pcb設計規則
『壹』 PCB設計的規則裝配
在設計中,從PCB板的裝配角度來看,要考慮以下參數:1)孔的直徑要根據最大材料條件( MMC) 和最回小材料條件(LMC) 的情答況來決定。一個無支撐元器件的孔的直徑應當這樣選取,即從孔的MMC 中減去引腳的MMC ,所得的差值在0.15 -0. 5mm 之間。而且對於帶狀引腳,引腳的標稱對角線和無支撐孔的內徑差將不超過0.5mm ,並且不少於0.15mm。2) 合理放置較小元器件,以使其不會被較大的元器件遮蓋。3) 阻焊的厚度應不大於0.05mm。4) 絲網印製標識不能和任何焊盤相交。5) 電路板的上半部應該與下半部一樣,以達到結構對稱。因為不對稱的電路板可能會變彎曲。
『貳』 PCB設計中都有哪些重要規則,如何設定它們
不同軟體設置方法不一樣,但是目的都是一樣的。
通常有線寬、導體間距、銅皮和焊盤連接方式、線與銅皮間距、焊盤與銅皮間距、走線方式、角度、長度、阻抗匹配、過孔大小等等規則·~~~
『叄』 PCB布線有什麼規則
PCB布線原則
1.連線精簡原則
連線要精簡,盡可能短,盡量少拐彎,力求線條簡單明了,特別是在高頻迴路中,當然為了達到阻抗匹配而需要進行特殊延長的線就例外了,例如蛇行走線等。
2.安全載流原則
銅線的寬度應以自己所能承載的電流為基礎進行設計,銅線的載流能力取決於以下因素:線寬、線厚(銅鉑厚度)、允許溫升等,下表給出了銅導線的寬度和導線面積以及導電電流的關系(軍品標准),可以根據這個基本的關系對導線寬度進行適當的考慮。
3.電磁抗干擾原則
電磁抗干擾原則涉及的知識點比較多,例如銅膜線的拐彎處應為圓角或斜角(因為高頻時直角或者尖角的拐彎會影響電氣性能)雙面板兩面的導線應互相垂直、斜交或者彎曲走線,盡量避免平行走線,減小寄生耦合等。
一)通常一個電子系統中有各種不同的地線,如數字地、邏輯地、系統地、機殼地等,地線的設計原則如下:
a.正確的單點和多點接地
在低頻電路中,信號的工作頻率小於1MHZ,它的布線和器件間的電感影響較小,而接地電路形成的環流對干擾影響較大,因而應採用一點接地。當信號工作頻率大於10MHZ時,如果採用一點接地,其地線的長度不應超過波長的1/20,否則應採用多點接地法。
b.數字地與模擬地分開
若線路板上既有邏輯電路又有線性電路,應盡量使它們分開。一般數字電路的抗干擾能力比較強,例如TTL電路的雜訊容限為0.4~0.6V,CMOS電路的雜訊容限為電源電壓的0.3~0.45倍,而模擬電路只要有很小的雜訊就足以使其工作不正常,所以這兩類電路應該分開布局布線。
c.接地線應盡量加粗
若接地線用很細的線條,則接地電位會隨電流的變化而變化,使抗噪性能降低。因此應將地線加粗,使它能通過三倍於印製板上的允許電流。如有可能,接地線應在2~3mm以上。
d.接地線構成閉環路
只由數字電路組成的印製板,其接地電路布成環路大多能提高抗雜訊能力。因為環形地線可以減小接地電阻,從而減小接地電位差。
二)配置退藕電容
PCB設計的常規做法之一是在印刷板的各個關鍵部位配置適當的退藕電容,退藕電容的一般配置原則是:
a.電源的輸入端跨接10~100uf的電解電容器,如果印製電路板的位置允許,採用100uf以上的電解電容器抗干擾效果會更好。
b.原則上每個集成電路晶元都應布置一個0.01uf~`0.1uf的瓷片電容,如遇印製板空隙不夠,可每4~8個晶元布置一個1~10uf的鉭電容(最好不用電解電容,電解電容是兩層薄膜捲起來的,這種捲起來的結構在高頻時表現為電感,最好使用鉭電容或聚碳酸醞電容)。
c.對於抗噪能力弱、關斷時電源變化大的器件,如RAM、ROM存儲器件,應在晶元的電源線和地線之間直接接入退藕電容。
d.電容引線不能太長,尤其是高頻旁路電容不能有引線。
三)過孔設計
在高速PCB設計中,看似簡單的過孔也往往會給電路的設計帶來很大的負面效應,為了減小過孔的寄生效應帶來的不利影響,在設計中可以盡量做到:
