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小白必學的!pcb設(shè)計入門基礎(chǔ)知識!

  • 發(fā)布時間:2022-09-16 10:59:05
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在高速設(shè)計中,可控阻抗板和線路阻抗的連續(xù)性是非常重要的問題。常見的阻抗單端50歐,差分100歐,如何保證信號完整性呢?我們常用的方式,信號線的相鄰層都有完整的GND平面,或者是電源平面。我們做用單片機做產(chǎn)品,一般情況下我們是沒必要做阻抗,它工作的頻率一般都是很低。您可以百度一下SI9000學習下阻抗計算的方法。下面和深亞電子一起來學習PCB設(shè)計基礎(chǔ)知識。

設(shè)置技巧

 

設(shè)計在不同階段需要進行不同的設(shè)置,在布局階段可以采用大格點進行器件布局;對于IC、非定位接插件等大器件,可以選用50~100mil的格點精度進行布局,而對于電阻電容和電感等無源小器件,可采用25mil的格點進行布局。大格點的精度有利于器件的對齊和布局的美觀。在高速布線時,我們一般來用毫米mm為單位,我們大多采用米爾mil為單位。

PCB布局規(guī)則

1、在通常情況下,所有的元件盡量布置在電路板的同一面上,只有當頂層元件過密時,才能將一些高度有限并且發(fā)熱量小的器件,如貼片電阻、貼片電容、貼片芯片等放在底層。
2、在保證電氣性能的前提下,元件應放置在柵格上且相互平行或垂直排列,以求整齊、美觀;元件排列要緊湊,元件在整個版面上應分布均勻、疏密一致。
3、器件盡量離電路板邊緣一般不小于2MM,工藝為器件離5MM,當不足5mm時,我們應該加工藝邊。當然也要考慮電路板所能承受的機械強度。

布局技巧

 

在PCB的布局設(shè)計中要分析電路板的單元,依據(jù)起功能進行布局設(shè)計,對電路的全部元器件進行布局時,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,使布局便于信號流通,并使信號盡可能保持一致的方向。
2、以每個功能單元的核心元器件為中心,圍繞它來進行布局。元器件應均勻、整體、緊湊的排列在PCB上,盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。當接口固定時,我們應由接口,再到接著以核心元器件布局。高速信號最短為原則。
3、在高頻下工作的電路,要考慮元器件之間的分布參數(shù)。低頻與高頻線電路要分開,數(shù)字與模擬電路要分開設(shè)計。

布局設(shè)計

在PCB中,特殊的元器件是指高頻部分的關(guān)鍵元器件、電路中的核心元器件、易受干擾的元器件、帶高壓的元器件、發(fā)熱量大的元器件,以及一些異性元器 件,這些特殊元器件的位置需要仔細分析,做帶布局合乎電路功能的要求及生產(chǎn)的需求。不恰當?shù)姆胖盟麄兛赡墚a(chǎn)生電路兼容問題、信號完整性問題,從而導致 PCB設(shè)計的失敗。

 

放置順序

1、放置與結(jié)構(gòu)有緊密配合的元器件,如電源插座、指示燈、開關(guān)、連接器等。
2、放置特殊元器件,如大的元器件、重的元器件、發(fā)熱元器件、變壓器、IC等。
3、放置小的元器件。

布局檢查

1、電路板尺寸和CAD圖紙要求加工尺寸是否相符合。
2、元器件的布局是否均衡、排列整齊、是否已經(jīng)全部布完。
3、各個層面有無沖突。如元器件、外框、連接器是否合理。
4、常用到的元器件是否方便維修與安裝。如開關(guān)、插件板插入設(shè)備、須經(jīng)常更換的元器件等。
5、熱敏元器件與發(fā)熱元器件距離是否合理。
6、散熱性是否良好。
7、線路的干擾問題是否需要考慮。

布線原則

1、避免在PCB邊緣安排重要的信號線,如時鐘和復位信號等。
2、機殼地線與信號線間隔至少為2毫米
3、高速信號盡量小打過孔,信號保證完整性。
4、數(shù)、模信號是否分開。高頻與低頻信號是否分開。
5、大面積敷銅設(shè)計時敷銅上應有開窗口,加散熱孔,并將開窗口設(shè)計成網(wǎng)狀。
6、振晶,變壓器下面是否走線。這些入門基礎(chǔ)知識只有我們勤勞練習才能日日進步。

絲印擺放

 

1、絲印位號不上阻焊,放置絲印生產(chǎn)之后缺失。
2、絲印位號清晰,推薦字寬/字高尺寸為4/25mil、5/30mil、6/45mil。
3、保持方向統(tǒng)一性,一般一塊PCB上不要超過兩個方向擺放,推薦字母在左或在下

網(wǎng)絡(luò)DRC檢查及結(jié)構(gòu)檢查

 

質(zhì)量控制是PCB設(shè)計流程的重要組成部分,一般的質(zhì)量控制手段包括:設(shè)計自檢、設(shè)計互檢、專家評審會議、專項檢查等。
原理圖和結(jié)構(gòu)要素圖是最基本的設(shè)計要求,網(wǎng)絡(luò)DRC檢查和結(jié)構(gòu)檢查就是分別確認PCB設(shè)計滿足原理圖網(wǎng)表和結(jié)構(gòu)要素圖兩項輸入條件。

規(guī)則裝配

 

在設(shè)計中,從PCB板的裝配角度來看,要考慮以下參數(shù):

1、孔的直徑要根據(jù)最大材料條件( MMC) 和最小材料條件(LMC) 的情況來決定。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。而且對于帶狀引腳,引腳的標稱對角線和無支撐孔的內(nèi)徑差將不超過0.5mm ,并且不少于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、阻焊的厚度應不大于0.05mm。

4、絲網(wǎng)印制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(jié)構(gòu)對稱。因為不對稱的電路板可能會變彎曲。

大家可以根據(jù)上面的基礎(chǔ)知識去網(wǎng)上下載一個PCB來進對比。我們也可以找去優(yōu)化一個現(xiàn)成的板子。

THE END

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