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                      高速PCB設計指引(一)服務

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                      首頁  技術支持  資料中心高速PCB設計指引(一)

                      高速PCB設計指引(一)

                      發布時間:2016-07-26 08:16:20 分類:資料中心

                       第一篇 pcb布線

                          在pcb設計中,布線是完成產品設計的重要步驟,可以說前面的準備工作都是為它而做的,在整個pcb中,以布線的設計過程限定最高,技巧最細、工作量最大。pcb布線有單面布線、 雙面布線及多層布線。布線時要注意輸入端與輸出端的連線,應避免相鄰平行,以免產生反射干擾。必要時應加地線隔離,兩相鄰層的布線要互相垂直,平行容易產生寄生耦合。 pcb 板的設計過程是一個復雜的過程,要想很好地掌握它,還需廣大電子工程設計人員去自已體會, 才能得到其中的真諦。 

                      一、電源、地線的處理

                        既使在整個 pcb板中的布線完成得都很好,但由于電源、 地線的考慮不周到而引起的干擾,會使產品的性能下降,有時甚至影響到產品的成功率。所以對電、地線的布線要認真對待,把電、地線所產生的噪音干擾降到最低限度,以保證產品的質量。對每個從事電子產品設計的工程人員來說都明白地線與電源線之間噪音所產生的原因,現只對降低式抑制噪音作以表述:

                      ?。ǎ保┘由先ヱ铍娙?。
                      ?。ǎ玻?、加寬電源、地線;B、數字電路的地用網狀連接,模擬電路的地則一點連接。

                      ?。ǎ常┳龀啥鄬影?,使用電源,地線平面層。

                      二、數字電路與模擬電路的共地處理

                        現在有許多pcb不再是單一功能電路(數字或模擬電路),而是由數字電路和模擬電路混合構成的。因此在布線時就需要考慮它們之間互相干擾問題,特別是地線上的噪音干擾。

                      數字電路的頻率高,模擬電路的敏感度強,對信號線來說,高頻的信號線盡可能遠離敏感的模擬電路器件,對地線來說,整個pcb對外界只有一個結點,所以必須在pcb內部進行處理數、模共地的問題,而在板內部數字地和模擬地實際上是分開的它們之間互不相連,只是在pcb與外界連接的接口處(如插頭等)。數字地與模擬地有一點短接,請注意,只有一個連接點。也有在pcb上不共地的,這由系統設計來決定。從表面上看,這樣做是比較合理,然而在實際的電路中,數字電路和模擬電路并沒有絕對的分開,對于這種情況就不能這樣簡單的處理了。

                      三、 信號線布在電(地)層上(不建議這樣做)

                        在多層印制板布線時,由于在信號線層沒有布完的線剩下已經不多,再多加層數就會造成浪費也會給生產增加一定的工作量,成本也相應增加了,為解決這個矛盾,可以考慮在電(地)層上進行布線。首先應考慮用電源層,其次才是地層。因為最好是保留地層的完整性。

                      四、大面積導體中連接腿的處理

                        在大面積的接地(電)中,常用元器件的腿與其連接,對連接腿的處理需要進行綜合的考慮,就電氣性能而言,元件腿的焊盤與銅面滿接為好,但對元件的焊接裝配就存在一些不良隱患如:①焊接需要大功率加熱器。②容易造成虛焊點。所以兼顧電氣性能與工藝需要,做成十字花焊盤,稱之為熱隔離(heat shield)俗稱熱焊盤(Thermal),這樣,可使在焊接時因截面過分散熱而產生虛焊點的可能性大大減少。多層板的接電(地)層腿的處理相同。

                      五、布線中網絡系統的作用

                        在許多CAD系統中,布線是依據網絡系統決定的。網格過密,通路雖然有所增加,但步進太小,圖場的數據量過大,這必然對設備的存貯空間有更高的要求,同時也對象計算機類電子產品的運算速度有極大的影響。而有些通路是無效的,如被元件腿的焊盤占用的或被安裝孔、定們孔所占用的等。網格過疏,通路太少對布通率的影響極大。所以要有一個疏密合理的網格系統來支持布線的進行。標準元器件兩腿之間的距離為0.1英寸(2.54mm),所以網格系統的基礎一般就定為0.1英寸(2.54 mm)或小于0.1英寸的整倍數,如:0.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等。

                      六、設計規則檢查(DRC)

                        布線設計完成后,需認真檢查布線設計是否符合設計者所制定的規則,同時也需確認所制定的規則是否符合印制板生產工藝的需求,一般檢查有如下幾個方面:

                      ?。ǎ保┚€與線,線與元件焊盤,線與貫通孔,元件焊盤與貫通孔,貫通孔與貫通孔之間的距離是否合理,是否滿足生產要求。 

                      ?。ǎ玻╇娫淳€和地線的寬度是否合適,電源與地線之間是否緊耦合(低的波阻抗)?在pcb中是否還有能讓地線加寬的地方。 

                      ?。ǎ常τ陉P鍵的信號線是否采取了最佳措施,如長度最短,加保護線,輸入線及輸出線被明顯地分開。

                      ?。ǎ矗┠M電路和數字電路部分,是否有各自獨立的地線。

                      ?。ǎ担┖蠹釉?span lang="EN-US">pcb中的圖形(如圖標、注標)是否會造成信號短路。

                      ?。ǎ叮┰?span lang="EN-US">pcb上是否加有工藝線?阻焊是否符合生產工藝的要求,阻焊尺寸是否合適,字符標志是否壓在器件焊盤上,以免影響電裝質量。

                      ?。ǎ罚┒鄬影逯械碾娫吹貙拥耐饪蜻吘壥欠窨s小,如電源地層的銅箔露出板外容易造成短路。

                      第二篇 pcb布局

                          在設計中,布局是一個重要的環節。布局結果的好壞將直接影響布線的效果,因此可以這樣認為:合理的布局是pcb設計成功的第一步。

                         在布局時可根據走線的情況對門電路進行再分配,將兩個門電路進行交換,使其成為便于布線的最佳布局。在布局完成后,還可對設計文件及有關信息進行返回標注于原理圖,使得pcb板中的有關信息與原理圖相一致,以便在今后的建檔、更改設計能同步起來, 同時對模擬的有關信息進行更新,使得能對電路的電氣性能及功能進行板級驗證。

                      --考慮整體美觀

                          一個產品的成功與否,一是要注重內在質量,二是兼顧整體的美觀,兩者都較完美才能認為該產品是成功的。在一個pcb板上,元件的布局要求要均衡,疏密有序,不能頭重腳輕或一頭沉。

                      --布局的檢查 

                      印制板尺寸是否與加工圖紙尺寸相符?能否符合pcb制造工藝要求?有無定位標記? 
                      元件在二維、三維空間上有無沖突? 
                      元件布局是否疏密有序,排列整齊?是否全部布完? 
                      需經常更換的元件能否方便的更換?插件板插入設備是否方便? 
                      熱敏元件與發熱元件之間是否有適當的距離? 
                      調整可調元件是否方便? 
                      在需要散熱的地方,裝了散熱器沒有?空氣流是否通暢? 
                      信號流程是否順暢且互連最短? 
                      插頭、插座等與機械設計是否矛盾? 
                      線路的干擾問題是否有所考慮? 

                      來源:高速PCB設計指引(一)

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