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PCB的布线技术

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五谷道场|  楼主 | 2012-9-29 16:22 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
第一:前期准备。这包括准备元件库和原理图。工欲善其事,必先利其器,要做出一块好的板子,除了要设计好原理之外,还要画得好。在进行PCB设计之前,首先要准备好原理图SCH的元件库和PCB的元件库。元件库可以用peotel 自带的库,但一般情况下很难找到合适的,最好是自己根据所选器件的标准尺寸资料自己做元件库。原则上先做PCB的元件库,再做SCH的元件库。PCB的元件库要求较高,它直接影响板子的安装;SCH的元件库要求相对比较松,只要注意定义好管脚属性和与PCB元件的对应关系就行。PS:注意标准库中的隐藏管脚。之后就是原理图的设计,做好后就准备开始做PCB设计了。

第二:PCB结构设计。这一步根据已经确定的电路板尺寸和各项机械定位,在PCB 设计环境下绘制PCB板面,并按定位要求放置所需的接插件、按键/开关、螺丝孔、装配孔等等。并充分考虑和确定布线区域和非布线区域(如螺丝孔周围多大范围属于非布线区域)。
第三:PCB布局。布局说白了就是在板子上放器件。这时如果前面讲到的准备工作都做好的话,就可以在原理图上生成网络表(Design-> Create Netlist),之后在PCB图上导入网络表(Design->Load Nets)。就看见器件哗啦啦的全堆上去了,各管脚之间还有飞线提示连接。然后就可以对器件布局了。一般布局按如下原则进行:
. 按电气性能合理分区,一般分为:数字电路区(即怕干扰、又产生干扰)、模拟电路区(怕干扰)、功率驱动区(干扰源);
. 完成同一功能的电路,应尽量靠近放置,并调整各元器件以保证连线最为简洁;同时,调整各功能块间的相对位置使功能块间的连线最简洁;
. 对于质量大的元器件应考虑安装位置和安装强度;发热元件应与温度敏感元件分开放置,必要时还应考虑热对流措施;
I/O驱动器件尽量靠近印刷板的边、靠近引出接插件;
. 时钟产生器(如:晶振或钟振)要尽量靠近用到该时钟的器件;
. 在每个集成电路的电源输入脚和地之间,需加一个去耦电容(一般采用高频性能好的独石电容);电路板空间较密时,也可在几个集成电路周围加一个钽电容。
. 继电器线圈处要加放电二极管(1N4148即可);
. 布局要求要均衡,疏密有序,不能头重脚轻或一头沉
——需要特别注意,在放置元器件时,一定要考虑元器件的实际尺寸大小(所占面积和高度)、元器件之间的相对位置,以保证电路板的电气性能和生产安装的可行性和便利性同时,应该在保证上面原则能够体现的前提下,适当修改器件的摆放,使之整齐美观,如同样的器件要摆放整齐、方向一致,不能摆得错落有致
这个步骤关系到板子整体形象和下一步布线的难易程度,所以一点要花大力气去考虑。布局时,对不太肯定的地方可以先作初步布线,充分考虑。

