电路设计

pcb经验谈

2019-07-14 10:20发布

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布局:
总体思想：在符合产品电气以及机械结构要求的基础上考虑整体美观，在一个PCB板上，元件的布局要求要均衡，疏密有序。
1．印制板尺寸必须与加工图纸尺寸相符，符合PCB制造工艺要求，放置MARK点。
2．元件在二维、三维空间上有无冲突？
3．元件布局是否疏密有序，排列整齐？是否全部布完？
4．需经常更换的元件能否方便的更换？插件板插入设备是否方便？
5．热敏元件与发热元件之间是否有适当的距离？
6．调整可调元件是否方便？
7．在需要散热的地方，装了散热器没有？空气流是否通畅？
8．信号流程是否顺畅且互连最短？
9．插头、插座等与机械设计是否矛盾？
10．蜂鸣器远离柱形电感，避免干扰声音失真。
11．速度较快的器件如SRAM要尽量的离CPU近。
12．由相同电源供电的器件尽量放在一起。
布线：　　
1． 走线要有合理的走向：如输入/输出，交流/直流，强/弱信号，高频/低频，高压/低压等...，它们的走向应该是呈线形的(或分离)，不得相互交融。其目 的是防止相互干扰。最好的走向是按直线，但一般不易实现，避免环形走线。对于是直流，小信号，低电压PCB设计的要求可以低些。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。
2．选择好接地点：一般情况下要求共点地，数字地与模拟地在电源输入电容处相连。
3．合理布置电源滤波/退耦电容：布置这些电容就应尽量靠近这些元部件，离得太远就没有作用了。在贴片器件的退耦电容最好在布在板子另一面的器件肚子位置，电源和地要先过电容，再进芯片。
4．线条有讲究：有条件做宽的线决不做细；高压及高频线应园滑，不得有尖锐的倒角，拐弯也不得采用直角，一般采用135度角。地线应尽量宽，最好使用大面积敷铜，这对接地点问题有相当大的改善。 设计中应尽量减少过线孔，减少并行的线条密度。
5．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。
6．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。
7．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。
8．关键信号的处理，关键信号如时钟线应该进行包地处理，避免产生干扰，同时在晶振器件边做一个焊点使晶振外壳接地。
9．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）？在PCB中是否还有能让地线加宽的地方。
　　对于关键的信号线是否采取了最佳措施，如长度最短，加保护线，输入线及输出线被明显地分开。
　　模拟电路和数字电路部分，是否有各自独立的地线。
　　后加在PCB中的图形（如图标、注标）是否会造成信号短路。
　　对一些不理想的线形进行修改。
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。
　　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。
10．关于EMC方面：
a．尽可能选用信号斜率较慢的器件，以降低信号所产生的高频成分。
b．注意高频器件摆放的位置，不要太靠近对外的连接器。
c．注意高速信号的阻抗匹配，走线层及其回流电流路径，以减少高频的反射与辐射。
d.在各器件的电源管脚放置足够与适当的去耦合电容以缓和电源层和地层上的噪声。特别注意电容的频率响应与温度的特性是否符合设计所需。
e电源层比地层内缩20H，H为电源层与地层之间的距离。
11．GERBER输出检查
检查输出的GERBER文件是否按层叠顺序要求输出，在CAM350里查看每一层数据以及DRILL表，同时注意特殊孔如方孔的输出。
 

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