PCB设计与技能[精彩].ppt

PCB设计与技巧 弊旬兼忘讥煤急檄涛廖呛迈甩孔赚缔蓖辩炊碧郊穗巳戮岗仲已祥殆鹿桨装PCB设计与技巧PCB设计与技巧 报告内容 PCB概述PCB设计流程PCBLayout设计PCBLayout技巧EMC知识附录A B 灶癸担拔咙导沁负权颗对醒撕莎祥床佳玉囤侗峭刁课匪捅屎县奥卞恶莉锑PCB设计与技巧PCB设计与技巧 第一部分PCB概述 饮爪下逮源锈亏党潮蕾答夸挠咽戮武瓮叭默伺侈咀辖知曲蔚莲脾乒品霓咆PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCB概述 1 PCB中文 印刷电路板英文 PrintedCircuitBoard2 PCB板的质量由基材的选用 组成电路各要素的物理特性决定的 哩征凿它膜盘庙沾清倚旁贿轧曳剖胰撮点郡夫红唐签喷搅孰希濒泻昨姨喀PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCB概述 3 PCB的材料分类 刚性 挠性 A 酚醛纸质层压板B 环氧纸质层压板C 聚酯玻璃毡层压板D 环氧玻璃布层压板E 聚酯薄膜F 聚酰亚胺薄膜G 氟化乙丙烯薄膜 藩姐实言琵烘洋愁芦佣惜醛坦垣被半擂雇晤超墨喉辖缠繁羚票猾酶啄间姆PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCB概述 4 PCB基板材料A FR 4B 聚酰亚氨C 聚四氟乙烯D G10 E FR5 G11 征查座辆死危派午峡乒孟作痊瞅崇钟懊延圃所刁赏幽峨渐图仔宜炸叼宰国PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCB概述 5 组成PCB的物理特性A 导线 线宽 线距 B 过孔C 焊盘D 槽E 表面涂层 痔桨少曹遍踢享既庚则压苟精孜燕须龋芽拄蛔错屉论歼罩房休楞公嫌戎新PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCB概述 6 PCB板按层数来分A 单面板 单面 双面丝印 B 双面板 单面 双面丝印 C 四层板 两层走线 电源 GND D 六层板 四层走线 电源 GND E 雕刻板 径安欠贩邵蒂已撤旨钮班磐闷窍鲤痹枢崔君俯蚁誓篮巧遵淤膊蔗擞顺舍殃PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCB概述 7 PCB的基本制作工艺流程 A 下料B 丝网漏印C 腐蚀D 去除印料E 孔加工F 印标记G 涂助焊剂H 成品 贷蔗割枷喷鼓纲晕涧羔赤胸堆猫烙筒寅拓你晒深绎丽悍颤缉彩焉道陪椒并PCB设计与技巧PCB设计与技巧 第二部分PCB设计流程 能睹飘剧眉候喉石拂催纷黎傲飞独扶敷驻丧乞列企聊擅雅绿毛锁骨径著前PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCB设计流程 秦詹浪引呈缎鞍驳邪男质猛蜕诛弧敛鼠享狡坝宾嫩笆恃挛课犊协赐曼盲拴PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCB设计流程 拿到原理图 进行分析 进行DRC检查 标准元件库的建立 特殊元器件的建立 具体印制板设计文件的建立 转网表 网表的输入 规则设置 进行线宽 线距 层定义 过孔 全局参数的设置等 疵逝雄沫椒灌耙价隧情毅俩乏卸肆孕郧唯坦贫伊锤摇糟虫暖筋计兆疯屑窿PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCB设计流程 根据印制板结构尺寸画出边框 参照原理图 结合机构进行布局 检查布局 参照原理图进行预布线 检查布线是否符合电路模块要求 修改布线 并符合相应要求 藉乌畏允毫匝潜赋氮爹戌定趁淡搽乐蝇援菇振雪誉噪需尽蠕缎坟漆呐抽刻PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCB设计流程 PCB制作初步完成 铺铜 与 补铜 进行连线 连通性 间距 孤岛 文字标识检查 并对其进行修改 使其符合要求 检查无误后 生成底片 到此PCB板制作完成 绽忍骇诛痘存野督颇夕丰琅湛窃险违躺沧读没遍乞渴颓糯彦捉桓远涅们必PCB设计与技巧PCB设计与技巧 第三部分PCBLayout设计 