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pcb设计规则

发布时间: 2020-12-25 00:37:37

『壹』 PCB设计的规则装配

在设计中,从PCB板的装配角度来看,要考虑以下参数:1)孔的直径要根据最大材料条件( MMC) 和最回小材料条件(LMC) 的情答况来决定。一个无支撑元器件的孔的直径应当这样选取,即从孔的MMC 中减去引脚的MMC ,所得的差值在0.15 -0. 5mm 之间。而且对于带状引脚,引脚的标称对角线和无支撑孔的内径差将不超过0.5mm ,并且不少于0.15mm。2) 合理放置较小元器件,以使其不会被较大的元器件遮盖。3) 阻焊的厚度应不大于0.05mm。4) 丝网印制标识不能和任何焊盘相交。5) 电路板的上半部应该与下半部一样,以达到结构对称。因为不对称的电路板可能会变弯曲。

『贰』 PCB设计中都有哪些重要规则,如何设定它们

不同软件设置方法不一样,但是目的都是一样的。
通常有线宽、导体间距、铜皮和焊盘连接方式、线与铜皮间距、焊盘与铜皮间距、走线方式、角度、长度、阻抗匹配、过孔大小等等规则·~~~

『叁』 PCB布线有什么规则

PCB布线原则

1.连线精简原则
连线要精简,尽可能短,尽量少拐弯,力求线条简单明了,特别是在高频回路中,当然为了达到阻抗匹配而需要进行特殊延长的线就例外了,例如蛇行走线等。

2.安全载流原则
铜线的宽度应以自己所能承载的电流为基础进行设计,铜线的载流能力取决于以下因素:线宽、线厚(铜铂厚度)、允许温升等,下表给出了铜导线的宽度和导线面积以及导电电流的关系(军品标准),可以根据这个基本的关系对导线宽度进行适当的考虑。

3.电磁抗干扰原则
电磁抗干扰原则涉及的知识点比较多,例如铜膜线的拐弯处应为圆角或斜角(因为高频时直角或者尖角的拐弯会影响电气性能)双面板两面的导线应互相垂直、斜交或者弯曲走线,尽量避免平行走线,减小寄生耦合等。

一)通常一个电子系统中有各种不同的地线,如数字地、逻辑地、系统地、机壳地等,地线的设计原则如下:
a.正确的单点和多点接地
在低频电路中,信号的工作频率小于1MHZ,它的布线和器件间的电感影响较小,而接地电路形成的环流对干扰影响较大,因而应采用一点接地。当信号工作频率大于10MHZ时,如果采用一点接地,其地线的长度不应超过波长的1/20,否则应采用多点接地法。
b.数字地与模拟地分开
若线路板上既有逻辑电路又有线性电路,应尽量使它们分开。一般数字电路的抗干扰能力比较强,例如TTL电路的噪声容限为0.4~0.6V,CMOS电路的噪声容限为电源电压的0.3~0.45倍,而模拟电路只要有很小的噪声就足以使其工作不正常,所以这两类电路应该分开布局布线。
c.接地线应尽量加粗
若接地线用很细的线条,则接地电位会随电流的变化而变化,使抗噪性能降低。因此应将地线加粗,使它能通过三倍于印制板上的允许电流。如有可能,接地线应在2~3mm以上。
d.接地线构成闭环路
只由数字电路组成的印制板,其接地电路布成环路大多能提高抗噪声能力。因为环形地线可以减小接地电阻,从而减小接地电位差。

二)配置退藕电容
PCB设计的常规做法之一是在印刷板的各个关键部位配置适当的退藕电容,退藕电容的一般配置原则是:
a.电源的输入端跨接10~100uf的电解电容器,如果印制电路板的位置允许,采用100uf以上的电解电容器抗干扰效果会更好。
b.原则上每个集成电路芯片都应布置一个0.01uf~`0.1uf的瓷片电容,如遇印制板空隙不够,可每4~8个芯片布置一个1~10uf的钽电容(最好不用电解电容,电解电容是两层薄膜卷起来的,这种卷起来的结构在高频时表现为电感,最好使用钽电容或聚碳酸酝电容)。
c.对于抗噪能力弱、关断时电源变化大的器件,如RAM、ROM存储器件,应在芯片的电源线和地线之间直接接入退藕电容。
d.电容引线不能太长,尤其是高频旁路电容不能有引线。

