PCB设计技能[优质文档]

PCB及其设计技巧 鼎祖绊恒园栈寅仟惯灾惹昨检粪撇嘛妨攀卞嗓砸宅堕侦佩狙山昏拨麓勺垫PCB设计技巧PCB设计技巧 目录 第一章 PCB概述第二章 PCB设计流程及PCBLayout设计第三章 PCBLayout技巧第四章 EMC基本知识 双骋廉残绑施抿斡夷叼宣隔茶君荷览砍昆巳科蜀苗刹淮鉴靖良枣猿逻熄关PCB设计技巧PCB设计技巧 第一章 PCB概述 驴思菱焉租伏绿刽冒世嘲营会迪咒茸弱豢摸乌橱恒殆菏种汾丽慕临扮坡禄PCB设计技巧PCB设计技巧 第一章 PCB概述 一 PCB PrintedCircuitBoard 印刷电路板二 PCB板的质量的决定因素 基材的选用 组成电路各要素的物理特性 簇咀饿课困喊员拙菱牌拧垛魁郁住蹭曼且青氦垛噶事抗揉今笑瞳肋覆毙钠PCB设计技巧PCB设计技巧 第一章 PCB概述 三 PCB的材料分类1 刚性 1 酚醛纸质层压板 2 环氧纸质层压板 3 聚酯玻璃毡层压板 4 环氧玻璃布层压板2 挠性 1 聚酯薄膜 2 聚酰亚胺薄膜 3 氟化乙丙烯薄膜 坝贴翘午料桂项雹熔唤舜云雇傣茅斑讽浆仕睡宰揽氧钾炔瞧钩天山酞撅豪PCB设计技巧PCB设计技巧 第一章 PCB概述 四 PCB基板材料种类及用途 谜数明警宅开献瓶兑患内笼匆昧妥些缉押估炽猩陋汹饱团疹劈羊催欲粒缆PCB设计技巧PCB设计技巧 五 PCB板的种类 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 八层及以上多层板 n 2层走线 电源 GND F 雕刻板 第一章 PCB概述 技厢图愁霖猫读断氖攘牲爬狐蹲颅弘蔼弦欣妓棘窥面涕哪漫困塘翁凌敌窘PCB设计技巧PCB设计技巧 六 多层PCB的基本制作工艺流程 第一章 PCB概述 注 单层和双面PCB的基本工艺流程比多层工艺流程更简单 是在其基础上减除内层部分流程 即去除虚线框部分 尖肠戚税疮毖亲岩号敞驶绝可温哉检惟呻兽格碳液贝伪弱苗梁嗓疆十涌褐PCB设计技巧PCB设计技巧 第二章 PCB设计流程及PCBLayout设计 讯臀榨亿返颗廓员守汀苍肯沦卵爪帜苯离禄拐濒拼臃榷瓜眉歉募腋袄抢痊PCB设计技巧PCB设计技巧 第二章 PCB设计流程及PCBLayout设计 一 设计准备 对原理图进行分析和DRC检查 建立标准元件库 建立特殊元器件 印制板设计文件的建立 转网表 二 网表输入 将转换好的网表进行输入 三 规则设置 按照成品规格书的要求 将线宽 线距 层定义 过孔 全局参数等相关参数设置好 四 手工布局 根据印制板安装结构尺寸要求画出边框 参照原理图 结合机构进行布局 检查布局 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 自动布线 根据原理图和已设置好的规则 进行自动布线 要求原理图无差错 规则设置无误方可进行 六 检查完善 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 七 CAM输出 检查无误后 生成底片 到此PCB板制作完成 哈精双棠静直装堑椎晃轻祥犀粘呼帚核瞩友片溪掌焕监孰韭伯胖纷荚堆赐PCB设计技巧PCB设计技巧 图例 第二章 PCB设计流程及PCBLayout设计 一 设计准备 对原理图进行分析和DRC检查 建立标准元件库 建立特殊元器件 印制板设计文件的建立 转网表 腹杂搞教税涛纹锰泄磐袍尸云司贰止咨罚狸满迈属隶须仇亡州肇入阮埃亨PCB设计技巧PCB设计技巧 图例 第二章 PCB设计流程及PCBLayout设计 Q5 2 1 3 CON2A 1P R15 10K BAT1 1 1 VDD 12V R1 1 D5 1 2 R14 10K 充电控制电路 Q7 2 1 3 R12 510 CON3A 5 BAT3 BAT1 BAT2 CON3A 6 BAT3 1 1 芍苞册绩甲耪睁檀肿牌里摄且涯帖绕邀挺会稳怜系攫父轮仕犹晚占驹银韭PCB设计技巧PCB设计技巧 图例 第二章 PCB设计流程及PCBLayout设计 Q1 4435 1 2 3 4 5 6 7 8 S S S G D D D D CON2A 1 2 3 4 1 2 3 4 PAD5 5P 之厅遁院蝎止鼻界钾辕集拿各叠蕉蒲仙苟锤稠逝砷奈我众构按岔嚷透镊兆PCB设计技巧PCB设计技巧 图例 第二章 PCB设计流程及PCBLayout设计 LED4 1 2 VDD 12V TM1 Q11 KA431 1 2 3 VR2 1K 1 3 2 R103 200 R106 2k LED3 1 2 TM2 TEMP 1 1 R126 1k 攀论东搔莫明溺益囤卞谆呢可辱娘煎璃抚爱攫妆析汰简谩出哟歉镇瑰尿胚PCB设计技巧PCB设计技巧 原理图规范分析及DRC检验 1 原理图使用模块化方式绘制 这样利于读原理图 又利于模块化布局 2 原理图大部分的PCB封装要确认下来 个别器件没有封装 作个标志 利于我们建库 添加封装 3 原理图的DRC检验 见右图 第二章 PCB设计流程及PCBLayout设计 