布局時(shí),,要符合以下原則:
1、按照電路的流程安排各個(gè)功能電路單元的位置,,使布局便于信號(hào)流通,,并使信號(hào)盡可能保持一致的方向。
2,、以每個(gè)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,而且裝焊容易,,易于批量生產(chǎn),。
在PCB中,特殊的元器件是指高頻部分的關(guān)鍵元器件,、電路中的核心元器件,、易受干擾的元器件、帶高壓的元器件,、發(fā)熱量大的元器件,,以及一些異性元器件,這些特殊元器件的位置需要仔細(xì)分析,,做帶布局合乎電路功能的要求及生產(chǎn)的需求,。不恰當(dāng)?shù)姆胖盟麄兛赡墚a(chǎn)生電路兼容問題、信號(hào)完整性問題,從而導(dǎo)致 PCB設(shè)計(jì)的失敗,。
在設(shè)計(jì)中如何放置特殊元器件時(shí)首先考慮PCB尺寸大小,。快易購指出pcb尺寸過大時(shí),,印刷線條長,,阻抗增加,抗燥能力下降,,成本也增加,;過小時(shí),散熱不好,,且臨近線條容易受干擾,。在確定PCB的尺寸后,在確定特殊元件的擺方位置,。最后,,根據(jù)功能單元,對(duì)電路的全部元器件進(jìn)行布局,。特殊元器件的位置在布局時(shí)一般 要遵守以下原則:
1、盡可能縮短高頻元器件之間的連接,,設(shè)法減少他們的分布參數(shù)及和相互間的電磁干擾,。易受干擾的元器件不能相互離的太近,輸入和輸出應(yīng)盡量遠(yuǎn)離,。
2,、一些元器件或?qū)Ь€有可能有較高的電位差,應(yīng)加大他們的距離,,以免放電引起意外短路,。高電壓的元器件應(yīng)盡量放在手觸及不到的地方。
3,、重量超過15G的元器件,,可用支架加以固定,然后焊接,。那些又重又熱的元器件,,不應(yīng)放到電路板上,應(yīng)放到主機(jī)箱的底版上,,且考慮散熱問題,。熱敏元器件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱元器件。
4,、對(duì)與電位器,、可調(diào)電感線圈、可變電容器、微動(dòng)開關(guān)等可調(diào)元器件的布局應(yīng)考慮整塊扳子的結(jié)構(gòu)要求,,一些經(jīng)常用到的開關(guān),,在結(jié)構(gòu)允許的情況下,應(yīng)放置到手容易接觸到的地方,。元器件的布局到均衡,,疏密有度,不能頭重腳輕,。
1,、放置與結(jié)構(gòu)有緊密配合的元器件,如電源插座,、指示燈,、開關(guān)、連接器等,。
2,、放置特殊元器件,如大的元器件,、重的元器件,、發(fā)熱元器件、變壓器,、IC等,。
3、放置小的元器件,。
1,、電路板尺寸和圖紙要求加工尺寸是否相符合。
2,、 元器件的布局是否均衡,、排列整齊、是否已經(jīng)全部布完,。
3,、各個(gè)層面有無沖突。如元器件,、外框,、需要私印的層面是否合理。
4,、常用到的元器件是否方便使用,。如開關(guān)、插件板插入設(shè)備,、須經(jīng)常更換的元器件等,。
5,、熱敏元器件與發(fā)熱元器件距離是否合理。
6,、散熱性是否良好,。
6、線路的干擾問題是否需要考慮,。
在PCB設(shè)計(jì)中,,其實(shí)在正式布線前,還要經(jīng)過很漫長的步驟,,以下就是PCB設(shè)計(jì)主要的流程:
首先要先規(guī)劃出該電子設(shè)備的各項(xiàng)系統(tǒng)規(guī)格,。包含了系統(tǒng)功能,成本限制,,大小,,運(yùn)作情形等等。
接下來必須要制作出系統(tǒng)的功能方塊圖,。方塊間的關(guān)系也必須要標(biāo)示出來,。
將系統(tǒng)分割幾個(gè)PCB 將系統(tǒng)分割數(shù)個(gè)PCB的話,不僅在尺寸上可以縮小,,也可以讓系統(tǒng)具有升級(jí)與交換零件的能力,。系統(tǒng)功能方塊圖就提供了我們分割的依據(jù)。像是計(jì)算機(jī)就可以分成主機(jī)板,、顯示卡,、聲卡、軟盤驅(qū)動(dòng)器和電源等等,。
決定使用封裝方法,和各PCB的大小當(dāng)各PCB使用的技術(shù)和電路數(shù)量都決定好了,,接下來就是決定板子的大小了,。如果PCB設(shè)計(jì)的過大,那么封裝技術(shù)就要改變,,或是重新作分割的動(dòng)作,。在選擇技術(shù)時(shí),也要將線路圖的品質(zhì)與速度都考量進(jìn)去,。 PCB設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)
1,、避免在PCB邊緣安排重要的信號(hào)線,如時(shí)鐘和復(fù)位信號(hào)等,。
2,、機(jī)殼地線與信號(hào)線間隔至少為4毫米;保持機(jī)殼地線的長寬比小于5:1以減少電感效應(yīng),。
3,、已確定位置的器件和線用LOCK功能將其鎖定,,使之以后不被誤動(dòng)。
4,、導(dǎo)線的寬度最小不宜小于0.2mm(8mil),,在高密度高精度的印制線路中,導(dǎo)線寬度和間距一般可取12mil,。
5,、在DIP封裝的IC腳間走線,可應(yīng)用10-10與12-12原則,,即當(dāng)兩腳間通過2根線時(shí),,焊盤直徑可設(shè)為50mil、線寬與線距都為10mil,,當(dāng)兩腳間只通過1根線時(shí),,焊盤直徑可設(shè)為64mil、線寬與線距都為12mil,。
6,、當(dāng)焊盤直徑為1.5mm時(shí),為了增加焊盤抗剝強(qiáng)度,,可采用長不小于1.5mm,,寬為1.5mm和長圓形焊盤。
7,、設(shè)計(jì)遇到焊盤連接的走線較細(xì)時(shí),,要將焊盤與走線之間的連接設(shè)計(jì)成水滴狀,這樣焊盤不容易起皮,,走線與焊盤不易斷開,。
8、大面積敷銅設(shè)計(jì)時(shí)敷銅上應(yīng)有開窗口,,加散熱孔,,并將開窗口設(shè)計(jì)成網(wǎng)狀。
9,、盡可能縮短高頻元器件之間的連線,,減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能相互挨得太近,,輸入和輸出元件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離,。
講到最后,再來一點(diǎn)漲姿勢的內(nèi)容以做談資: PCB板為什么通常都是綠色的呢,?
PCB板之所以為綠色,,主要是涂了一層綠色的阻焊油,形成的一個(gè)阻焊層,。
阻焊油涂在PCB板表面的作用:
1,、為了盡量保護(hù)板上的線路不被外來的異物短路,。
2、有了阻焊層,,可以減少覆蓋上面的銅線容易脫落的可能性,。
此外,現(xiàn)在市面上不僅僅有綠色的阻焊油,,也有紅色和黑色的等其他顏色,。 文章來源:繆斯眾智
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