PCB設計技巧培訓

PCB

設計與技巧報告內(nèi)容PCB

概述PCB

設計流程PCBLayout

設計PCBLayout

技巧EMC

知識附錄A、B第一部分

PCB

概述PCB

概述1、PCB 中文－印刷電路板 英文－PrintedCircuitBoard2、PCB板的質(zhì)量由基材的選用，組成電路各要素的物理特性決定的。PCB

概述3、PCB的材料分類（剛性、撓性）A、酚醛紙質(zhì)層壓板B、環(huán)氧紙質(zhì)層壓板C、聚酯玻璃氈層壓板D、環(huán)氧玻璃布層壓板E、聚酯薄膜F、聚酰亞胺薄膜G、氟化乙丙烯薄膜

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概述4、PCB基板材料A、FR－4B、聚酰亞氨C、聚四氟乙烯D、(G10)E、FR5(G11)PCB

概述5、組成PCB的物理特性A、導線（線寬、線距）B、過孔C、焊盤D、槽E、表面涂層PCB

概述6、PCB板按層數(shù)來分A、單面板（單面、雙面絲?。〣、雙面板（單面、雙面絲?。〤、四層板（兩層走線、電源、GND）D、六層板（四層走線、電源、GND）E、雕刻板

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概述7、PCB的基本制作工藝流程：A、下料 B、絲網(wǎng)漏印C、腐蝕 D、去除印料E、孔加工 F、印標記G、涂助焊劑 H、成品第二部分

PCB設計流程PCB設計流程PCB設計流程拿到原理圖，進行分析，進行DRC檢查。標準元件庫的建立，特殊元器件的建立，具體印制板設計文件的建立，轉(zhuǎn)網(wǎng)表。網(wǎng)表的輸入。規(guī)則設置：進行線寬、線距、層定義、過孔、全局參數(shù)的設置等。PCB

設計流程根據(jù)印制板結構尺寸畫出邊框，參照原理圖，結合機構進行布局，檢查布局。參照原理圖進行預布線，檢查布線是否符合電路模塊要求，修改布線，并符合相應要求。PCB

設計流程PCB制作初步完成，“鋪銅”與“補銅”，進行連線、連通性、間距、“孤島”、文字標識檢查，并對其進行修改，使其符合要求。檢查無誤后，生成底片，到此PCB板制作完成。第三部分

PCBLayout設計PCBLayout設計

一、設計準備 原理圖分析，DRC檢查。標準元件庫的建立，特殊元器件的建立，印制板設計文件的建立，轉(zhuǎn)網(wǎng)表。PCBLayout設計PCBLayout設計PCBLayout設計PCBLayout設計PCBLayout設計

二、網(wǎng)表輸入將生成的網(wǎng)表轉(zhuǎn)換到PCB設計中。三、規(guī)則設置進行線寬、線距、層定義、過孔、全局參數(shù)的設置等。 PCBLayout設計PCB布局的一般規(guī)則：a、信號流暢，信號方向保持一致b、核心元件為中心c、在高頻電路中，要考慮元器件的分布參數(shù)d、特殊元器件的擺放位置；批量生產(chǎn)時，要考慮波峰焊及回流焊的錫流方向及加工工藝傳送邊。

PCBLayout設計

四、手工布局根據(jù)印制板結構尺寸畫出邊框，參照原理圖，結合機構進行布局。并進行檢查。PCBLayout設計一、布局前的準備a、畫出邊框；b、定位孔和對接孔進行位置確認；c、板內(nèi)元件局部的高度控制；d、重要網(wǎng)絡的標志。PCBLayout設計二、PCB布局的順序： a、固定元件 b、有條件限制的元件 c、關鍵元件 d、面積比較大元件 e、零散元件PCBLayout設計

三、參照原理圖，結合機構，進行布局PCBLayout設計四、布局檢查：1、檢查元件在二維、三維空間上是否有沖突。2、元件布局是否疏密有序，排列整齊。3、元件是否便于更換，插件是否方便。4、熱敏元件與發(fā)熱元件是否有距離。5、信號流程是否流暢且互連最短。6、插頭、插座等機械設計是否矛盾。7、元件焊盤是否足夠大。PCBLayout設計

五、手工布線參照原理圖進行預布線，檢查布線是否符合電路模塊要求，修改布線，并符合相應要求。PCBLayout設計一、走線規(guī)律：1、走線方式盡量走短線，特別是小信號。12mil。2、走線形狀同一層走線改變方向時，應走斜線。3、電源線與地線的設計40－100mil，高頻線用地線屏蔽。4、多層板走線方向相互垂直，層間耦合面積最小；禁止平行走線。5、焊盤設計的控制

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二、布線首先，進行預連線，看一下項目的可連通性怎樣，并根據(jù)原理圖及實際情況進行器件調(diào)整，使其更加有利于走線。PCBLayout設計

三、檢查走線1、間距是否合理，是否滿足生產(chǎn)要求。2、電源線和地線的寬度是否合適，電源與地線之間是否緊耦合（低的波阻抗）。3、對于關鍵的信號線是否采取了最佳措施，輸入線及輸出線要明顯地分開。4、模擬電路和數(shù)字電路部分，是否有各自獨立的地線。