a.從成本和信號質量兩方面來考慮,選擇合理尺寸的過孔大小。例如對6- 10層的內存模塊PCB設計來說,選用10/20mil(鑽孔/焊盤)的過孔較好,對於一些高密度的小尺寸的板子,也可以嘗試使用8/18Mil的過孔。在目前技術條件下,很難使用更小尺寸的過孔了(當孔的深度超過鑽孔直徑的6倍時,就無法保證孔壁能均勻鍍銅);對於電源或地線的過孔則可以考慮使用較大尺寸,以減小阻抗。
b.使用較薄的PCB板有利於減小過孔的兩種寄生參數。
c.PCB板上的信號走線盡量不換層,即盡量不要使用不必要的過孔。
d.電源和地的管腳要就近打過孔,過孔和管腳之間的引線越短越好。
e.在信號換層的過孔附近放置一些接地的過孔,以便為信號提供最近的迴路。甚至可以在PCB板上大量放置一些多餘的接地過孔。
四)降低雜訊與電磁干擾的一些經驗
a.能用低速晶元就不用高速的,高速晶元用在關鍵地方。
b.可用串一個電阻的方法,降低控制電路上下沿跳變速率。
c.盡量為繼電器等提供某種形式的阻尼,如RC設置電流阻尼。
d.使用滿足系統要求的最低頻率時鍾。
e.時鍾應盡量靠近到用該時鍾的器件,石英晶體振盪器的外殼要接地。
f.用地線將時鍾區圈起來,時鍾線盡量短。
g.石英晶體下面以及對雜訊敏感的器件下面不要走線。
h. 時鍾、匯流排、片選信號要遠離I/O線和接插件。
i.時鍾線垂直於I/O線比平行於I/O線干擾小。
J.I/O驅動電路盡量靠近PCB板邊,讓其盡快離開PCB。對進入PCB的信號要加濾波,從高雜訊區來的信號也要加濾波,同時用串終端電阻的辦法,減小信號反射。
k.MCU無用端要接高,或接地,或定義成輸出端,集成電路上該接電源、地的端都要接,不要懸空。
l.閑置不用的門電路輸入端不要懸空,閑置不用的運放正輸入端接地,負輸入端接輸出端。
m.印製板盡量使用45折線而不用90折線布線,以減小高頻信號對外的發射與耦合。
n.印製板按頻率和電流開關特性分區,雜訊元件與非雜訊元件呀距離再遠一些。
o.單面板和雙面板用單點接電源和單點接地、電源線、地線盡量粗。
p.模擬電壓輸入線、參考電壓端要盡量遠離數字電路信號線,特別是時鍾。
q.對A/D類器件,數字部分與模擬部分不要交叉。
r.元件引腳盡量短,去藕電容引腳盡量短。
s.關鍵的線要盡量粗,並在兩邊加上保護地,高速線要短要直。
t.對雜訊敏感的線不要與大電流,高速開關線並行。
u.弱信號電路,低頻電路周圍不要形成電流環路。
v.任何信號都不要形成環路,如不可避免,讓環路區盡量小。
w.每個集成電路有一個去藕電容。每個電解電容邊上都要加一個小的高頻旁路電容。
x.用大容量的鉭電容或聚酷電容而不用電解電容做電路充放電儲能電容,使用管狀電容時,外殼要接地。
y.對干擾十分敏感的信號線要設置包地,可以有效地抑制串擾。
z.信號在印刷板上傳輸,其延遲時間不應大於所有器件的標稱延遲時間。
4.印製導線最大允許工作電流
公式: I=KT0.44A0.75
其中:
K為修正系數,一般覆銅線在內層時取0.024,在外層時取0.048;
T為最大溫升,單位為℃;
A為覆銅線的截面積,單位為mil(不是mm,注意);
I為允許的最大電流,單位是A。
5.環境效應原則
要注意所應用的環境,例如在一個振動或者其他容易使板子變形的環境中採用過細的銅膜導線很容易起皮拉斷等。
6.安全工作原則
要保證安全工作,例如要保證兩線最小間距要承受所加電壓峰值,高壓線應圓滑,不得有尖銳的倒角,否則容易造成板路擊穿等。
7.組裝方便、規范原則
走線設計要考慮組裝是否方便,例如印製板上有大面積地線和電源線區時(面積超過500平方毫米),應局部開窗口以方便腐蝕等。