三)过孔设计
在高速PCB设计中,看似简单的过孔也往往会给电路的设计带来很大的负面效应,为了减小过孔的寄生效应带来的不利影响,在设计中可以尽量做到:
a.从成本和信号质量两方面来考虑,选择合理尺寸的过孔大小。例如对6- 10层的内存模块PCB设计来说,选用10/20mil(钻孔/焊盘)的过孔较好,对于一些高密度的小尺寸的板子,也可以尝试使用8/18Mil的过孔。在目前技术条件下,很难使用更小尺寸的过孔了(当孔的深度超过钻孔直径的6倍时,就无法保证孔壁能均匀镀铜);对于电源或地线的过孔则可以考虑使用较大尺寸,以减小阻抗。
b.使用较薄的PCB板有利于减小过孔的两种寄生参数。
c.PCB板上的信号走线尽量不换层,即尽量不要使用不必要的过孔。
d.电源和地的管脚要就近打过孔,过孔和管脚之间的引线越短越好。
e.在信号换层的过孔附近放置一些接地的过孔,以便为信号提供最近的回路。甚至可以在PCB板上大量放置一些多余的接地过孔。

四)降低噪声与电磁干扰的一些经验
a.能用低速芯片就不用高速的,高速芯片用在关键地方。
b.可用串一个电阻的方法,降低控制电路上下沿跳变速率。
c.尽量为继电器等提供某种形式的阻尼,如RC设置电流阻尼。
d.使用满足系统要求的最低频率时钟。
e.时钟应尽量靠近到用该时钟的器件,石英晶体振荡器的外壳要接地。
f.用地线将时钟区圈起来,时钟线尽量短。
g.石英晶体下面以及对噪声敏感的器件下面不要走线。
h. 时钟、总线、片选信号要远离I/O线和接插件。
i.时钟线垂直于I/O线比平行于I/O线干扰小。
J.I/O驱动电路尽量靠近PCB板边,让其尽快离开PCB。对进入PCB的信号要加滤波,从高噪声区来的信号也要加滤波,同时用串终端电阻的办法,减小信号反射。
k.MCU无用端要接高,或接地,或定义成输出端,集成电路上该接电源、地的端都要接,不要悬空。
l.闲置不用的门电路输入端不要悬空,闲置不用的运放正输入端接地,负输入端接输出端。
m.印制板尽量使用45折线而不用90折线布线,以减小高频信号对外的发射与耦合。
n.印制板按频率和电流开关特性分区,噪声元件与非噪声元件呀距离再远一些。
o.单面板和双面板用单点接电源和单点接地、电源线、地线尽量粗。
p.模拟电压输入线、参考电压端要尽量远离数字电路信号线,特别是时钟。
q.对A/D类器件,数字部分与模拟部分不要交叉。
r.元件引脚尽量短,去藕电容引脚尽量短。
s.关键的线要尽量粗,并在两边加上保护地,高速线要短要直。
t.对噪声敏感的线不要与大电流,高速开关线并行。
u.弱信号电路,低频电路周围不要形成电流环路。
v.任何信号都不要形成环路,如不可避免,让环路区尽量小。
w.每个集成电路有一个去藕电容。每个电解电容边上都要加一个小的高频旁路电容。
x.用大容量的钽电容或聚酷电容而不用电解电容做电路充放电储能电容,使用管状电容时,外壳要接地。
y.对干扰十分敏感的信号线要设置包地,可以有效地抑制串扰。
z.信号在印刷板上传输,其延迟时间不应大于所有器件的标称延迟时间。

4.印制导线最大允许工作电流
公式: I=KT0.44A0.75
其中:
K为修正系数,一般覆铜线在内层时取0.024,在外层时取0.048;
T为最大温升,单位为℃;
A为覆铜线的截面积,单位为mil(不是mm,注意);
I为允许的最大电流,单位是A。

