PCB布線經(jīng)驗(yàn)個(gè)人總結(jié)
PCB布線經(jīng)驗(yàn)個(gè)人總結(jié)
作為一個(gè)電子工程師設(shè)計(jì)電路是一項(xiàng)必備的硬功夫,但是原理設(shè)計(jì)再完美,如果電路板設(shè)計(jì)不合理性能將大打折扣,嚴(yán)重時(shí)甚至不能正常工作。我自己的經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出以下一些PCB設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的地方,希望能對(duì)您有所幫助,
其實(shí)不管用什么軟件,PCB設(shè)計(jì)有個(gè)大致的程序,按順序來(lái)會(huì)省時(shí)省力,因此我將按制作流程來(lái)介紹一下。(由于protel界面風(fēng)格與windows視窗接近,操作習(xí)慣也相近,且有強(qiáng)大的仿真功能,使用的人比較多,將以此軟件作說(shuō)明。)
原理圖設(shè)計(jì)是前期準(zhǔn)備工作,經(jīng)常見(jiàn)到初學(xué)者為了省事直接就去畫(huà)PCB板了,這樣將得不償失,對(duì)簡(jiǎn)單的板子,如果熟練流程,不妨可以跳過(guò)。但是對(duì)于初學(xué)者一定要按流程來(lái),這樣一方面可以養(yǎng)成良好的習(xí)慣,另一方面對(duì)復(fù)雜的電路也只有這樣才能避免出錯(cuò)。在畫(huà)原理圖時(shí),層次設(shè)計(jì)時(shí)要注意各個(gè)文件最后要連接為一個(gè)整體,這同樣對(duì)以后的工作有重要意義。由于,軟件的差別有些軟件會(huì)出現(xiàn)看似相連實(shí)際未連(電氣性能上)的情況。如果不用相關(guān)檢測(cè)工具檢測(cè),萬(wàn)一出了問(wèn)題,等板子做好了才發(fā)現(xiàn)就晚了。因此一再?gòu)?qiáng)調(diào)按順序來(lái)做的重要性,希望引起大家的注意。原理圖是根據(jù)設(shè)計(jì)的項(xiàng)目來(lái)的,只要電性連接正確沒(méi)什么好說(shuō)的。下面我們重點(diǎn)討論一下具體的制板程序中的問(wèn)題。l、制作物理邊框
封閉的物理邊框?qū)σ院蟮脑季、走線來(lái)說(shuō)是個(gè)基本平臺(tái),也對(duì)自動(dòng)布局起著約束作用,否則,從原理圖過(guò)來(lái)的元件會(huì)不知所措的。但這里一定要注意精確,否則以后出現(xiàn)安裝問(wèn)題麻煩可就大了。還有就是拐角地方最好用圓弧,一方面可以避免尖角劃傷工人,同時(shí)又可以減輕應(yīng)力作用。2、元件和網(wǎng)絡(luò)的引入
把元件和網(wǎng)絡(luò)引人畫(huà)好的邊框中應(yīng)該很簡(jiǎn)單,但是這里往往會(huì)出問(wèn)題,一定要細(xì)心地按提示的錯(cuò)誤逐個(gè)解決,不然后面要費(fèi)更大的力氣。這里的問(wèn)題一般來(lái)說(shuō)有以下一些:
元件的封裝形式找不到,元件網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題,有未使用的元件或管腳,對(duì)照提示這些問(wèn)題可以很快搞定的。3、元件的布局
元件的布局與走線對(duì)產(chǎn)品的壽命、穩(wěn)定性、電磁兼容都有很大的影響,是應(yīng)該特別注意的地方。一般來(lái)說(shuō)應(yīng)該有以下一些原則:3.l放置順序
先放置與結(jié)構(gòu)有關(guān)的固定位置的元器件,如電源插座、指示燈、開(kāi)關(guān)、連接件之類,這些器件放置好后用軟件的LOCK功能將其鎖定,使之以后不會(huì)被誤移動(dòng)。再放置線路上的特殊元件和大的元器件,如發(fā)熱元件、變壓器、IC等。最后放置小器件。
3.2注意散熱
元件布局還要特別注意散熱問(wèn)題。對(duì)于大功率電路,應(yīng)該將那些發(fā)熱元件如功率管、變壓器等盡量靠邊分散布局放置,便于熱量散發(fā),不要集中在一個(gè)地方,也不要高電容太近以免使電解液過(guò)早老化。4、布線布線原則走線的學(xué)問(wèn)是非常高深的,每人都會(huì)有自己的體會(huì),但還是有些通行的原則的!舾哳l數(shù)字電路走線細(xì)一些、短一些好◆大電流信號(hào)、高電壓信號(hào)與小信號(hào)之間應(yīng)該注意隔離(隔離距離與要承受的耐壓有關(guān),通常情況下在2KV時(shí)板上要距離2mm,在此之上以比例算還要加大,例如若要承受3KV的耐壓測(cè)試,則高低壓線路之間的距離應(yīng)在3.5mm以上,許多情況下為避免爬電,還在印制線路板上的高低壓之間開(kāi)槽。)