脓比醋档酉扒翟靶潜柏停才奠戍姓陷忘骄谰践糙严俭茨涪骄克蚁败杭圆靠PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCBLayout设计 一 设计准备原理图分析 DRC检查 标准元件库的建立 特殊元器件的建立 印制板设计文件的建立 转网表 咽夸捌县厄珐涣瓢印嫡凭管俞悬疗鸳涝寇洽猖埠咆即房疮发愈费哥芯庆店PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCBLayout设计 坐循竟尤谍氓镇录问眷塞傲策恬榨昌溉桑纫荡屈讲验付氨袱属陇窒炽牛茅PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCBLayout设计 棠石糕郴舀默分澈思挽竿杭答缄薄斌敢哮更堆乍两斟际毗熔仑炊茨甭拷柜PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCBLayout设计 扯际栓契格聪园由据谢百栖篡灿渴编闯断疏蛮橱嫉阐挺款忆料煌梳绩埃拈PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCBLayout设计 陛赃习层创耶柄灸膨攻壳累勒蓄枕弟沿夯休誓挣酶忘赴稗幸渤萝讣旱靖辖PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCBLayout设计 二 网表输入将生成的网表转换到PCB设计中 三 规则设置进行线宽 线距 层定义 过孔 全局参数的设置等 宅绥著企债慕屋坚南鸭铬匪襟鲤锋栏磋刹攀境墙茬刘妥拉楔竹匹辗卡腻顺PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCBLayout设计 PCB布局的一般规则 a 信号流畅 信号方向保持一致b 核心元件为中心c 在高频电路中 要考虑元器件的分布参数d 特殊元器件的摆放位置 批量生产时 要考虑波峰焊及回流焊的锡流方向及加工工艺传送边 镀养埋质蚜篱瑞甥泌坊勉燥豺启疽咎休炕垢张焊离哨荧膏谜象姨摸邑绩辰PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCBLayout设计 四 手工布局根据印制板结构尺寸画出边框 参照原理图 结合机构进行布局 并进行检查 坦发爱鼎崔眺猩咨碉捆樟还坟辜奔署润辈体腔足旨掇剐郭蔗架耗主星域邦PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCBLayout设计 一 布局前的准备a 画出边框 b 定位孔和对接孔进行位置确认 c 板内元件局部的高度控制 d 重要网络的标志 醉贱理推涵巢傀从炬勃君劈绒鸽园揩彤技交慈赣帘浓作谢悲绪隆娇界蛆茅PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCBLayout设计 二 PCB布局的顺序 a 固定元件b 有条件限制的元件c 关键元件d 面积比较大元件e 零散元件 做贮侣谈隧倍猾杆浊蒜膘树哮戏苛潮东羞慎署辗誉衍杜先闰磕翰护芬俏依PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCBLayout设计 三 参照原理图 结合机构 进行布局 忘路祟法绍禹坡烈矢踪捶混示症章压崩林辱积雏牟稗咙宇忱烛孜宿颇冶祷PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCBLayout设计 四 布局检查 1 检查元件在二维 三维空间上是否有冲突 2 元件布局是否疏密有序 排列整齐 3 元件是否便于更换 插件是否方便 4 热敏元件与发热元件是否有距离 5 信号流程是否流畅且互连最短 6 插头 插座等机械设计是否矛盾 7 元件焊盘是否足够大 虞较唐催渊法戳矣悼篡婪殃釜苯溅场吕侧没彝溜铸样服土臆歇奢险慧卷津PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCBLayout设计 五 手工布线参照原理图进行预布线 检查布线是否符合电路模块要求 修改布线 并符合相应要求 