PCB初学者常见问题.docx

初学PCB的一点心得关于PCB的学习有很多很好的资料，讲得也很全面，我在这儿只是以初学者的角度，浅谈一些在琐碎的细节问题，希望能对像我一样的初学者有所帮助。下面是我平时在实验报告中写的总结，现将其中自认为有用的罗列在这，没有用很专业的词语，可能有些地方说的不妥，还望纠正啊！1. 为使原理图美观，在将相隔较远的两端连起来时，可用网络标志字“Net1”，如果只是起标注作用，则用“Text”。2. 在画原理图时，如果把两根的导线画得太靠近，则会产生不必要的结点，是因为这两根线交错引起的，只要修改光标移动的最小距离即可，即修改“snap”。 3. 在原理图中给元件取名字时，A.B.C不能作为区分的标准。列如：给四个焊盘取名JP1A, JP1B, JP1C, JP1D,结果在PCB板中只有一个焊盘，把名字改为JP1A, JP2B, JP3C, JP4D, 在PCB中就有四个焊盘。4. 在PCB中手动布线时，如果两个端点怎么也连不上，则很可能是原理图中这两个端点没有连在一起。5. 自己画PCB封装时，一定要和原理图相一致，特别是有极性的元件。如：二极管、电解电容。6. 在Schlib, Pcblib中画图时，一定要注意把图放在靠近中心坐标（0，0）的地方，特别是在Pcblib中，不能直观的看见中心，可以通过改变线的坐标，使之接近（0，0）。7. 画PCB封装时，一定要与实际的元件相一致，特别是周边的黄线，是3D图的湿印层，即最终给元件留的空间。8. 手动布线更加灵活，通过 Design-Rules,弹出对话框，可以设置电源线、地线的粗细。9.PCB图中如果元件变为警告色“绿色”，有可能是元件之间靠得太近了，也有可能是封装不对，如：POWER的两个焊盘10、11，如果内孔直径为110mil，则这两个焊盘变为绿色，只要把内孔直径改为100 mil，则正常了。10.将几个焊盘交错的放置，则可以得到椭圆形的焊孔。11.手动布线时，导线是不能交叉的，解决这个问题的方法就是，增添一个焊盘，然后分别在Top layer 和 Buttom layer两层布线，通过焊盘将两端连起来。12.在原理图中，双击元件，不仅可以看到此元件的封装，还可以修改原件的封装，当然前提是封装已经存在。13.在画封装图时，最好不要在封装图上写标注，否则，此标注将和封装连为一个整体，布线时，线不能通过此标注，给布线带来了麻烦，其实在PcbDoc中可以对元件标注。14.在Schlib中画好图后，一定要修改名字，不能为默认的“*”，否则不能Update到PcbDoc中。15.可以通过把线加粗到一定程度，达到实心图的效果。如：按键的实心圆、发光二极管的实心三角形。16.手动布线的时候，现只能有三种走法：水平的、垂直的、45度斜线的。17.通过这次作业，终于弄清楚了DXP的大致功能，发现画图很好玩，特别是自己画一个元器件，然后在给它画封装，还是很有意思的。18.开始应该先做好准备工作。第一步，把要用到的元器件的图形，不管是自己亲手画的，还是调用别人的，都统一放到自己建立的Sch.Lib中，这样用起来就不用到处找了。第二步，给每一个元器件封装，同样不管是自己亲手画的，还是调用别人的，都统一放到自己建立的PCB.Lib中。在这个过程中有几个细节问题不能忽视，比如，在Sch.Lib中引脚的序号 Designator非常重要，它与PCB.Lib封装中的焊盘序号是一一对应的，在Sch.Lib中引脚的名称Display Name只是描绘这个引脚的功能而已，可有可无。在Sch.Lib对话框Library Component Properties中，Designator的内容显示在Sch.Doc中的标号，是可以单独移动的，Library Ref 的内容显示在Sch.Lib中的标号。当然，在Sch.Lib中图形必须要放在中心。在PCB.Lib中画封装时也必须要把封装画在中心，重点是尺寸问题，必须与实际的尺寸一致，通常，焊盘间距100mil，芯片两侧对称的焊盘间距为300mil。丝印层（黄线）图形代表的是元器件焊在板子上时所占用的空间大小。19.原理图的绘制，最好是每个功能模块单独画，从库里调出元器件后，应该给它取个名字，在Designator中给它命名，如果是芯片就写上芯片的名字，不要用U1、U2等来标注，那样很容易弄混，出现重名的情况，重名的后果是只有一个导入到PCB中，用芯片的名字命名的另一个好处是，如果有错误可以直接找到芯片。网络标号必须写在wire线上，如果偷懒放在引脚上，则无效。20.由原理图导入到PCB有时候很难一次成功，遇到的问题可能是由于原理图与封装没有很好的对应。比如：有时候引脚序号需要隐藏，就可能忽视了引脚序号，结果是引脚序号并不是所要求的，当然与焊盘上的序号无法对应起来；原理图中不同封装的元器件重名也会报错。只要保证每一个元器件的封装都是对的（元器件多了，就需要细心仔细了），最后都能导入到PCB。21.重头戏就在PCB中了。首先说一下在PCB中修改的问题，如果发现线连错了，就是原理图的问题，只要在原理图中修改好了，在PCB中Import changes from即可。如果发现要更换封装，可以在PCB.Lib中修改封装后UpdatewithPCB即可，也可以在原理图中重新给元器件封装，然后在PCB中Import changes from即可（这种方法可能更好）。再说一下在PCB中元器件的摆放问题，首先摆放有特定位置要求的元器件，需要手动操作的元器件都应该放在板子的边缘，比如：电源、串口、按键、排针等，能显示的元器件如数码管也要放在板子的最上面，便于观察；再摆放主要的芯片，然后把每个芯片电路的电容电阻都放在这个芯片的周围（要对照原理图来找电容电阻），对各个芯片电路进行合理摆放，要求尽量是直线式的走线，没有交错的走线；最后就是布线的问题，先自动布线看一下效果，如果元器件摆放的合理，自动布线的效果非常好，然后进行DRC检测，有时候是走线有问题，(走线变绿)撤销变绿的布线，手动给它布线，遵从顶层走横线，底层走纵线的原则。有时候是焊盘大小的问题，将焊孔改小一点就好了。22.最后就是完善一些细小的地方。比如，把每个电容电阻的值标上去，三极管的型号（是PNP还是NPN），晶振的大小，制版人，制版日期等。23.要学会利用资源，不能什么都从零开始。比如：数码管的图形以及封装，要想画的既好看又标准，是要花一定的时间的，而网上都有现成的，只要弄懂别人是怎么画出来的，记住其中的技巧，将来自己要用到这样的技巧时能派上用场就行了。同理，绝大部分常用的元器件，它们的图形以及封装都能找到现成的，直接拿过来用就行了。24.动手做之前以为很简单的，无非就是元器件多了，原理图复杂了，元器件摆放要讲究一些，虽然很多细节问题都知道了，但是还是犯了错，软件还是要多用，养成良好的习惯后，就不会再犯这样或那样的细节错误了。最欣慰的是在元器件的摆放问题上有了深刻的见解，这一次因为元器件摆放得合理，在布线这一环节走得很顺利，基本上是自动布线，只是稍微修改了一根线和一个焊盘的大小。好像越是复杂的电路，就越是能发挥出自动布线的优势，在自动布线的基础上进行手动布线，效果非常好PCB布线原则 在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。所以对电源、地线的布线要认真对待，把电源、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