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干货:PCB板设计的经验总结!

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干货:PCB板设计的经验总结!

发布日期:2018-07-03 作者: 点击:

一:前期准备。

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 circuit board设计之前,首先要准备好原理图SCH的元件库和pcb板的元件库。元件库可以用peotel 自带的库,但一般情况下很难找到合适的,所以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板的元件库,再做SCH的元件库。pcb板的元件库要求较高,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板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板设计了。

二:pcb板结构设计。

这一步根据已经确定的电路板尺寸和各项机械定位,在pcb板 设计环境下绘制pcb板板面,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)。

三:pcb板布局。

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,之后在pcb板图上导入网络表。就看见器件全堆上去了,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:

①.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);

②.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是简洁;同时,调整各功能块间的相对位置使功能块间的连线简洁;

③.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;

④. I/O驱动器件尽量靠近印刷板的边、靠近引出接插件;

⑤. 时钟产生器(如:晶振或钟振)要尽量靠近用到该时钟的器件;

⑥.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。

⑦. 继电器线圈处要加放电二极管(1N4148即可);

⑧. 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。


pcb板


四:布线。

布线是整个pcb板设计中重要的工序。这将直接影响着pcb板板的性能好坏。在pcb板的设计过程中,布线一般有这么三种境界的划分:首先是布通,这时pcb板设计时的基本的要求。如果线路都没布通,搞的到处是飞线,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,使其能达到好的电器性能。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:

①. 线

一般情况下,信号线宽为0.3mm(12mil),电源线宽为0.77mm(30mil)或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。

②. 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/0.8mm(63mil/32mil),插座、插针和二极管1N4007等,采用1.8mm/1.0mm(71mil/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板板上设计的元件安装孔径应比元件管脚的实际尺寸大0.2~0.4mm左右。

③. 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)。

④. 焊盘、线、过孔的间距要求:

PAD and VIA : ≥ 0.3mm(12mil)

PAD and PAD : ≥ 0.3mm(12mil)

PAD and TRACK : ≥ 0.3mm(12mil)

TRACK and TRACK : ≥ 0.3mm(12mil)

密度较高时:

PAD and VIA : ≥ 0.254mm(10mil)

PAD and PAD : ≥ 0.254mm(10mil)

PAD and TRACK : ≥ 0.254mm(10mil)

TRACK and TRACK : ≥ 0.254mm(10mil)

五:布线优化和丝印。

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。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。

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板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,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板设计进行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板布线的电气性能。然后需进一步对pcb板的机械安装结构进行检查和确认。

七:制版。在此之前,需要有一个审核的过程。

pcb板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。所以设计时要很细心,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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关键词:PCB板,快速PCB,加急pcb

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