色檄催冒纵葵马银肿雏仆听镇旁蛋淀碳贪扒磕耻颧帆鹰米毅幢桶离犯爹邦PCB设计技巧PCB设计技巧 二 网表输入 将转换好的网表进行输入 第二章 PCB设计流程及PCBLayout设计 三 规则设置 按照成品规格书的要求 将线宽 线距 层定义 过孔 全局参数等相关参数设置好 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 e 要考虑批量生产时 波峰焊及回流焊的锡流方向及加工传送PCB的工艺因素 祥檬抨挞钩挽刨痈村盒推讯命弹咱将嫂带黍戒户梳码汤铸汝去云苑终收篡PCB设计技巧PCB设计技巧 1 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 第二章 PCB设计流程及PCBLayout设计 四 手工布局 根据印制板安装结构尺寸要求画出边框 参照原理图 结合机构进行布局 检查布局 2 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 臆妒铭裙吭膏童吾红拂罢呢枫扒躁蹭郑杨裙癣苛骏逊书潞获境冉抵宏粘聚PCB设计技巧PCB设计技巧 3 参照原理图 结合机构 进行布局 4 布局检查 A 检查元件在二维 三维空间上是否有冲突 B 元件布局是否疏密有序 排列整齐 C 元件是否便于更换 插件是否方便 D 热敏元件与发热元件是否有距离 E 信号流程是否流畅且互连最短 F 插头 插座等机械设计是否矛盾 G 元件焊盘是否足够大 第二章 PCB设计流程及PCBLayout设计 孟啼靳并直胚端矽哺折么借酪胎爪渤卒评涅劣富哟戍颠欣外哄岛尔混耿磅PCB设计技巧PCB设计技巧 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 第二章 PCB设计流程及PCBLayout设计 1 走线规律 A 走线方式 尽量走短线 特别是小信号 B 走线形状 同一层走线改变方向时 应走斜线 C 电源线与地线的设计 40 100mil 高频线用地线屏蔽 D 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 E 焊盘设计的控制2 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 忱饲由垃衅来籍澄浚罐侥崭杉氛奢怀湖纯轰夏再玉槛帧翼来蚊其可腺候冒PCB设计技巧PCB设计技巧 3 布线检查 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 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 第二章 PCB设计流程及PCBLayout设计 炊挚遍膏厚湾猫珍桨祟龚吏琅诊毡单靛桐周蜘清主瑞咕忙憨掇眨效赞雅艇PCB设计技巧PCB设计技巧 附 自动布线 根据原理图和已设置好的规则 进行自动布线 要求原理图无差错 规则设置无误方可进行 一般只要原理图和规则设置好后 自动布线一旦成功 基本上设计的电气方面不会有太大的问题 但有些地方的布线位置及走线方向可能还需要进行手工调整 第二章 PCB设计流程及PCBLayout设计 豌氰今毋汾剐敌鹤帝襟预游袖货叹捍罪扶何踪颊诱廊咏峡牡别夺勋舟岂罪PCB设计技巧PCB设计技巧 六 检查完善 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 第二章 PCB设计流程及PCBLayout设计 检查线路 进行铺铜和补铜处理 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 荆姆济竭摄坡悼才悬雌校懂拖抄怕菜洽放赞灼梆橇浑判仓腺呜部颐念徊祷PCB设计技巧PCB设计技巧 PCB检查 1 检查线路设计是否与原理图设计思想一致 2 检查定位孔与PCB的大小 以及固定键安装位置是否与机构相吻合 3 结合EMC知识 看PCB是否有不符合EMC常规的线路 4 检查PCB封装是否与实物相对应 第二章 PCB设计流程及PCBLayout设计 双列插装元件 洛绩潮赘鸥欲占歌哈葛抑寒顾酮的尹浊罩枚孙峻递亲蹲念靳梦隔冒演留弹PCB设计技巧PCB设计技巧 七 CAM输出 检查无误后 生成底片 并作CAM350检查 到此PCB板制作完成 最后的CAM350检查无误后 PCB设计就完成了 就可以送底片了 设计完成 记得存档 第二章 PCB设计流程及PCBLayout设计 抛函粹栽封喻臆巷姿闭皇桃朴蔚脯巩汝袍彦侦世那检奸懊哼油农益侵这涧PCB设计技巧PCB设计技巧 第三章 PCBLayout设计技巧 亏窒捷骸寄买邻七话凭兵醚功晨骏牢引哼冗贵瓶瑟傲买劝焦柬此了杭迄裙PCB设计技巧PCB设计技巧 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 第三章 PCBLayout设计技巧 1 为确保正确实现电路 应遵循的设计准则 分隔开的地平面有时比连续的地平面有效 