5.环境效应原则
要注意所应用的环境,例如在一个振动或者其他容易使板子变形的环境中采用过细的铜膜导线很容易起皮拉断等。

6.安全工作原则
要保证安全工作,例如要保证两线最小间距要承受所加电压峰值,高压线应圆滑,不得有尖锐的倒角,否则容易造成板路击穿等。

7.组装方便、规范原则
走线设计要考虑组装是否方便,例如印制板上有大面积地线和电源线区时(面积超过500平方毫米),应局部开窗口以方便腐蚀等。
此外还要考虑组装规范设计,例如元件的焊接点用焊盘来表示,这些焊盘(包括过孔)均会自动不上阻焊油,但是如用填充块当表贴焊盘或用线段当金手指插头,而又不做特别处理,(在阻焊层画出无阻焊油的区域),阻焊油将掩盖这些焊盘和金手指,容易造成误解性错误;SMD器件的引脚与大面积覆铜连接时,要进行热隔离处理,一般是做一个Track到铜箔,以防止受热不均造成的应力集中而导致虚焊;PCB上如果有Φ12或方形12mm以上的过孔时,必须做一个孔盖,以防止焊锡流出等。

8.经济原则
遵循该原则要求设计者要对加工,组装的工艺有足够的认识和了解,例如5mil的线做腐蚀要比8mil难,所以价格要高,过孔越小越贵等

9.热效应原则
在印制板设计时可考虑用以下几种方法:均匀分布热负载、给零件装散热器,局部或全局强迫风冷。
从有利于散热的角度出发,印制板最好是直立安装,板与板的距离一般不应小于2cm,而且器件在印制板上的排列方式应遵循一定的规则:
同一印制板上的器件应尽可能按其发热量大小及散热程度分区排列,发热量小或耐热性差的器件(如小信号晶体管、小规模集成电路、电解电容等)放在冷却气流的最上(入口处),发热量大或耐热性好的器件(如功率晶体管、大规模集成电路等)放在冷却气流最下。
在水平方向上,大功率器件尽量靠近印刷板的边沿布置,以便缩短传热路径;在垂直方向上,大功率器件尽量靠近印刷板上方布置,以便减少这些器件在工作时对其他器件温度的影响。
对温度比较敏感的器件最好安置在温度最低的区域(如设备的底部),千万不要将它放在发热器件的正上方,多个器件最好是在水平面上交错布局。
设备内印制板的散热主要依靠空气流动,所以在设计时要研究空气流动的路径,合理配置器件或印制电路板。采用合理的器件排列方式,可以有效地降低印制电路的温升。
此外通过降额使用,做等温处理等方法也是热设计中经常使用的手段。

『肆』 PCB板得设计流程

1、布局设计

在设计中如何放置特殊元器件时首先考虑PCB尺寸大小。快易购指出pcb尺寸过大时,印刷线条长,阻抗增加,抗燥能力下降,成本也增加;过小时,散热不好,且临近线条容易受干扰。在确定PCB的尺寸后,在确定特殊元件的摆方位置。最后,根据功能单元,对电路的全部元器件进行布局。

2、放置顺序

放置与结构有紧密配合的元器件,如电源插座、指示灯、开关、连接器等。放置特殊元器件,如大的元器件、重的元器件、发热元器件、变压器、IC等。放置小的元器件。

3、布局检查

电路板尺寸和图纸要求加工尺寸是否相符合。元器件的布局是否均衡、排列整齐、是否已经全部布完。各个层面有无冲突。如元器件、外框、需要私印的层面是否合理。常用到的元器件是否方便使用。如开关、插件板插入设备、须经常更换的元器件等。热敏元器件与发热元器件距离是否合理。散热性是否良好。线路的干扰问题是否需要考虑。



(4)pcb设计规则扩展阅读

PCB在电子设备中具有如下功能。

1、提供集成电路等各种电子元器件固定、装配的机械支承,实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘,提供所要求的电气特性。

2、为自动焊接提供阻焊图形,为元器件插装、检查、维修提供识别字符和图形。

3、电子设备采用印制板后,由于同类印制板的一致性,避免了人工接线的差错,并可实现电子元器件自动插装或贴装、自动焊锡、自动检测,保证了电子产品的质量,提高了劳动生产率、降低了成本,并便于维修。

4、在高速或高频电路中为电路提供所需的电气特性、特性阻抗和电磁兼容特性。

5、内部嵌入无源元器件的印制板,提供了一定的电气功能,简化了电子安装程序,提高了产品的可靠性。

6、在大规模和超大规模的电子封装元器件中,为电子元器件小型化的芯片封装提供了有效的芯片载体。

『伍』 PCB设计时器件的布局应遵循哪些原则

应遵循使走线最抄短原则 有关联的袭原件尽量靠近 模拟器件和数字器件分开放置体积大的间距要大 经常拔插的原件要放在板子边缘 且要加固 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
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”