此外還要考慮組裝規范設計,例如元件的焊接點用焊盤來表示,這些焊盤(包括過孔)均會自動不上阻焊油,但是如用填充塊當表貼焊盤或用線段當金手指插頭,而又不做特別處理,(在阻焊層畫出無阻焊油的區域),阻焊油將掩蓋這些焊盤和金手指,容易造成誤解性錯誤;SMD器件的引腳與大面積覆銅連接時,要進行熱隔離處理,一般是做一個Track到銅箔,以防止受熱不均造成的應力集中而導致虛焊;PCB上如果有Φ12或方形12mm以上的過孔時,必須做一個孔蓋,以防止焊錫流出等。
8.經濟原則
遵循該原則要求設計者要對加工,組裝的工藝有足夠的認識和了解,例如5mil的線做腐蝕要比8mil難,所以價格要高,過孔越小越貴等
9.熱效應原則
在印製板設計時可考慮用以下幾種方法:均勻分布熱負載、給零件裝散熱器,局部或全局強迫風冷。
從有利於散熱的角度出發,印製板最好是直立安裝,板與板的距離一般不應小於2cm,而且器件在印製板上的排列方式應遵循一定的規則:
同一印製板上的器件應盡可能按其發熱量大小及散熱程度分區排列,發熱量小或耐熱性差的器件(如小信號晶體管、小規模集成電路、電解電容等)放在冷卻氣流的最上(入口處),發熱量大或耐熱性好的器件(如功率晶體管、大規模集成電路等)放在冷卻氣流最下。
在水平方向上,大功率器件盡量靠近印刷板的邊沿布置,以便縮短傳熱路徑;在垂直方向上,大功率器件盡量靠近印刷板上方布置,以便減少這些器件在工作時對其他器件溫度的影響。
對溫度比較敏感的器件最好安置在溫度最低的區域(如設備的底部),千萬不要將它放在發熱器件的正上方,多個器件最好是在水平面上交錯布局。
設備內印製板的散熱主要依靠空氣流動,所以在設計時要研究空氣流動的路徑,合理配置器件或印製電路板。採用合理的器件排列方式,可以有效地降低印製電路的溫升。
此外通過降額使用,做等溫處理等方法也是熱設計中經常使用的手段。
『肆』 PCB板得設計流程
1、布局設計
在設計中如何放置特殊元器件時首先考慮PCB尺寸大小。快易購指出pcb尺寸過大時,印刷線條長,阻抗增加,抗燥能力下降,成本也增加;過小時,散熱不好,且臨近線條容易受干擾。在確定PCB的尺寸後,在確定特殊元件的擺方位置。最後,根據功能單元,對電路的全部元器件進行布局。
2、放置順序
放置與結構有緊密配合的元器件,如電源插座、指示燈、開關、連接器等。放置特殊元器件,如大的元器件、重的元器件、發熱元器件、變壓器、IC等。放置小的元器件。
3、布局檢查
電路板尺寸和圖紙要求加工尺寸是否相符合。元器件的布局是否均衡、排列整齊、是否已經全部布完。各個層面有無沖突。如元器件、外框、需要私印的層面是否合理。常用到的元器件是否方便使用。如開關、插件板插入設備、須經常更換的元器件等。熱敏元器件與發熱元器件距離是否合理。散熱性是否良好。線路的干擾問題是否需要考慮。
(4)pcb設計規則擴展閱讀
PCB在電子設備中具有如下功能。
1、提供集成電路等各種電子元器件固定、裝配的機械支承,實現集成電路等各種電子元器件之間的布線和電氣連接或電絕緣,提供所要求的電氣特性。
2、為自動焊接提供阻焊圖形,為元器件插裝、檢查、維修提供識別字元和圖形。
3、電子設備採用印製板後,由於同類印製板的一致性,避免了人工接線的差錯,並可實現電子元器件自動插裝或貼裝、自動焊錫、自動檢測,保證了電子產品的質量,提高了勞動生產率、降低了成本,並便於維修。
4、在高速或高頻電路中為電路提供所需的電氣特性、特性阻抗和電磁兼容特性。
5、內部嵌入無源元器件的印製板,提供了一定的電氣功能,簡化了電子安裝程序,提高了產品的可靠性。
6、在大規模和超大規模的電子封裝元器件中,為電子元器件小型化的晶元封裝提供了有效的晶元載體。
『伍』 PCB設計時器件的布局應遵循哪些原則
應遵循使走線最抄短原則 有關聯的襲原件盡量靠近 模擬器件和數字器件分開放置體積大的間距要大 經常拔插的原件要放在板子邊緣 且要加固 發熱元件應與溫度敏感元件分開放置,必要時還應考慮熱對流措施
布局要求要均衡,疏密有序,不能頭重腳輕或一頭沉——需要特別注意,在放置元器件時,一定要考慮元器件的實際尺寸大小(所佔面積和高度)、元器件之間的相