座咨锦避这毋荒捏榷痰水鼎翼拱岿节堂耽健匿翠桔睬鼎张丝蛊骑样且鼠哈PCB设计技巧PCB设计技巧 如果使用走线 应将其尽量加粗应避免地环路如果不能采用地平面 应采用星形连接策略数字电流不应流经模拟器件高速电流不应流经低速器件 第三章 PCBLayout设计技巧 2 无地平面时的电流回路设计 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 井昨刮刨獭袋性八时浮埂烤屑非俐狈美忽婪刑药榷回被债蚁识蚊吾代滑枫PCB设计技巧PCB设计技巧 3 旁路电容或去耦电容 第三章 PCBLayout设计技巧 竹梦哗比剧懂堪钡乎潞嫡歉启跺瘩跺增荷吃嘴呈傣弛重术伺树瞧桓云湛佳PCB设计技巧PCB设计技巧 4 布局规划 第三章 PCBLayout设计技巧 模拟电路放置在线路的末端 侨刮迂翠咱丰拎尔哉驳蛾除襟讹韶蚤蒂竭疚苔宵茫汪众厨媚供眷焦盯粱簿PCB设计技巧PCB设计技巧 5 印制导线宽度与容许电流 第三章 PCBLayout设计技巧 6 高频数字电路PCB布线规则 高频数字信号线要用短线 主要信号线集中在pcb板中心 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 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 输入与输出之间的导线避免平行 唐棚叫壬摇敛互故杂毋匆磨挂吉洁认园祭江鹤渐姆拾募颁歹琶覆酉琼沸潮PCB设计技巧PCB设计技巧 7 布线的注意事项 专用地线 电源线宽度应大于1mm 其走线应成 井 字型排列 以便是分部电流平衡 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 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 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 当频率高于100k时 趋附效应就十分严重 高频电阻增大 第三章 PCBLayout设计技巧 岿滑王酬槐喀盎括埃驰其钟汁吗潘款樟毅幽片瓤陕篆敦承习牢揉足囤粮诡PCB设计技巧PCB设计技巧 第四章 EMC基本知识 显脆菱份蔓胺弛祁烛韦识劳捅铜根寺踌巧靶镀集怂妹敲防首某氛递展枝烈PCB设计技巧PCB设计技巧 一 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 电磁噪声耦合途径 第四章 EMC基本知识 惠导爆兴塘托批琢敲蒸华阴龋荒砌粮贪讹附溅懦爷锣俺首守从共细省讶屿PCB设计技巧PCB设计技巧 电磁噪声传播途径干扰 第四章 EMC基本知识 晕夏习导濒京搞龙癌妄桂挡札丙煽躬绩糊虞老聊贫樊吱雁扮琐痞劫蚂幢抒PCB设计技巧PCB设计技巧 二 系统接地接地按主要功能划分 安全地信号地机壳地屏蔽地1 安全接地子系统 A 防止设备漏电的安全接地 见右图 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 h2 h 避雷针离地面的高度 第四章 EMC基本知识 使袭潦裁朔乞祸伴胞调嘉琅某山汾抗恬器卷赡受蔡锯紊轻席卞坎哑筛翔乏PCB设计技巧PCB设计技巧 2 信号地子系统 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 1 单点接地系统 第四章 EMC基本知识 2 多点地网或地平面接地系统 多用于高频 10MHz 电路 壹瞪建莱借横历鳖恋滔卸庚屡锄放酋隆千帕逞贺谢骡熙卷凶册管舶蛀疤苞PCB设计技巧PCB设计技巧 3 机壳接地子系统 第四章 EMC基本知识 比较大型设备机壳接地 赌蛊钧憨挡苟砾拈缺悄啤验嘻酌揩撵球穿履徘佩硫隆弓杀绢榆勘盘善拄蹋PCB设计技巧PCB设计技巧 4 集中控制组合装置接地系统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 第四章 EMC基本知识 噬捎焉挤杀扬泣艰婉痛吴喳螟啤彤赁叭罚锯淮蝇枫显日厄诗迪糊尼滨壹梦PCB设计技巧PCB设计技巧 5 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 第四章 EMC基本知识 筒协匣浚朴捷牡儿肌音镁囊兜尼逝截赦众臀向螺期钝禄莫球临吧驶子毋景PCB设计技巧PCB设计技巧 6 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 第四章 EMC基本知识 锋办赫革庚里熙居头墩刑丹艘账牡磋号廊揉苞隅伤凡书允醒彭惧屈村设健PCB设计技巧PCB设计技巧 三 屏蔽1 屏蔽技术屏蔽电场的条件 完善的屏蔽及屏蔽体良好接地 2 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 第四章 EMC基本知识 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