『陆』 PCB设计规则具体作用

首先你要知道这些抄规袭则包括哪些
才能更好的理解这些规则的作用
比方说,规则里面限定了走线与走线之间的安全间距
密集引脚的芯片,你可以设置8mil,DIP封装的走线间距可以宽一点20mil
这些规则设定之后,你在布线的时候,他就会自动留出这个安全间距
如果你违背了这些规则,他就会报警,提示你修改。
规则还包括很多
比方说过孔,默认是1.27的外径,0.7左右的内径。这样一个过孔有点偏大
你可以将过孔设置小一点
但是如果过小的话,PCB加工工艺我接触到的最小内径是0.2,外径0.6
综上,这些规则主要是为了方便你布线或者布局时候防止出现错误。
跟PCB工艺发展关系不大。

『柒』 简述pcb设计规则项目和含义

地线回路规则
串扰控制规则
屏蔽保护规则
走线的方向控制规则
走线的开环检查规则
阻抗匹配检查规则
走线匹配规则
走线闭环检查规则
走线的分枝长度控制规则
走线的谐振规则
走线长度控制规则
倒角规则
器件去耦规则
器件布局分区/分层规则
孤立铜区控制规则
电源与地线层的完整性规则
重叠电源与地线层规则
3W规则
20H 规则
五——五规则
一般pcb基本设计流程如下:前期准备->pcb结构设计->pcb布局->布线->布线优化和丝印->网络和drc检查和结构检查->制版。

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->createnetlist),之后在pcb图上导入网络表(design->loadnets)。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:

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;
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。

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:

①.一般情况下,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:0.2~0.3mm,最细宽度可达0.05~0.07mm,电源线一般为1.2~2.5mm。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)
②.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。
③.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;④.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)
⑤.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;
⑥关键的线尽量短而粗,并在两边加上保护地。
⑦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。⑧关键信号应预留测试点,以方便生产和维修检测用
⑨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

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

padandvia:≥0.3mm(12mil)
padandpad:≥0.3mm(12mil)
padandtrack:≥0.3mm(12mil)
trackandtrack:≥0.3mm(12mil)

密度较高时:

padandvia:≥0.254mm(10mil)
padandpad:≥0.254mm(10mil)
padandtrack:≥0.254mm(10mil)
trackandtrack:≥0.254mm(10mil)

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->polygonplane)。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。

资料参考:www.pcbhf.com/

『捌』 pcb设计步骤

1方案分析决定电路原理图如何设计,同时也影响到PCB如何规划。应根据设计要求进行方案比较和选择,以元器件的选择等。方案分析是开发项目中最重要的环节之一。
2电路仿真在设计电路原理图前,有时会对某一部分电路的设计并不十分确定,因此需要通过电路仿真来验证。电路仿真还可以用于确定电路中某些重要元器件的参数。
3设计原理图组件立创EDA提供组件库,但不可能包括所有器件。在元器件中找不到需要的器件时,用户需自己设计原理图库文件,建立自己的元器件库。
4绘制原理图找到所有需要的原理图元器件后,即可开始绘制原理图。可根据电路的复杂程度决定是否需要使用层次原理图,完成原理图绘制后,用ERC(电气法则检查)工具进行检查,找到出错的原因并修改电路原理图,从新进行ERC检查,直到没有原则性错误为止。
5设计器件封装和原理图器件库一样,立创也不可能提供所有的器件封装。用户需要时可以自行设计并建立新的元器件封装库。(封装可在第3步时同步完成也可以)
6设计PCB确认原理图没有出错后,即可开始设计PCB。首先绘出PCB轮廓,确定工艺要求(如何使用几层板等),然后将原理图无缝转换成PCB中,在网络表(简单介绍各元器件的来历及功能)、设计规则和原理图的引导下完成布局和布线。设计规则检查工具对于绘制好的PCB进行检查。PCB设计是电路设计的另一个关键环节,它将觉得产品的实际性能,需要参考的因素很多,不同的电路有不同的要求。
7文档整理对原理图、PCB版图及元器件清单等文件予以保存,便于日后维护和修改。