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沙发
五谷道场|  楼主 | 2012-9-29 16:23 | 只看该作者
第四:布线。布线是整个PCB设计中最重要的工序。这将直接影响着PCB板的性能好坏。在PCB的设计过程中,布线一般有这么三种境界的划分:首先是布通,这时PCB设计时的最基本的要求。如果线路都没布通,搞得到处是飞线,那将是一块不合格的板子,可以说还没入门。其次是电器性能的满足。这是衡量一块印刷电路板是否合格的标准。这是在布通之后,认真调整布线,使其能达到最佳的电器性能。接着是美观。假如你的布线布通了,也没有什么影响电器性能的地方,但是一眼看过去杂乱无章的,加上五彩缤纷、花花绿绿的,那就算你的电器性能怎么好,在别人眼里还是垃圾一块。这样给测试和维修带来极大的不便。布线要整齐划一,不能纵横交错毫无章法。这些都要在保证电器性能和满足其他个别要求的情况下实现,否则就是舍本逐末了。布线时主要按以下原则进行:
.一般情况下,首先应对电源线和地线进行布线,以保证电路板的电气性能。在条件允许的范围内,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,最细宽度可达0.050.07mm,电源线一般为1.22.5mm。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(模拟电路的地则不能这样使用)
. 预先对要求比较严格的线(如高频线)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。
. 振荡器外壳接地,时钟线要尽量短,且不能引得到处都是。时钟振荡电路下面、特殊高速逻辑电路部分要加大地的面积,而不应该走其它信号线,以使周围电场趋近于零;
. 尽可能采用45o的折线布线,不可使用90o折线,以减小高频信号的辐射;(要求高的线还要用双弧线)
. 任何信号线都不要形成环路,如不可避免,环路应尽量小;信号线的过孔要尽量少;
. 关键的线尽量短而粗,并在两边加上保护地。
. 通过扁平电缆传送敏感信号和噪声场带信号时,要用地线-信号-地线的方式引出。
. 关键信号应预留测试点,以方便生产和维修检测用
.原理图布线完成后,应对布线进行优化;同时,经初步网络检查和DRC检查无误后,对未布线区域进行地线填充,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。

——PCB布线工艺要求
. 线
一般情况下,信号线宽为0.3mm(12mil),电源线宽为0.77mm(30mil)1.27mm(50mil);线与线之间和线与焊盘之间的距离大于等于0.33mm(13mil),实际应用中,条件允许时应考虑加大距离;
布线密度较高时,可考虑(但不建议)采用IC脚间走两根线,线的宽度为0.254mm(10mil),线间距不小于0.254mm(10mil)。特殊情况下,当器件管脚较密,宽度较窄时,可按适当减小线宽和线间距。

. 焊盘(PAD
焊盘(PAD)与过渡孔(VIA)的基本要求是:盘的直径比孔的直径要大于0.6mm;例如,通用插脚式电阻、电容和集成电路等,采用盘/孔尺寸 1.6mm/0.8mm63mil/32mil),插座、插针和二极管1N4007等,采用1.8mm/1.0mm71mil/39mil)。实际应用中,应根据实际元件的尺寸来定,有条件时,可适当加大焊盘尺寸;
PCB板上设计的元件安装孔径应比元件管脚的实际尺寸大0.20.4mm左右。

. 过孔(VIA
一般为1.27mm/0.7mm(50mil/28mil)
当布线密度较高时,过孔尺寸可适当减小,但不宜过小,可考虑采用
1.0mm/0.6mm(40mil/24mil)

. 焊盘、线、过孔的间距要求
PAD and VIA ≥ 0.3mm12mil
PAD and PAD ≥ 0.3mm12mil
PAD and TRACK ≥ 0.3mm12mil
TRACK and TRACK ≥ 0.3mm12mil
密度较高时:
PAD and VIA ≥ 0.254mm10mil
PAD and PAD ≥ 0.254mm10mil
PAD and TRACK ≥ 0.254mm10mil
TRACK and TRACK ≥ 0.254mm10mil

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板凳
五谷道场|  楼主 | 2012-9-29 16:23 | 只看该作者
第五:布线优化和丝印。没有最好的,只有更好的!不管你怎么挖空心思的去设计,等你画完之后,再去看一看,还是会觉得很多地方可以修改的。一般设计的经验是:优化布线的时间是初次布线的时间的两倍。感觉没什么地方需要修改之后,就可以铺铜了(Place->polygon Plane)。铺铜一般铺地线(注意模拟地和数字地的分离),多层板时还可能需要铺电源。时对于丝印,要注意不能被器件挡住或被过孔和焊盘去掉。同时,设计时正视元件面,底层的字应做镜像处理,以免混淆层面。