PCBLayout設計5、后加在PCB中的圖形（如圖標、注標）是否會造成信號短路。6、對一些不理想的線形進行修改。7、在PCB上是否加有工藝線？阻焊是否符合生產(chǎn)工藝的要求，阻焊尺寸是否合適，字符標志是否壓在器件焊盤上，以免影響電裝質(zhì)量。8、多層板中的電源地層的外框邊緣是否縮小，如電源地層的銅箔露出板外容易造成短路。

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六、項目檢查 PCB制作初步完成，“鋪銅”與“補銅”,連線、連通性、間距、“孤島”、文字標識PCBLayout設計

對線路進行檢查，進行補銅處理，重新排列元件標識；通過檢查窗口，對項目進行間距、連通性檢查。PCBLayout設計

七、CAM輸出檢查無誤后，生成底片，并作CAM350檢查。PCBLayout設計

到此，PCB設計就完成了，最后CAM350檢查，無誤后，就可以送底片了。

項目完了，作存檔記錄。

第四部分

PCB設計技巧PCB設計技巧1、為確保正確實現(xiàn)電路，遵循的設計準則：盡量采用地平面作為電流回路將模擬地平面和數(shù)字地平面分開如果地平面被信號走線隔斷，為降低對地電流回路的干擾，應使信號走線與地平面垂直；模擬電路盡量靠近電路板邊緣放置，數(shù)字電路盡量靠近電源連接端放置，這樣做可以降低由數(shù)字開關引起的di/dt效應。PCB設計技巧

分隔開的地平面有時比連續(xù)的地平面有效PCB設計技巧2、無地平面時的電流回路設計

1、如果使用走線，應將其盡量加粗 2、應避免地環(huán)路

3、如果不能采用地平面，應采用星形連接策略 4、數(shù)字電流不應流經(jīng)模擬器件 5、高速電流不應流經(jīng)低速器件PCB設計技巧如果不能采用地平面，可以采用“星形”布線策略來處理電流回路PCB設計技巧旁路或去耦電容電源入口，IC芯片電源輸入PCB設計技巧旁路或去耦電容電源入口，IC芯片電源輸入PCB設計技巧布局規(guī)劃模擬電路放置在線路的末端PCB設計技巧印制導線寬度與容許電流PCB設計技巧高頻數(shù)字電路pcb布線規(guī)則如下：1、高頻數(shù)字信號線要用短線。2、主要信號線集中在pcb板中心。3、時鐘發(fā)生電路應在板的中心附近，時鐘扇出應采用菊鏈式和并聯(lián)布線。4、電源線應遠離高頻數(shù)字信號線，或用地線隔開，電路布局必須減少電流回路，電源的分布必須是低感應的（多路設計)5、輸入與輸出之間的導線避免平行。PCB設計技巧布線的注意事項：1、專用地線、電源線寬度應大于1mm。2、其走線應成“井”字型排列，以便是分部電流平衡。3、盡可能的縮短高頻器件之間的連線，設法減少它們之間地分布參數(shù)和相互間的信號干擾。PCB設計技巧4、某些元器件或?qū)Ь€可能有較高的電位差，應加大它們的間距，避免放電引起意外短路。5、盡量加大電源線寬度，減少環(huán)路電阻，電源線、地線的走向和數(shù)據(jù)傳遞方向一致，有助于增強抗干擾能力。6、當頻率高于100k時，趨附效應就十分嚴重了，高頻電阻增大

第五部分

EMC知識EMC知識電磁兼容（ElectromagneticCompatibility--EMC）

是指設備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中正常工作且不對該環(huán)境中的任何事物構成不能承受的電磁干擾的能力。兩個含義：1、“污染”，2、防御。EMC知識電磁噪聲耦合途徑EMC知識電磁噪聲傳播途徑示意圖EMC知識系統(tǒng)接地EMC知識接地按主要功能劃分：A、安全地 B、信號地C、機殼地 D、屏蔽地安全接地子系統(tǒng):A、防止設備漏電的安全接地B、防止雷擊的安全接地A、防止設備漏電的安全接地EMC知識B、防止雷擊的安全接地使用高建筑物避雷針技術防雷保護面積：9πh2H：避雷針離地面的高度EMC知識信號地系統(tǒng)的幾種形式：單點接地系統(tǒng)、多點地網(wǎng)或地平面接地系統(tǒng)、復合接地系統(tǒng)、浮地。單點信號地系統(tǒng)EMC知識多點地網(wǎng)和地平面信號系統(tǒng)多用于高頻（>10MHz)電路。EMC知識比較大型設備機殼接地示意圖集中控制組合裝置接地系統(tǒng)示意圖