對位置,以保證電路板的電氣性能和生產安裝的可行性和便利性同時,應該在保證上面原則能夠體現的前提下,適當修改器件的擺放,使之整齊美觀,如同樣的器件
要擺放整齊、方向一致,不能擺得「錯落有致」
『陸』 PCB設計規則具體作用
首先你要知道這些抄規襲則包括哪些
才能更好的理解這些規則的作用
比方說,規則裡面限定了走線與走線之間的安全間距
密集引腳的晶元,你可以設置8mil,DIP封裝的走線間距可以寬一點20mil
這些規則設定之後,你在布線的時候,他就會自動留出這個安全間距
如果你違背了這些規則,他就會報警,提示你修改。
規則還包括很多
比方說過孔,默認是1.27的外徑,0.7左右的內徑。這樣一個過孔有點偏大
你可以將過孔設置小一點
但是如果過小的話,PCB加工工藝我接觸到的最小內徑是0.2,外徑0.6
綜上,這些規則主要是為了方便你布線或者布局時候防止出現錯誤。
跟PCB工藝發展關系不大。
『柒』 簡述pcb設計規則項目和含義
地線迴路規則
串擾控制規則
屏蔽保護規則
走線的方向控制規則
走線的開環檢查規則
阻抗匹配檢查規則
走線匹配規則
走線閉環檢查規則
走線的分枝長度控制規則
走線的諧振規則
走線長度控制規則
倒角規則
器件去耦規則
器件布局分區/分層規則
孤立銅區控制規則
電源與地線層的完整性規則
重疊電源與地線層規則
3W規則
20H 規則
五——五規則
一般pcb基本設計流程如下:前期准備->pcb結構設計->pcb布局->布線->布線優化和絲印->網路和drc檢查和結構檢查->製版。
第一:前期准備。這包括准備元件庫和原理圖。「工欲善其事,必先利其器」,要做出一塊好的板子,除了要設計好原理之外,還要畫得好。在進行pcb設計之前,首先要准備好原理圖sch的元件庫和pcb的元件庫。元件庫可以用peotel自帶的庫,但一般情況下很難找到合適的,最好是自己根據所選器件的標准尺寸資料自己做元件庫。原則上先做pcb的元件庫,再做sch的元件庫。pcb的元件庫要求較高,它直接影響板子的安裝;sch的元件庫要求相對比較松,只要注意定義好管腳屬性和與pcb元件的對應關系就行。ps:注意標准庫中的隱藏管腳。之後就是原理圖的設計,做好後就准備開始做pcb設計了。
第二:pcb結構設計。這一步根據已經確定的電路板尺寸和各項機械定位,在pcb設計環境下繪制pcb板面,並按定位要求放置所需的接插件、按鍵/開關、螺絲孔、裝配孔等等。並充分考慮和確定布線區域和非布線區域(如螺絲孔周圍多大范圍屬於非布線區域)。
第三:pcb布局。布局說白了就是在板子上放器件。這時如果前面講到的准備工作都做好的話,就可以在原理圖上生成網路表(design->createnetlist),之後在pcb圖上導入網路表(design->loadnets)。就看見器件嘩啦啦的全堆上去了,各管腳之間還有飛線提示連接。然後就可以對器件布局了。一般布局按如下原則進行:
①.按電氣性能合理分區,一般分為:數字電路區(即怕干擾、又產生干擾)、模擬電路區(怕干擾)、功率驅動區(干擾源);
②.完成同一功能的電路,應盡量靠近放置,並調整各元器件以保證連線最為簡潔;同時,調整各功能塊間的相對位置使功能塊間的連線最簡潔;
③.對於質量大的元器件應考慮安裝位置和安裝強度;發熱元件應與溫度敏感元件分開放置,必要時還應考慮熱對流措施;
④.i/o驅動器件盡量靠近印刷板的邊、靠近引出接插件;
⑤.時鍾產生器(如:晶振或鍾振)要盡量靠近用到該時鍾的器件;
⑥.在每個集成電路的電源輸入腳和地之間,需加一個去耦電容(一般採用高頻性能好的獨石電容);電路板空間較密時,也可在幾個集成電路周圍加一個鉭電容。⑦.繼電器線圈處要加放電二極體(1n4148即可);⑧.布局要求要均衡,疏密有序,不能頭重腳輕或一頭沉
——需要特別注意,在放置元器件時,一定要考慮元器件的實際尺寸大小(所佔面積和高度)、元器件之間的相對位置,以保證電路板的電氣性能和生產安裝的可行性和便利性同時,應該在保證上面原則能夠體現的前提下,適當修改器件的擺放,使之整齊美觀,如同樣的器件要擺放整齊、方向一致,不能擺得「錯落有致」。