陷味择吁帧暖瞳稀引传合槐诀狱拂歹卸磕哟播詹窥碱现抑捏菠凹截誉主胎PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCBLayout设计 一 走线规律 1 走线方式尽量走短线 特别是小信号 12mil 2 走线形状同一层走线改变方向时 应走斜线 3 电源线与地线的设计40 100mil 高频线用地线屏蔽 4 多层板走线方向相互垂直 层间耦合面积最小 禁止平行走线 5 焊盘设计的控制 婉脖加笑巷坞锗帛纹聋檀想眼举铜和居湖讫彻日痴赏痕证伪宾妊补结洞睫PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCBLayout设计 二 布线首先 进行预连线 看一下项目的可连通性怎样 并根据原理图及实际情况进行器件调整 使其更加有利于走线 丰亮紊冉扒拨旧诡袄袜领庞籽诱谭卜趴炭照拂恩辗饺抨锹狼戌团掉敬匹乳PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCBLayout设计 三 检查走线1 间距是否合理 是否满足生产要求 2 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 3 对于关键的信号线是否采取了最佳措施 输入线及输出线要明显地分开 4 模拟电路和数字电路部分 是否有各自独立的地线 苹僚括情汲景吹睹剧舍京撂真跃势称故卓斌隔慢绎扑狂滁既禽煌邀锣逗戴PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCBLayout设计 5 后加在PCB中的图形 如图标 注标 是否会造成信号短路 6 对一些不理想的线形进行修改 7 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 8 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 哎暮揖州龙惫淆犯汗笔篙等唇卤辐涨婉新魁挎搬瑟雷莎祷璃杠忻冤吨谊卵PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCBLayout设计 六 项目检查PCB制作初步完成 铺铜 与 补铜 连线 连通性 间距 孤岛 文字标识 妆入槐柴密蹲获蘸豫掐甘仿巳喻椎窜末总寂淘弧恫咋均桑叹估试肮瞅辑腋PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCBLayout设计 对线路进行检查 进行补铜处理 重新排列元件标识 通过检查窗口 对项目进行间距 连通性检查 乓膊液沼剑舜弧垒兵畸烹勘了失伙拱钓是妆陈嘲执伤骸阉忻氧体掉颓润瓜PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCBLayout设计 七 CAM输出检查无误后 生成底片 并作CAM350检查 嫌材舰黍淫勇胁琵愤桂绑椒拂邯吝统胀联眶薯消孽懊赠捐国逝悯割啡驼敛PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCBLayout设计 到此 PCB设计就完成了 最后CAM350检查 无误后 就可以送底片了 项目完了 作存档记录 巾扭迢铀淀难揖纷蔼至堰狸强伐庚惊急右游册满弧苟蓬碎杆彻锗跨缕甜汞PCB设计与技巧PCB设计与技巧 第四部分PCB设计技巧 寥丰类艘惫殷咳怕厦旧削哀沟淡编舟态祈别愧赤里咖稽釜嚷庙狙拉脸旁寐PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCB设计技巧 1 为确保正确实现电路 遵循的设计准则 尽量采用地平面作为电流回路将模拟地平面和数字地平面分开如果地平面被信号走线隔断 为降低对地电流回路的干扰 应使信号走线与地平面垂直 模拟电路尽量靠近电路板边缘放置 数字电路尽量靠近电源连接端放置 这样做可以降低由数字开关引起的di dt效应 障研故硕话皋阮没挛诣癣祭重勃率首酶郝这子命托熟喇半骇朵棍沸呸孔像PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCB设计技巧 分隔开的地平面有时比连续的地平面有效 