『玖』 PCB设计检查规则修订的间距标准是多少

这个因人而异,一般布线都在8mil以上,高电压信号根据电压范围设定,没有一定之规,而且控制回路小引脚间距如8mil以下的可以单独设定规则避免报错。

『拾』 PCB设计有哪些特别需要注意的点

PCB设计的基本原则
PCB设计的好坏对电路板的性能有很大的影响,因此在进行PCB设计的时候,必须遵循PCB设计的一般原则。
首先,要考虑PCB的尺寸大小,PCB尺寸过大时,印制线路长,阻抗增加,抗噪能力下降,成本增加;PCB尺寸过小时,则散热不好,且临近线容易受干扰。在确定PCB尺寸后,再确定特殊元件的位置。最后根据电路的功能单元,对电路的全部元件进行布局。
设计流程:
在绘制完电路原理图之后,还要进行PCB设计的准备工作:生成网络报表。
规划PCB板:首先,我们要对设计方案有一个初步的规划,如电路板是什么形状,它的尺寸是多大,使用单面板还是双面板或者是多层板。这一步的工作非常重要,是确定电路板设计的框架。
设置相关参数:主要是设置元件的布置参数、板层参数和布线参数等。
导入网络报表及元件封装:网络报表相当重要,是原理图设计系统和PCB设计系统之间的桥梁。自动布线操作就是建立在网表的基础上的。元件的封装就是元件在PCB板上的大小以及各个引脚所对应的焊盘位置。每个元件都要有一个对应的封装。
元件布局:元件的布局可以使用Protel 软件自动进行,也可以进行手动布局。元器件布局是PCB板设计的重要步骤之一,使用计算机软件的自动布局功能常常有很多不合理的地方,还需要手动调整,良好的元件布局对后面的布线提供方便,而且可以提高整板的可靠性。
布线:根据元件引脚之间的电气联系,对PCB板进行布线操作。布线有自动布线和手动布线两种方式。自动布线是根据自动布线参数设置,用软件在PCB板的一部分或者全部范围内进行布线,手动布线是用户在PCB板上根据电气连接进行手工布线。自动布线的结果并不是最优的,存在很多缺陷和不合理的地方,而且并不能保证每次都能百分之百完成自动布线任务。而手动布线的工作量过于繁重,一个大的PCB板往往要耗费巨大的工作量,因此需要灵活运用手工和自动相结合的方式进行布线。
完成布线操作后,需要对PCB 板进行补泪滴、打安装孔和覆铜等操作,以完成PCB 板的后续工作。
最后在通过设计规则检查之后,就可以保存并输出PCB文件了。
3.2注意事项
3.2.1布局
在确定特殊元件的位置时要遵循以下原则:
1.尽可能缩短高频元件的连线,设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元件不能靠得太近,输入和输出元件应相互远离。
2.某些元件或导线之间可能有较高的电位差,应加大它们之间的距离,以免放电引起意外短路。带强电的元件应尽量布置在调试时手不宜触及的地方。
3.质量超过15g的元件,应当用支架固定,然后焊接。那些又大又重、发热量又多的元件,不宜装在PCB上,而应安装在整机的机箱上,且考虑散热问题。热敏元件应远离发热元件。
4.对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求。
5.应留出印制板的定位孔和固定支架所占用的位置。
根据电路的功能单元对电路的全部元件进行布局时,要符合以下原则:
1.按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置,使布局便于信号流畅,并使信号尽可能保持一致的方向。
2.以每个功能电路的核心元件为中心,围绕它来布局。元件应均匀、整齐、紧凑地排列在PCB上,尽量减少和缩短各元件之间的引线和连接。
3.在高频下工作的电路,要考虑元件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元件平行排列。这样不但美观,而且焊接容易,易于批量生产。
4.位于电路板边缘的元件,离电路板边缘一般小于2mm。电路板的最佳形状为矩形,长宽比为3:2(或4:3)。电路板面尺寸过大时,应考虑板所受到的机械强度。
3.2.2布线
1.连线精简原则
连线要精简,尽可能短,尽量少拐弯,力求线条简单明了,特别是在高频回路中,当然为了达到阻抗匹配而需要进行特殊延长的线就例外了,如蛇形走线等等。