這個步驟關繫到板子整體形象和下一步布線的難易程度,所以一點要花大力氣去考慮。布局時,對不太肯定的地方可以先作初步布線,充分考慮。
第四:布線。布線是整個pcb設計中最重要的工序。這將直接影響著pcb板的性能好壞。在pcb的設計過程中,布線一般有這么三種境界的劃分:首先是布通,這時pcb設計時的最基本的要求。如果線路都沒布通,搞得到處是飛線,那將是一塊不合格的板子,可以說還沒入門。其次是電器性能的滿足。這是衡量一塊印刷電路板是否合格的標准。這是在布通之後,認真調整布線,使其能達到最佳的電器性能。接著是美觀。假如你的布線布通了,也沒有什麼影響電器性能的地方,但是一眼看過去雜亂無章的,加上五彩繽紛、花花綠綠的,那就算你的電器性能怎麼好,在別人眼裡還是垃圾一塊。這樣給測試和維修帶來極大的不便。布線要整齊劃一,不能縱橫交錯毫無章法。這些都要在保證電器性能和滿足其他個別要求的情況下實現,否則就是捨本逐末了。布線時主要按以下原則進行:
①.一般情況下,首先應對電源線和地線進行布線,以保證電路板的電氣性能。在條件允許的范圍內,盡量加寬電源、地線寬度,最好是地線比電源線寬,它們的關系是:地線>電源線>信號線,通常信號線寬為:0.2~0.3mm,最細寬度可達0.05~0.07mm,電源線一般為1.2~2.5mm。對數字電路的pcb可用寬的地導線組成一個迴路,即構成一個地網來使用(模擬電路的地則不能這樣使用)
②.預先對要求比較嚴格的線(如高頻線)進行布線,輸入端與輸出端的邊線應避免相鄰平行,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。
③.振盪器外殼接地,時鍾線要盡量短,且不能引得到處都是。時鍾振盪電路下面、特殊高速邏輯電路部分要加大地的面積,而不應該走其它信號線,以使周圍電場趨近於零;④.盡可能採用45o的折線布線,不可使用90o折線,以減小高頻信號的輻射;(要求高的線還要用雙弧線)
⑤.任何信號線都不要形成環路,如不可避免,環路應盡量小;信號線的過孔要盡量少;
⑥關鍵的線盡量短而粗,並在兩邊加上保護地。
⑦通過扁平電纜傳送敏感信號和雜訊場帶信號時,要用「地線-信號-地線」的方式引出。⑧關鍵信號應預留測試點,以方便生產和維修檢測用
⑨原理圖布線完成後,應對布線進行優化;同時,經初步網路檢查和drc檢查無誤後,對未布線區域進行地線填充,用大面積銅層作地線用,在印製板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用。或是做成多層板,電源,地線各佔用一層。
pcb布線工藝要求
①.線
一般情況下,信號線寬為0.3mm(12mil),電源線寬為0.77mm(30mil)或1.27mm(50mil);線與線之間和線與焊盤之間的距離大於等於0.33mm(13mil),實際應用中,條件允許時應考慮加大距離;
布線密度較高時,可考慮(但不建議)採用ic腳間走兩根線,線的寬度為0.254mm(10mil),線間距不小於0.254mm(10mil)。特殊情況下,當器件管腳較密,寬度較窄時,可按適當減小線寬和線間距。
②.焊盤(pad)
焊盤(pad)與過渡孔(via)的基本要求是:盤的直徑比孔的直徑要大於0.6mm;例如,通用插腳式電阻、電容和集成電路等,採用盤/孔尺寸1.6mm/0.8mm(63mil/32mil),插座、插針和二極體1n4007等,採用1.8mm/1.0mm(71mil/39mil)。實際應用中,應根據實際元件的尺寸來定,有條件時,可適當加大焊盤尺寸;
pcb板上設計的元件安裝孔徑應比元件管腳的實際尺寸大0.2~0.4mm左右。
③.過孔(via)
一般為1.27mm/0.7mm(50mil/28mil);