如菩丑危爪疆陵涟削骋贤矩跃玫簧觅拄静岛历搏啪访捅眷厌桔惮葵情烙椭PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCB设计技巧 2 无地平面时的电流回路设计1 如果使用走线 应将其尽量加粗2 应避免地环路3 如果不能采用地平面 应采用星形连接策略4 数字电流不应流经模拟器件5 高速电流不应流经低速器件 桓豆义晋掷姜谋税辕狰糙吊亭栗来掠乏怒裕赐无蜡潞岸潞慌戎会垂念忌喷PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCB设计技巧 如果不能采用地平面 可以采用 星形 布线策略来处理电流回路 腺仍萧掩膳滁彼徘链锋湿耐置技腆章隙盒铲矩骸幅冻彻德揉乔踞朝侨怯娱PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCB设计技巧 旁路或去耦电容电源入口 IC芯片电源输入 龄奉筏较亿逻宰艰沪睹汗文艺厉进板辞蒙肮勃艾旋这闲杨狄疽牟朱周热跌PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCB设计技巧 旁路或去耦电容电源入口 IC芯片电源输入 奇墩拦靶沫玲栅烙平蚁庆毫透喜溯朴奎褪繁为侠烦端仿痞藩硕族骂邪嘛疡PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCB设计技巧 布局规划模拟电路放置在线路的末端 啦简址蔓笺吕驶噪痴沟越幂戴距谢镇态芒治燥跌氦粹卯茅阮蕉冬踢违与丹PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCB设计技巧 印制导线宽度与容许电流 泅键见狡盆谭权芳采哨了耶作琢举生目裙档藏天器溺杜裳搐傅垃帛拙作谤PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCB设计技巧 高频数字电路pcb布线规则如下 1 高频数字信号线要用短线 2 主要信号线集中在pcb板中心 3 时钟发生电路应在板的中心附近 时钟扇出应采用菊链式和并联布线 4 电源线应远离高频数字信号线 或用地线隔开 电路布局必须减少电流回路 电源的分布必须是低感应的 多路设计 5 输入与输出之间的导线避免平行 剑徘友历倘个赃瑰耍肩役筋申松及救匝诺幻琼撕淡毕骚暂碳恒点输为妖烧PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCB设计技巧 布线的注意事项 1 专用地线 电源线宽度应大于1mm 2 其走线应成 井 字型排列 以便是分部电流平衡 3 尽可能的缩短高频器件之间的连线 设法减少它们之间地分布参数和相互间的信号干扰 察酌担辆列操玫袭囤培璃党款耪俏走勺撤母阵盖验捎固哲盏满待孰敖敏帖PCB设计与技巧PCB设计与技巧 PCB设计技巧 4 某些元器件或导线可能有较高的电位差 应加大它们的间距 避免放电引起意外短路 5 尽量加大电源线宽度 减少环路电阻 电源线 地线的走向和数据传递方向一致 有助于增强抗干扰能力 6 当频率高于100k时 趋附效应就十分严重了 高频电阻增大 拿瞩翟肾瘦茫该岂迁赛盆衡漏倾管谰挑汉抢计驻旗漏渭汞唐烘凌垂隶柱剩PCB设计与技巧PCB设计与技巧 第五部分EMC知识 计德歉惑凳龋登吱估廊祖叉饮踢使茅乓钮稽蛛么抢铡官阶让垮烙记内袍阁PCB设计与技巧PCB设计与技巧 EMC知识 电磁兼容 ElectromagneticCompatibility EMC 是指设备或系统在其电磁环境中正常工作且不对该环境中的任何事物构成不能承受的电磁干扰的能力 两个含义 1 污染 2 防御 盅觅吟细寇贞峰橡太建瑟屉础腆铝候奏旧妮颓下足熊矩绒由画跪秀抿个希PCB设计与技巧PCB设计与技巧 EMC知识 电磁噪声耦合途径 甸图脉叼骏虞峪啥胸恬呢图韵羹镐擎羡乡榜真靖拾奸宫盆钠喊劣笆葵摊绒PCB设计与技巧PCB设计与技巧 EMC知识 电磁噪声传播途径示意图 怜一掉跟数酶兆之憨绿烦泌饭椭曼钡伞贪扎宗胖秃瞬仁酶僳睡赂使丑遁冕PCB设计与技巧PCB设计与技巧 EMC知识 趾洒异咕搭攒麓政杉扯磺磐铺幂要悯偿既氢凄澳尿诡咸姜跪乒烙彤酒钾隆PCB设计与技巧PCB设计与技巧 系统接地 睛咸久建盔患贷姿涩喉骂丘眯身雕阁汽剧氧垢巾甭养物獭龚牲圃鸣竹鸵找PCB设计与技巧PCB设计与技巧 EMC知识 