第六:网络和DRC检查和结构检查。首先,在确定电路原理图设计无误的前提下,将所生成的PCB网络文件与原理图网络文件进行物理连接关系的网络检查(NETCHECK),并根据输出文件结果及时对设计进行修正,以保证布线连接关系的正确性;
网络检查正确通过后,对PCB设计进行DRC检查,并根据输出文件结果及时对设计进行修正,以保证PCB布线的电气性能。最后需进一步对PCB的机械安装结构进行检查和确认。

第七:制版。在此之前,最好还要有一个审核的过程。
PCB设计是一个考心思的工作,谁的心思密,经验高,设计出来的板子就好。所以设计时要极其细心,充分考虑各方面的因数(比如说便于维修和检查这一项很多人就不去考虑),精益求精,就一定能设计出一个好板子。

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地板
wjzx111056| | 2012-9-29 20:07 | 只看该作者
谢谢楼主经验的分享,对我们这种刚刚涉及PCB布线的菜鸟来说很值得好好学习学习!谢谢~~~~~~~~

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5
tianli1980| | 2012-9-29 20:26 | 只看该作者
感觉布局要比布线重要。资料完整。很实用

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6
bbsdianzi168| | 2012-9-30 10:32 | 只看该作者
PCB布线才是最关键的一步。

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7
meng219902| | 2012-9-30 11:41 | 只看该作者
东西我没看 刚下火车  先顶一个吧

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8
hawksabre| | 2012-9-30 18:30 | 只看该作者
个人觉得PCB布局很重要   在初期就要先将布局确定好   这样在后续布线时   才不会出现大的布局调整    如果到了后面突然发现布局不合理   那个头就大了    PCB调整那个都是牵一发动全身   功亏一篑  呵呵   以前在公司布线时深有体会    呵呵   当然楼主的**也看了   感觉有的思想还是不错的   接受了

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9
huangfeng33| | 2012-10-8 21:15 | 只看该作者
很系统又详细的资料,对初学者很有帮助,感谢分享,顶了

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10
五谷道场|  楼主 | 2012-10-9 09:58 | 只看该作者
个人觉得PCB布局很重要   在初期就要先将布局确定好   这样在后续布线时   才不会出现大的布局调整    如果到了后面突然发现布局不合理   那个头就大了    PCB调整那个都是牵一发动全身   功亏一篑  呵呵   以前在公 ...
hawksabre 发表于 2012-9-30 18:30
的确布局很重要,布好局才能布好线,这里只说了布线时应该注意的问题,至于怎么布局,希望大家多讨论,呵呵

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11
dk52001| | 2012-10-9 12:14 | 只看该作者
谢谢楼主经验分享,很值得学习

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12
Redstar2012| | 2012-10-9 16:53 | 只看该作者
PCB 布局需要对各个元器件的封装相当了解,有时软件库中的封装有所不同,一般需要自己画封装

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13
爱之翼V| | 2012-10-12 16:16 | 只看该作者
有理论与实践经验,系统而又祥细。

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14
拿起书本| | 2012-11-3 17:23 | 只看该作者
PCB设计是一个考心思的工作,谁的心思密,经验高,设计出来的板子就好。所以设计时要极其细心,充分考虑各方面的因数(比如说便于维修和检查这一项很多人就不去考虑),精益求精,就一定能设计出一个好板子。


PCB设计是一个考心思的工作,谁的心思密,经验高,设计出来的板子就好。所以设计时要极其细心,充分考虑各方面的因数(比如说便于维修和检查这一项很多人就不去考虑),精益求精,就一定能设计出一个好板子。

PCB的设计是一个考心思的工作,谁的心思细密,经验高,谁设计出来的板子就好

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15
meng219902| | 2012-11-4 11:27 | 只看该作者
我已保存。。。。

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16
yunpy| | 2013-4-6 21:55 | 只看该作者

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17
wlw98| | 2013-7-1 18:14 | 只看该作者
mark 一下

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18
gygp| | 2013-7-2 00:20 | 只看该作者
要是专门的DSP的PCB教程就好了

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19
gygp| | 2013-7-2 00:20 | 只看该作者
EDA版块有不少这样的资料呢。

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