當布線密度較高時,過孔尺寸可適當減小,但不宜過小,可考慮採用1.0mm/0.6mm(40mil/24mil)。
④.焊盤、線、過孔的間距要求
padandvia:≥0.3mm(12mil)
padandpad:≥0.3mm(12mil)
padandtrack:≥0.3mm(12mil)
trackandtrack:≥0.3mm(12mil)
密度較高時:
padandvia:≥0.254mm(10mil)
padandpad:≥0.254mm(10mil)
padandtrack:≥0.254mm(10mil)
trackandtrack:≥0.254mm(10mil)
第五:布線優化和絲印。「沒有最好的,只有更好的」!不管你怎麼挖空心思的去設計,等你畫完之後,再去看一看,還是會覺得很多地方可以修改的。一般設計的經驗是:優化布線的時間是初次布線的時間的兩倍。感覺沒什麼地方需要修改之後,就可以鋪銅了(place->polygonplane)。鋪銅一般鋪地線(注意模擬地和數字地的分離),多層板時還可能需要鋪電源。時對於絲印,要注意不能被器件擋住或被過孔和焊盤去掉。同時,設計時正視元件面,底層的字應做鏡像處理,以免混淆層面。
第六:網路和drc檢查和結構檢查。首先,在確定電路原理圖設計無誤的前提下,將所生成的pcb網路文件與原理圖網路文件進行物理連接關系的網路檢查(netcheck),並根據輸出文件結果及時對設計進行修正,以保證布線連接關系的正確性;
網路檢查正確通過後,對pcb設計進行drc檢查,並根據輸出文件結果及時對設計進行修正,以保證pcb布線的電氣性能。最後需進一步對pcb的機械安裝結構進行檢查和確認。
第七:製版。在此之前,最好還要有一個審核的過程。
pcb設計是一個考心思的工作,誰的心思密,經驗高,設計出來的板子就好。所以設計時要極其細心,充分考慮各方面的因數(比如說便於維修和檢查這一項很多人就不去考慮),精益求精,就一定能設計出一個好板子。
資料參考:www.pcbhf.com/
『捌』 pcb設計步驟
1方案分析決定電路原理圖如何設計,同時也影響到PCB如何規劃。應根據設計要求進行方案比較和選擇,以元器件的選擇等。方案分析是開發項目中最重要的環節之一。
2電路模擬在設計電路原理圖前,有時會對某一部分電路的設計並不十分確定,因此需要通過電路模擬來驗證。電路模擬還可以用於確定電路中某些重要元器件的參數。
3設計原理圖組件立創EDA提供組件庫,但不可能包括所有器件。在元器件中找不到需要的器件時,用戶需自己設計原理圖庫文件,建立自己的元器件庫。
4繪制原理圖找到所有需要的原理圖元器件後,即可開始繪制原理圖。可根據電路的復雜程度決定是否需要使用層次原理圖,完成原理圖繪制後,用ERC(電氣法則檢查)工具進行檢查,找到出錯的原因並修改電路原理圖,從新進行ERC檢查,直到沒有原則性錯誤為止。
5設計器件封裝和原理圖器件庫一樣,立創也不可能提供所有的器件封裝。用戶需要時可以自行設計並建立新的元器件封裝庫。(封裝可在第3步時同步完成也可以)
6設計PCB確認原理圖沒有出錯後,即可開始設計PCB。首先繪出PCB輪廓,確定工藝要求(如何使用幾層板等),然後將原理圖無縫轉換成PCB中,在網路表(簡單介紹各元器件的來歷及功能)、設計規則和原理圖的引導下完成布局和布線。設計規則檢查工具對於繪制好的PCB進行檢查。PCB設計是電路設計的另一個關鍵環節,它將覺得產品的實際性能,需要參考的因素很多,不同的電路有不同的要求。
7文檔整理對原理圖、PCB版圖及元器件清單等文件予以保存,便於日後維護和修改。
『玖』 PCB設計檢查規則修訂的間距標準是多少
這個因人而異,一般布線都在8mil以上,高電壓信號根據電壓范圍設定,沒有一定之規,而且控制迴路小引腳間距如8mil以下的可以單獨設定規則避免報錯。
『拾』 PCB設計有哪些特別需要注意的點