在控制裝置與功率變換裝置中，專門設置了噪聲地線，一般為繼電器、接觸器、馬達專用，兩裝置之間的控制與反饋電路均采用屏蔽電纜連接，并與功率變換輸出電纜及電力電纜盡量遠離，其屏蔽層屏蔽層正確接地，系統(tǒng)分布范圍通常以15m為限制為佳。大型分散組合系統(tǒng)的接地系統(tǒng)此接法基于地平面及地柵網(wǎng)具有優(yōu)良接地性能地優(yōu)點；計算機集中監(jiān)控系統(tǒng)必須配置專用的計算機接地系統(tǒng)，禁止也與其他系統(tǒng)接地相連，并保持足夠遠的距離；信號傳送必須經(jīng)過信號隔離與良好的屏蔽。計算機集中監(jiān)控室的接地系統(tǒng)交流進線部分用EMI濾波器，將電網(wǎng)與系統(tǒng)的瞬態(tài)及高頻噪聲加以有效地隔離；供電柜的電源變壓器采用雙屏蔽，將變壓器的原副邊繞組之間的漏電容減少到幾個pf左右，保證電網(wǎng)任何瞬態(tài)噪聲均不會進入計算機主控電源；監(jiān)控室的IN/OUT信號線，均采用屏蔽電纜，屏蔽層正確接地。屏蔽屏蔽技術屏蔽電場的條件：完善的屏蔽及屏蔽體良好接地。磁場技術1、采用高磁導率材料地屏蔽體進行磁屏蔽2、采用反向磁場抵消的辦法，實現(xiàn)磁屏蔽磁場技術A圖可以屏蔽高頻干擾源磁場，W》Wc時，Is約＝I1。B圖可以用來屏蔽低頻磁場。W<Wc時，Is<I1,隨著W的降低，越來越多的電流將從地阻抗分流，因而達不到目的。濾波電源EMI濾波器與電源濾波器電源EMI濾波器：IN端通常與噪聲源相連，OUT端與電網(wǎng)相連，主要目的是防止由電力電子裝置產(chǎn)生的傳導行噪聲進入電網(wǎng)；電源濾波器：IN端與電網(wǎng)相連，OUT端與電子設備直接相連，主要目的是防止電網(wǎng)輸電線中的各種高頻及瞬態(tài)噪聲，通過傳導耦合進入電子裝置，對其進行干擾。EMI濾波器EMI的基本電路右：方框圖下：原理圖EMI濾波器的電路結構

A:低的源和負載阻抗B:高的源和負載阻抗C:低的源阻抗和高的負載阻抗D:高的源阻抗和低的負載阻抗電源EMI濾波器允許的最大串聯(lián)電感：Lmax=△Umax/2πfmIm△Umax:允許電感器上的電壓降Lmax:允許串連電感的數(shù)值Fm:電網(wǎng)頻率Im:網(wǎng)測額定工作電流電源EMI濾波器允許的最大濾波電容：Cy=Ig/(Um*2πfm)Cy:最大濾波電容Ig:接地漏電流Um:電網(wǎng)電壓fm:電網(wǎng)頻率對于小功率電子設備：LmaxCmax＝100uHuF附A：原理圖規(guī)范

1、原理圖使用模塊化方式繪制，這樣利于讀原理圖，又利于模塊化布局。2、原理圖大部分的PCB封裝要確認下來，個別器件沒有封裝，作個標志，利于我們建庫、添加封裝。原理圖規(guī)范3、原理圖必須通過DRC檢驗。原理圖規(guī)范DRC檢查：附B：

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檢查1、檢查線路設計是否與原理圖設計思想一致。2、檢查定位孔與PCB的大小，以及固定鍵安裝位置是否與機構相吻合。3、結合EMC知識，看PCB是否有不符合EMC常規(guī)的線路。PCB

檢查4、檢查PCB封裝是否與實物相對應。1）三極管、穩(wěn)壓器件的封裝。PCB

檢查2)雙排插件：樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識。2月-232月-23Thursday,February2,2023人生得意須盡歡，莫使金樽空對月。13:37:1513:37:1513:372/2/20231:37:15PM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。2月-2313:37:1513:37Feb-2302-Feb-23加強交通建設管理，確保工程建設質(zhì)量。13:37:1513:37:1513:37Thursday,February2,2023安全在于心細，事故出在麻痹。2月-232月-2313:37:1513:37:15February2,2023踏實肯干，努力奮斗。2023年2月2日1:37下午2月-232月-23追求至善憑技術開拓市場，憑管理增創(chuàng)效益，憑服務樹立形象。02二月20231:37:15下午13:37:152月-23嚴格把控質(zhì)量關，讓生產(chǎn)更加有保障。二月231:37下午2月-2313:37February2,2023作業(yè)標準記得牢，駕輕就熟除煩惱。2023/2/213:37:1513:37:1502February2023好的事情馬上就會到來，一切都是最好的安排。1:37:15下午1:37下午13:37:152月-23一馬當先，全員舉績，梅開二度，業(yè)績保底。2月-232月-2313:3713:37:1513:37:15Feb-23牢記安全之責，善謀安全之策，力務安全之實。2023/2/213:37:15Thursday,February2,2023相信相信得力量。2月-232023/2/213:37:152月-23謝謝大家！樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識。2月-232月-23Thu