◆兩面板布線時(shí),兩面的導(dǎo)線宜相互垂直、斜交、或彎曲走線,避免相互平行,以減小寄生耦合;作為電路的輸人及輸出用的印制導(dǎo)線應(yīng)盡量避兔相鄰平行,以免發(fā)生回授,在這些導(dǎo)線之間最好加接地線!糇呔拐角盡可能大于90度,杜絕90度以下的拐角,也盡量少用90度拐角◆同是地址線或者數(shù)據(jù)線,走線長(zhǎng)度差異不要太大,否則短線部分要人為走彎線作補(bǔ)償
◆走線盡量走在焊接面,特別是通孔工藝的PCB◆盡量少用過(guò)孔、跳線
◆單面板焊盤必須要大,焊盤相連的線一定要粗,能放淚滴就放淚滴,一般的單面板廠家質(zhì)量不會(huì)很好,否則對(duì)焊接和RE-WORK都會(huì)有問(wèn)題◆大面積敷銅要用網(wǎng)格狀的,以防止波焊時(shí)板子產(chǎn)生氣泡和因?yàn)闊釕?yīng)力作用而彎曲,但在特殊場(chǎng)合下要考慮GND的流向,大小,不能簡(jiǎn)單的用銅箔填充了事,而是需要去走線
◆元器件和走線不能太靠邊放,一般的單面板多為紙質(zhì)板,受力后容易斷裂,如果在邊緣連線或放元器件就會(huì)受到影響◆必須考慮生產(chǎn)、調(diào)試、維修的方便性
對(duì)模擬電路來(lái)說(shuō)處理地的問(wèn)題是很重要的,地上產(chǎn)生的噪聲往往不便預(yù)料,可是一旦產(chǎn)生將會(huì)帶來(lái)極大的麻煩,應(yīng)該未雨綢緞。對(duì)于功放電路,極微小的地噪聲都會(huì)因?yàn)楹蠹?jí)的放大對(duì)音質(zhì)產(chǎn)生明顯的影響;在高精度A/D轉(zhuǎn)換電路中,如果地線上有高頻分量存在將會(huì)產(chǎn)生一定的溫漂,影響放大器的工作。這時(shí)可以在板子的4角加退藕電容,一腳和板子上的地連,一腳連到安裝孔上去(通過(guò)螺釘和機(jī)殼連),這樣可將此分量慮去,放大器及AD也就穩(wěn)定了。
另外,電磁兼容問(wèn)題在目前人們對(duì)環(huán)保產(chǎn)品倍加關(guān)注的情況下顯得更加重要了。一般來(lái)說(shuō)電磁信號(hào)的來(lái)源有3個(gè):信號(hào)源,輻射,傳輸線。晶振是常見(jiàn)的一種高頻信號(hào)源,在功率譜上晶振的各次諧波能量值會(huì)明顯高出平均值?尚械淖龇ㄊ强刂菩盘(hào)的幅度,晶振外殼接地,對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行屏蔽,采用特殊的濾波電路及器件等。
5、調(diào)整完善
完成布線后,要做的就是對(duì)文字、個(gè)別元件、走線做些調(diào)整以及敷銅(這項(xiàng)工作不宜太早,否則會(huì)影響速度,又給布線帶來(lái)麻煩),同樣是為了便于進(jìn)行生產(chǎn)、調(diào)試、維修。
敷銅通常指以大面積的銅箔去填充布線后留下的空白區(qū),可以鋪GND的銅箔,也可以鋪VCC的銅箔(但這樣一旦短路容易燒毀器件,最好接地,除非不得已用來(lái)加大電源的導(dǎo)通面積,以承受較大的電流才接VCC)。包地則通常指用兩根地線(TRAC)包住一撮有特殊要求的信號(hào)線,防止它被別人干擾或干擾別人。
如果用敷銅代替地線一定要注意整個(gè)地是否連通,電流大小、流向與有無(wú)特殊要求,以確保減少不必要的失誤。6、檢查核對(duì)網(wǎng)絡(luò)
有時(shí)候會(huì)因?yàn)檎`操作或疏忽造成所畫(huà)的板子的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系與原理圖不同,這時(shí)檢察核對(duì)是很有必要的。所以畫(huà)完以后切不可急于交給制版廠家,應(yīng)該先做核對(duì),后再進(jìn)行后續(xù)工作。7、使用仿真功能
完成這些工作后,如果時(shí)間允許還可以進(jìn)行軟件仿真。特別是高頻數(shù)字電路,這樣可以提前發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題,大大減少以后的調(diào)試工作量。
擴(kuò)展閱讀:個(gè)人總結(jié)PCB布線技巧
PCB布線:
1.按住ctrl+左擊自動(dòng)連接
2.ctrl+鼠標(biāo)左鍵,縮放原理圖和PCB圖
3.布線時(shí)按shift+w選擇線寬或者在規(guī)則rules里面設(shè)置