PCB設計的基本原則
PCB設計的好壞對電路板的性能有很大的影響,因此在進行PCB設計的時候,必須遵循PCB設計的一般原則。
首先,要考慮PCB的尺寸大小,PCB尺寸過大時,印製線路長,阻抗增加,抗噪能力下降,成本增加;PCB尺寸過小時,則散熱不好,且臨近線容易受干擾。在確定PCB尺寸後,再確定特殊元件的位置。最後根據電路的功能單元,對電路的全部元件進行布局。
設計流程:
在繪制完電路原理圖之後,還要進行PCB設計的准備工作:生成網路報表。
規劃PCB板:首先,我們要對設計方案有一個初步的規劃,如電路板是什麼形狀,它的尺寸是多大,使用單面板還是雙面板或者是多層板。這一步的工作非常重要,是確定電路板設計的框架。
設置相關參數:主要是設置元件的布置參數、板層參數和布線參數等。
導入網路報表及元件封裝:網路報表相當重要,是原理圖設計系統和PCB設計系統之間的橋梁。自動布線操作就是建立在網表的基礎上的。元件的封裝就是元件在PCB板上的大小以及各個引腳所對應的焊盤位置。每個元件都要有一個對應的封裝。
元件布局:元件的布局可以使用Protel 軟體自動進行,也可以進行手動布局。元器件布局是PCB板設計的重要步驟之一,使用計算機軟體的自動布局功能常常有很多不合理的地方,還需要手動調整,良好的元件布局對後面的布線提供方便,而且可以提高整板的可靠性。
布線:根據元件引腳之間的電氣聯系,對PCB板進行布線操作。布線有自動布線和手動布線兩種方式。自動布線是根據自動布線參數設置,用軟體在PCB板的一部分或者全部范圍內進行布線,手動布線是用戶在PCB板上根據電氣連接進行手工布線。自動布線的結果並不是最優的,存在很多缺陷和不合理的地方,而且並不能保證每次都能百分之百完成自動布線任務。而手動布線的工作量過於繁重,一個大的PCB板往往要耗費巨大的工作量,因此需要靈活運用手工和自動相結合的方式進行布線。
完成布線操作後,需要對PCB 板進行補淚滴、打安裝孔和覆銅等操作,以完成PCB 板的後續工作。
最後在通過設計規則檢查之後,就可以保存並輸出PCB文件了。
3.2注意事項
3.2.1布局
在確定特殊元件的位置時要遵循以下原則:
1.盡可能縮短高頻元件的連線,設法減少它們的分布參數和相互間的電磁干擾。易受干擾的元件不能靠得太近,輸入和輸出元件應相互遠離。
2.某些元件或導線之間可能有較高的電位差,應加大它們之間的距離,以免放電引起意外短路。帶強電的元件應盡量布置在調試時手不宜觸及的地方。
3.質量超過15g的元件,應當用支架固定,然後焊接。那些又大又重、發熱量又多的元件,不宜裝在PCB上,而應安裝在整機的機箱上,且考慮散熱問題。熱敏元件應遠離發熱元件。
4.對於電位器、可調電感線圈、可變電容器、微動開關等可調元件的布局應考慮整機的結構要求。
5.應留出印製板的定位孔和固定支架所佔用的位置。
根據電路的功能單元對電路的全部元件進行布局時,要符合以下原則:
1.按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置,使布局便於信號流暢,並使信號盡可能保持一致的方向。
2.以每個功能電路的核心元件為中心,圍繞它來布局。元件應均勻、整齊、緊湊地排列在PCB上,盡量減少和縮短各元件之間的引線和連接。
3.在高頻下工作的電路,要考慮元件之間的分布參數。一般電路應盡可能使元件平行排列。這樣不但美觀,而且焊接容易,易於批量生產。
4.位於電路板邊緣的元件,離電路板邊緣一般小於2mm。電路板的最佳形狀為矩形,長寬比為3:2(或4:3)。電路板面尺寸過大時,應考慮板所受到的機械強度。
3.2.2布線
1.連線精簡原則
連線要精簡,盡可能短,盡量少拐彎,力求線條簡單明了,特別是在高頻迴路中,當然為了達到阻抗匹配而需要進行特殊延長的線就例外了,如蛇形走線等等。
2.安全載流原則
銅線寬度應以自己能承受的電流為基礎進行設計,銅線的載流能力取決於以下因素:線寬、線厚(銅箔厚度)、容許溫升等。