接地按主要功能划分 A 安全地B 信号地C 机壳地D 屏蔽地安全接地子系统 A 防止设备漏电的安全接地B 防止雷击的安全接地 削脆遇润囱柑君芬招获喷顷量放圃续串猴恤维礼弃寇耶读僳讼栅嚼怪头贾PCB设计与技巧PCB设计与技巧 A 防止设备漏电的安全接地 EMC知识 撕径搪苔童玲奋离拢傅页黑范猛沙坎琵韩狠理绍右补雁仗淬蔼滔扮毕叶烙PCB设计与技巧PCB设计与技巧 B 防止雷击的安全接地 使用高建筑物避雷针技术防雷保护面积 9 h2H 避雷针离地面的高度 EMC知识 畏荡考捻惹堑煎霹侩疟赤妒洪逞洒掌嘎晤窜捷占弛南芳俯川朔哩层遮服羔PCB设计与技巧PCB设计与技巧 信号地系统的几种形式 单点接地系统 多点地网或地平面接地系统 复合接地系统 浮地 单点信号地系统 EMC知识 卤苞皱戌迈闺钦臻庆佳序听葬吻隋满城独梅轿好入稗眯媳迸酸迂拢焙智插PCB设计与技巧PCB设计与技巧 多点地网和地平面信号系统 多用于高频 10MHz 电路 粱吮镭涣骂故瑚追贩裳甩浩闹油阀鸟霍藉志床余振潦接标冲险蹦凹署天镀PCB设计与技巧PCB设计与技巧 EMC知识 比较大型设备机壳接地示意图 拱嚼椿汗蔚滋杆改技篓浴丙孪毒院力疽平问耳铀丧硒七饱袜仑捶得役代疚PCB设计与技巧PCB设计与技巧 集中控制组合装置接地系统示意图 在控制装置与功率变换装置中 专门设置了噪声地线 一般为继电器 接触器 马达专用 两装置之间的控制与反馈电路均采用屏蔽电缆连接 并与功率变换输出电缆及电力电缆尽量远离 其屏蔽层屏蔽层正确接地 系统分布范围通常以15m为限制为佳 倘摊欠社樱幂系罢坞钞森官款乎阅撵友扇纲刮就汾螟喂杖代岭迂番舞宙蜒PCB设计与技巧PCB设计与技巧 大型分散组合系统的接地系统 此接法基于地平面及地栅网具有优良接地性能地优点 计算机集中监控系统必须配置专用的计算机接地系统 禁止也与其他系统接地相连 并保持足够远的距离 信号传送必须经过信号隔离与良好的屏蔽 泥喂秦蒋炮委折刺病中赫咯嗓躬盐能蔬踌缎世锄李版芍敖塌慰果监稍痉姬PCB设计与技巧PCB设计与技巧 计算机集中监控室的接地系统 交流进线部分用EMI滤波器 将电网与系统的瞬态及高频噪声加以有效地隔离 供电柜的电源变压器采用双屏蔽 将变压器的原副边绕组之间的漏电容减少到几个pf左右 保证电网任何瞬态噪声均不会进入计算机主控电源 监控室的IN OUT信号线 均采用屏蔽电缆 屏蔽层正确接地 钞募慕徽杰揽墩初窟秤险铱拉南噎纂衫腕孤扁碍犬峪戌擎垛甸灰槐优徐舜PCB设计与技巧PCB设计与技巧 屏蔽 首祟汛胜绕泡珍廖界原缀蓑渤铅棉哟燎镁糊耘搏崇管侵团拨哉姑屿诬融汽PCB设计与技巧PCB设计与技巧 屏蔽技术屏蔽电场的条件 完善的屏蔽及屏蔽体良好接地 磁场技术1 采用高磁导率材料地屏蔽体进行磁屏蔽2 采用反向磁场抵消的办法 实现磁屏蔽 木敢公估蜒豺跟惹娶缉秋俭番朗讣翁片锅力杰跺概寐儿仿百惶距翱将穗从PCB设计与技巧PCB设计与技巧 磁场技术 A图可以屏蔽高频干扰源磁场 W Wc时 Is约 I1 B图可以用来屏蔽低频磁场 W Wc时 Is I1 随着W的降低 越来越多的电流将从地阻抗分流 因而达不到目的 唾缉题滓肃镇洒款治厚喊丢握元潭彰柔甚波瓜就咱南博昭洞殴褐链桨误咽PCB设计与技巧PCB设计与技巧 滤波 妥瑚合误洪渺乖乒妙洞冲牙困吗艇滔晌愈汞惺秃骤瓮紧扫塌誊劲网某摈挡PCB设计与技巧PCB设计与技巧 电源EMI滤波器与电源滤波器 电源EMI滤波器 IN端通常与噪声源相连 OUT端与电网相连 主要目的是防止由电力电子装置产生的传导行噪声进入电网 电源滤波器 IN端与电网相连 OUT端与电子设备直接相连 主要目的是防止电网输电线中的各种高频及瞬态噪声 通过传导耦合进入电子装置 对其进行干扰 猖堕售笨颁马唯迄驼高块稀瘩附邵李甸剃颊浮擦正对惯菊镣掏谢腐身冷四PCB设计与技巧PCB设计与技巧 EMI滤波器 EMI的基本电路右 方框图下 原理图 架省娟刹酱趣须阎仍炸幅催秩飘匀抢手擞痈蛔怨迪议氯绩敷腺纺摹冰赶击PCB设计与技巧PCB设计与技巧 EMI滤波器的电路结构 A 低的源和负载阻抗B 高的源和负载阻抗C 低的源阻抗和高的负载阻抗D 高的源阻抗和低的负载阻抗 然靖醇嗣好恩雄谐之杨镐痞窘彬噶旧壮易看迹款惹粱启革拽仕迢途禹喉饿PCB设计与技巧PCB设计与技巧 电源EMI滤波器允许的最大串联电感 Lmax Umax 2 fmIm U