2.安全载流原则
铜线宽度应以自己能承受的电流为基础进行设计,铜线的载流能力取决于以下因素:线宽、线厚(铜箔厚度)、容许温升等。
电磁抗干扰原则
电磁抗干扰设计的原则比较多,例如铜膜线的应为圆角或斜角(因为高频时直角或者尖角的拐弯会影响电气性能),双面板两面的导线应相互斜交或者弯曲走线,尽量避免平行走线,
减少寄生耦合等。
4.安全工作原则
要保证安全工作,例如保证两线最小安全间距要能承受所加电压峰值;高压线应圆滑,不得有尖锐的倒角,否则容易造成板路击穿等。以上是一些基本的布线原则,布线很大程度上和设计者的设计经验有关。
3.2.3 焊盘大小
焊盘的直径和内孔尺寸:焊盘的内孔尺寸必须从元件引线直径、公差尺寸以及焊锡层厚度、孔径公差、孔金属电镀层等方面考虑。焊盘的内孔一般不小于0.6mm,因为太小的孔开模冲孔时不易加工。通常情况下以金属引脚加上0.2mm作为焊盘内孔直径,焊盘的直径取决
于内孔直径。
有关焊盘的其他注意事项:
焊盘内孔边缘到印制板边的距离要大于1mm,这样可以避免加工时导致焊盘缺损。焊盘的补泪滴:当与焊盘的连接走线较细时,要将焊盘与走线之间的连接设计成泪滴状,这样的好处是焊盘不容易起皮,增加了连接处的机械强度,使走线与焊盘不易断开。相邻的焊盘要避免成锐角或大面积的铜箔,成锐角会造成波峰焊困难,大面积铜箔会因散热过快导致不易焊接。
3.2.4 PCB的抗干扰措施
PCB的抗干扰设计与具体电路有着密切的关系,这里介绍一下PCB抗干扰设计的常用措施。
1 电源线设计。根据PCB 板电流的大小,尽量加粗电源线宽度,减少环路电阻。同时,使电源线、地线的走向和数据传递的方向不一致,这样有助于增强抗噪声能力。
2地线设计原则:
数字地与模拟地分开。若PCB板上既有逻辑电路又有模拟电路,应使它们尽量分开。低频电路的地应尽量采用单点并联接地,实际布线有困难时可部分串联后再并联接地。高频电路宜采用多点串联接地,地线应短而粗,高频元件周围尽量用栅格状的大面积铜箔。接地线应尽量加粗。若接地线用很细的线条,则接地电位随电流的变化而变化,使抗噪能力降低。因此应将接地线加粗,使它能通过三倍于PCB上的允许电流。如有可能,接地线宽度应在2~3mm以上。
接地线构成闭环路。有数字电路组成的印刷板,其接地电路构成闭环能提高抗噪声能力。
3大面积覆铜
所谓覆铜,就是将PCB上没有布线的地方,铺满铜膜。PCB上的大面积覆铜有两种作用:一为散热;另外还可以减小地线阻抗,并且屏蔽电路板的信号交叉干扰以提高电路系统的抗干扰能力。
3.2.5去耦电容配置
在 PCB 板上每增加一条导线,增加一个元件,或者增加一个通孔,都会给整个PCB 板引入额外的寄生电容,因此在对PCB板进行设计的时候,应该在电路板的关键部位安装适当的去耦电容。
安装去耦电容的一般原则是:
1.在电源的输入端配置一个10~100μF的电解电容器。
2.每一个集成电路芯片都应配置一个0.01pF 的电容,也可以几个集成电路芯片合起来配置一个10pF的电容。
3.对于抗噪能力弱的元件,如RAM、ROM等,应在芯片的电源线与地线之间直接接入去耦电容。
4.配置的电容尽量靠近被配置的元件,减少引线长度。
5.在有容易产生电火花放电的地方,如继电器,空气开关等地方,应该配置RC电路,以便吸收电流防止电火花发生。
3.3 设计规则检查
对布线完毕的电路板必须要进行DRC(Design Rule Check)检验,通过DRC检查可以查找出电路板上违反预先设定规则的行为,以便于修改不合理的设计。一般检查有一下几个方面:
1.检查铜膜导线、焊盘、通孔等之间的距离是否大于允许的最小值。
2.不同的导线之间是否有短路现象发生。
3.是否有些连线没有连接好,或者导线中间有中断现象发生,或者PCB 板上存在未清除干净的废线。
4.各个导线的宽度是否满足要求,尤其是电源线和地线,能加宽的地方一定要加宽,以减小阻抗。
5.导线拐角的地方不能形成锐角或者直角,对不理想的地方进行修改。
6.所有通孔、焊盘的大小是否满足设计要求。

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