4.當(dāng)已經(jīng)畫(huà)的一條線太細(xì),不必刪除,只需點(diǎn)擊始端,按shift+w選擇合適的寬度,再
連接到末端,原先的舊線會(huì)自動(dòng)刪除5.同時(shí)布多根線(總線)
1),先選擇焊盤按s鍵>componentconnections>P點(diǎn)擊一個(gè)焊盤>按P鍵>Multi-Routing,即可拖動(dòng)多根線。
2),拖動(dòng)多根線時(shí)可按B鍵可以減小線的間距;按shift+B增加線間距。6.shift+space:選擇5中總線模式90°,45°(包括兩種),360°,弧線角度,7.Edit>slicetracks切割線
8.為了焊接更牢固,布完線后,放置淚滴。PCB布線前要進(jìn)行規(guī)則設(shè)定(線寬,過(guò)孔,焊盤等)
1.背景柵格與點(diǎn)之間的切換重置原點(diǎn)Edit>origin>set或從快捷圖標(biāo)的下拉菜單
從中選擇(工具欄出)2.自動(dòng)找到原點(diǎn):ctrl+end
3.componentplacement>repositionselectedcomponent進(jìn)行布局,將封裝放入PCB
board前全選,作如上操作點(diǎn)擊某個(gè)封裝放入keepout內(nèi)后自動(dòng)放入下一個(gè),直到放完為止,這件就不用經(jīng)常拖動(dòng)鼠標(biāo)了,對(duì)部分封裝也可用
4.在PCB圖中元器件自動(dòng)布局:ToolscomponentplacementAutoplacer后還需
手工調(diào)整
重新定義PCB板形狀
1.方法1:DesignBoardshaperedefineboardshape
2.方法2:PCBfilter輸入IskeepoutapplyDesignboardshape
redefineBoardshape先選中keepout再統(tǒng)一改變shape3.V+G+V進(jìn)行背景柵格和點(diǎn)之間切換4.按鍵G鍵可以設(shè)置柵格大小放置固定銅柱的焊盤
1.點(diǎn)擊焊盤按tab鍵設(shè)置屬性內(nèi)徑3.3mm外徑5mm,放置好后鎖定焊盤放置過(guò)孔(上下層之間的連通)
1.小鍵盤上的“*”是用于PCB電氣層之間的切換的,在交互布線的過(guò)程中,按此鍵進(jìn)行
換層并自動(dòng)添加過(guò)孔(常用)
2.“~”鍵,布線時(shí)按“~”鍵會(huì)彈出一串很實(shí)用的菜單畫(huà)封裝(componentwizard和手工畫(huà))
1.畫(huà)直插封裝時(shí),必須在Topoverlay層畫(huà),放置圓弧要在快捷菜單中的下拉菜單中選擇
放置
2.畫(huà)貼片封裝時(shí),必須在top層,因?yàn)橹环胖迷陧攲,?huà)貼片引腳時(shí)一般會(huì)加長(zhǎng)11.5mm.3.選擇Multilayer層,則相當(dāng)于過(guò)孔,頂層和底層連通4.在其他層中放置圓弧時(shí)place圓弧
5.在PCBlibrary畫(huà)封裝時(shí)要在參考原點(diǎn)上畫(huà),ctrl+end可以找到原點(diǎn);或在editset
referencelocation/center/pin1,放置原點(diǎn)6.焊盤的對(duì)齊
0),先把一側(cè)的引腳設(shè)好
1),把一側(cè)的第一個(gè)焊盤和最后一個(gè)焊盤的距離量出來(lái)并對(duì)齊,把除兩端的焊盤移動(dòng)和兩端焊盤不在同一y軸上,再舉行Alignleft或者是Alignright。最后distributevertically2),同理把另一側(cè)的焊盤也排好。
覆銅
1.畫(huà)完keepout層再覆銅
2.要設(shè)置好安全距離designclearance,一般為2530mil.3.把接地的線和銅片連在一起,根據(jù)需要是否去掉死銅PCB圖和對(duì)應(yīng)的原理圖可以同步更改(雙向同步更新)
1.在PCB圖中標(biāo)號(hào)/注釋自動(dòng)排序:先在PCBFiler中輸入Iscomponent選中所有元
件,,在某一封裝上點(diǎn)擊右鍵ALignpositioncomponentText,改動(dòng)后DesignupdateSchematic,生成更新,原理圖也做相應(yīng)的更改
畫(huà)完圖后要輸出各種文件FileFabricationoutput……及Assemblyoutput……安裝圖
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