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PCB布線技術---一個布線工程師談PCB設計的經驗(1)

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樓主
ID:48951 發表于 2013-3-28 11:03 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
PCB布線技術---一個布線工程師談PCB設計的經驗
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一般PCB基本設計流程如下:前期準備->PCB結構設計->PCB布局->布線->布線優化和絲印->網絡和DRC檢查和結構檢查->制版。
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  第一:前期準備。這包括準備元件庫和原理圖。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,首先要準備好原理圖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準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:注意標準庫中的隱藏管腳。之后就是原理圖的設計,做好后就準備開始做PCB設計了。  
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  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,并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。并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于非布線區域)。
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  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準備工作都做好的話,就可以在原理圖上生成網絡表(Design-> Create Netlist),之后在PCB圖上導入網絡表(Design->Load Nets)。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。然后就可以對器件布局了。一般布局按如下原則進行:

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沙發
ID:48951 發表于 2013-3-28 11:05 | 只看該作者
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);
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    完成同一功能的電路,應盡量靠近放置,并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;
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    對于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;
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    I/O驅動器件盡量靠近印刷板的邊、靠近引出接插件;
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    時鐘產生器(如:晶振或鐘振)要盡量靠近用到該時鐘的器件;
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    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(一般采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。
:   
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板凳
ID:48951 發表于 2013-3-28 11:05 | 只看該作者
繼電器線圈處要加放電二極管(1N4148即可);
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    布局要求要均衡,疏密有序,不能頭重腳輕或一頭沉
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   ——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(所占面積和高度)、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
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這個步驟關系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。
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  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準。這是在布通之后,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,也沒有什么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么好,在別人眼里還是垃圾一塊。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,否則就是舍本逐末了。布線時主要按以下原則進行:
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地板
ID:48951 發表于 2013-3-28 11:05 | 只看該作者
 .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:0.20.3mm,最細寬度可達0.050.07mm,電源線一般為1.22.5mm。對數字電路的 PCB可用寬的地導線組成一個回路, 即構成一個地網來使用(模擬電路的地則不能這樣使用)
:
    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。
:
    振蕩器外殼接地,時鐘線要盡量短,且不能引得到處都是。時鐘振蕩電路下面、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,以使周圍電場趨近于零;
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    盡可能采用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)

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5#
ID:48951 發表于 2013-3-28 11:06 | 只看該作者
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;
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    關鍵的線盡量短而粗,并在兩邊加上保護地。
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    通過扁平電纜傳送敏感信號和噪聲場帶信號時,要用地線-信號-地線的方式引出。
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    關鍵信號應預留測試點,以方便生產和維修檢測用
:
   .原理圖布線完成后,應對布線進行優化;同時,經初步網絡檢查和DRC檢查無誤后,對未布線區域進行地線填充,用大面積銅層作地線用,在印制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,地線各占用一層。

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6#
ID:48951 發表于 2013-3-28 11:06 | 只看該作者
——PCB布線工藝要求
:
   
:
一般情況下,信號線寬為0.3mm(12mil),電源線寬為0.77mm(30mil)1.27mm(50mil);線與線之間和線與焊盤之間的距離大于等于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)采用IC腳間走兩根線,線的寬度為0.254mm(10mil),線間距不小于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。
:  
:
   
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7#
ID:48951 發表于 2013-3-28 11:07 | 只看該作者
  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于0.6mm;例如,通用插腳式電阻、電容和集成電路等,采用盤/孔尺寸 1.6mm/0.8mm63mil/32mil),插座、插針和二極管1N4007等,采用1.8mm/1.0mm71mil/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0.20.4mm左右。

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8#
ID:48951 發表于 2013-3-28 11:07 | 只看該作者
  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,可考慮采用1.0mm/0.6mm(40mil/24mil)

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9#
ID:48951 發表于 2013-3-28 11:07 | 只看該作者
焊盤、線、過孔的間距要求
: PAD and VIA
 : ≥ 0.3mm12mil
: PAD and PAD
 : ≥ 0.3mm12mil
: PAD and TRACK
 : ≥ 0.3mm12mil
: TRACK and TRACK
 : ≥ 0.3mm12mil
:
密度較高時:
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10#
ID:48951 發表于 2013-3-28 11:08 | 只看該作者
PAD and VIA : ≥ 0.254mm10mil
: PAD and PAD
 : ≥ 0.254mm10mil
: PAD and TRACK
 : 0.254mm10mil
: TRACK and TRACK
 : 0.254mm10mil

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11#
ID:193008 發表于 2017-10-4 23:35 | 只看該作者
看看學習學習
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12#
ID:313328 發表于 2018-5-8 18:06 | 只看該作者
有你,解了我很多疑惑
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13#
ID:213678 發表于 2018-7-19 15:33 | 只看該作者
感謝~~很有經驗的帖子
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14#
ID:310363 發表于 2018-7-28 08:59 | 只看該作者
挺好的,很有幫助,
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15#
ID:426911 發表于 2018-11-16 10:02 | 只看該作者
不錯不錯哦,好分享
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16#
ID:435126 發表于 2018-11-28 17:34 | 只看該作者
學習學習了,感謝無私奉獻
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17#
ID:441513 發表于 2018-12-7 21:18 | 只看該作者
感覺很不錯,很有借鑒作用
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18#
ID:288186 發表于 2018-12-10 16:23 | 只看該作者
不錯,學習一下。頂
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19#
ID:620591 發表于 2019-10-8 21:03 | 只看該作者
很細節,pcb畫板的步驟清晰明了,很實用
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20#
ID:68875 發表于 2019-11-10 11:23 | 只看該作者
good topic
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21#
ID:669276 發表于 2020-1-2 14:43 | 只看該作者
hi 想看你的大作
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22#
ID:308173 發表于 2020-1-4 13:28 | 只看該作者
不完整嘛
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23#
ID:342911 發表于 2020-2-10 21:23 | 只看該作者
學習了,感謝分享
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24#
ID:569213 發表于 2020-4-14 20:19 | 只看該作者
Design-> Create Netlist
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25#
ID:342911 發表于 2020-4-16 20:58 | 只看該作者
很好的資料,最近正在接觸,感謝分享。
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