電磁抗干擾原則
電磁抗干擾設計的原則比較多,例如銅膜線的應為圓角或斜角(因為高頻時直角或者尖角的拐彎會影響電氣性能),雙面板兩面的導線應相互斜交或者彎曲走線,盡量避免平行走線,
減少寄生耦合等。
4.安全工作原則
要保證安全工作,例如保證兩線最小安全間距要能承受所加電壓峰值;高壓線應圓滑,不得有尖銳的倒角,否則容易造成板路擊穿等。以上是一些基本的布線原則,布線很大程度上和設計者的設計經驗有關。
3.2.3 焊盤大小
焊盤的直徑和內孔尺寸:焊盤的內孔尺寸必須從元件引線直徑、公差尺寸以及焊錫層厚度、孔徑公差、孔金屬電鍍層等方面考慮。焊盤的內孔一般不小於0.6mm,因為太小的孔開模沖孔時不易加工。通常情況下以金屬引腳加上0.2mm作為焊盤內孔直徑,焊盤的直徑取決
於內孔直徑。
有關焊盤的其他注意事項:
焊盤內孔邊緣到印製板邊的距離要大於1mm,這樣可以避免加工時導致焊盤缺損。焊盤的補淚滴:當與焊盤的連接走線較細時,要將焊盤與走線之間的連接設計成淚滴狀,這樣的好處是焊盤不容易起皮,增加了連接處的機械強度,使走線與焊盤不易斷開。相鄰的焊盤要避免成銳角或大面積的銅箔,成銳角會造成波峰焊困難,大面積銅箔會因散熱過快導致不易焊接。
3.2.4 PCB的抗干擾措施
PCB的抗干擾設計與具體電路有著密切的關系,這里介紹一下PCB抗干擾設計的常用措施。
1 電源線設計。根據PCB 板電流的大小,盡量加粗電源線寬度,減少環路電阻。同時,使電源線、地線的走向和數據傳遞的方向不一致,這樣有助於增強抗雜訊能力。
2地線設計原則:
數字地與模擬地分開。若PCB板上既有邏輯電路又有模擬電路,應使它們盡量分開。低頻電路的地應盡量採用單點並聯接地,實際布線有困難時可部分串聯後再並聯接地。高頻電路宜採用多點串聯接地,地線應短而粗,高頻元件周圍盡量用柵格狀的大面積銅箔。接地線應盡量加粗。若接地線用很細的線條,則接地電位隨電流的變化而變化,使抗噪能力降低。因此應將接地線加粗,使它能通過三倍於PCB上的允許電流。如有可能,接地線寬度應在2~3mm以上。
接地線構成閉環路。有數字電路組成的印刷板,其接地電路構成閉環能提高抗雜訊能力。
3大面積覆銅
所謂覆銅,就是將PCB上沒有布線的地方,鋪滿銅膜。PCB上的大面積覆銅有兩種作用:一為散熱;另外還可以減小地線阻抗,並且屏蔽電路板的信號交叉干擾以提高電路系統的抗干擾能力。
3.2.5去耦電容配置
在 PCB 板上每增加一條導線,增加一個元件,或者增加一個通孔,都會給整個PCB 板引入額外的寄生電容,因此在對PCB板進行設計的時候,應該在電路板的關鍵部位安裝適當的去耦電容。
安裝去耦電容的一般原則是:
1.在電源的輸入端配置一個10~100μF的電解電容器。
2.每一個集成電路晶元都應配置一個0.01pF 的電容,也可以幾個集成電路晶元合起來配置一個10pF的電容。
3.對於抗噪能力弱的元件,如RAM、ROM等,應在晶元的電源線與地線之間直接接入去耦電容。
4.配置的電容盡量靠近被配置的元件,減少引線長度。
5.在有容易產生電火花放電的地方,如繼電器,空氣開關等地方,應該配置RC電路,以便吸收電流防止電火花發生。
3.3 設計規則檢查
對布線完畢的電路板必須要進行DRC(Design Rule Check)檢驗,通過DRC檢查可以查找出電路板上違反預先設定規則的行為,以便於修改不合理的設計。一般檢查有一下幾個方面:
1.檢查銅膜導線、焊盤、通孔等之間的距離是否大於允許的最小值。
2.不同的導線之間是否有短路現象發生。
3.是否有些連線沒有連接好,或者導線中間有中斷現象發生,或者PCB 板上存在未清除干凈的廢線。
4.各個導線的寬度是否滿足要求,尤其是電源線和地線,能加寬的地方一定要加寬,以減小阻抗。
5.導線拐角的地方不能形成銳角或者直角,對不理想的地方進行修改。
6.所有通孔、焊盤的大小是否滿足設計要求。