PCB布板注意事项及总结.doc

PCB布板注意事项及总结192020年4月19日文档仅供参考pcb布板时应注意的事项及总结作为PCB工程师，在Lay PCB，应重点注意那些事项？ 1、电源进来之后，先到滤波电容，从滤波电容出来之后，才送给后面的设备。因为PCB上面的走线，不是理想的导线，存在着电阻以及分布电感，如果从滤波电容前面取电，纹波就会比较大，滤波效果就不好了。2、线条有讲究：有条件做宽的线决不做细，不得有尖锐的倒角，拐弯也不得采用直角。地线应尽量宽，最好使用大面积敷铜，这对接地点问题有相当大的改进。3、电容是为开关器件(门电路)或其它需要滤波/退耦的部件而设置的，布置这些电容就应尽量靠近这些元部件，离得太远就没有作用了。4.Y 电容通用脚距10mm，留出焊盘，中间空隙是8mm，中间最好不要走线，中间不走线，放置的地方当然是板子的上下，左为强电，右为弱电。强电端的GND最好为功率地，右边的弱电最好是靠近变压器的GND引脚。5.再往大功率的，遵循的是两点：（1）主回路最好不要使用跳线，若一定要用就需加套管，跳线的上面若有元器件的话，还需点胶。（2）在有限的平面积里及安全间距内尽可能的加粗，若不能加粗，就需要加铺焊层。Lay PCB（电源板）时，结合安规要求，重点注意那些事项？ 1、交流电源进线，保险丝之前两线最小安全距离不小于6MM，两线与机壳或机内接地最小安全距离不小于8MM。2、保险丝后的走线要求：零、火线最小爬电距离不小于3MM。3、高压区与低压区的最小爬电距离不小于8MM，不足8MM或等于8MM的。须开2MM的安全槽。4、高压区须有高压示警标识的丝印，即有感叹号在内的三角形符号；高压区须用丝印框住，框条丝印须不小于3MM 5、高压整流滤波的正负之间的最小安全距离不小于2MM6.按照先大后小，先难后易的原则，即重要的单元电路，核心元件应当优先布局。7.布局应参考原理图，根据主板的主信号流向规律安排主要元器件。8.布局尽量满足总的连线尽可能短，关键信号线最短，高电压，大电流信号与小电流，低电压的弱信号完全分开，模拟信号与数字信号分开，高频和低频信号分开，高频元器件间隔要充分。9、相同结构电路部分，尽可能采用对称式标准布局。10、同类型插装原件在X或Y 方向上应朝一个方向放置，同种类型的有极性的分立元件也要在X或Y 方向上保持一致，便于生产和检验。简述设计、开发流程。 1、根据设计制作原理图2、在原理图编译经过后，就能够产生相应的网络表了3、制作物理边框(Keepout Layer)4、元件和网络的引入5、元件的布局元件的布局与走线对产品的寿命、稳定性、电磁兼容都有很大的影响，是应该特别注意的地方。一般来说应该有以下一些原则：放置顺序先放置与结构有关的固定位置的元器件，如电源插座、指示灯、开关、连接件之类，这些器件放置好后用软件的功能将其锁定，使之以后不会被误移动。再放置线路上的特殊元件和大的元器件，如发热元件、变压器、IC等。最后放置小器件。注意散热元件布局还要特别注意散热问题。对于大功率电路，应该将那些发热元件如功率管、变压器等尽量靠边分散布局放置，便于热量散发，不要集中在一个地方，也不要高电容太近以免使电解液过早老化。6、布线7、调整完善完成布线后，要做的就是对文字、个别元件、走线做些调整以及敷铜（这项工作不宜太早，否则会影响速度，又给布线带来麻烦），同样是为了便于进行生产、调试、维修。敷铜一般指以大面积的铜箔去填充布线后留下的空白区，能够铺的铜箔，也能够铺的铜箔（但这样一旦短路容易烧毁器件，最好接地，除非不得已用来加大电源的导通面积，以承受较大的电流才接）。包地则一般指用两根地线（）包住一撮有特殊要求的信号线，防止它被别人干扰或干扰别人。如果用敷铜代替地线一定要注意整个地是否连通，电流大小、流向与有无特殊要求，以确保减少不必要的失误。8、检查核对网络有时候会因为误操作或疏忽造成所画的板子的网络关系与原理图不同，这时检察核对是很有必要的。因此画完以后切不可急于交给制版厂家，应该先做核对，后再进行后续工作。设计中，PCB 设计与机构设计应如何统一？ 限高要求，元器件布局不应导致装配干涉；PCB外形以及定位孔、安装孔等的设计应考虑PCB制造PCB外形和尺寸应与结构设计一致，器件选型应满足结构的加工误差以及结构件的加工误差PCB布局选用的组装流程应使生产效率最高；设计者应考虑板形设计是否最大限度地减少组装流程的问题，即多层板或双面板的设计能否用单面板代替？PCB每一面是否能用一种组装流程完成?能否最大限度地不用手工焊？使用的插装元件能否用贴片元件代替？选用元件的封装应与实物统一，焊盘间距、大小满足设计要求；元器件均匀分布特别要把大功率的器件分散开避免电路工作时PCB上局部过热产生应力影响焊点的可靠性；考虑大功率器件的散热设计；在设计许可的条件下，元器件的布局尽可能做到同类元器件按相同的方向排列，相同功能的模块集中在一起布置；相同封装的元器件等距离放置，以便元件贴装、焊接和检测；丝印清晰可辨，极性、方向指示明确，且不被组装好后的器件遮挡住。PCB版材质有那些？开关电源的PCB常见材质有那些？1、94V-0、94V-2 属于一类阻燃级别材质， 而这两种中94V-0又属于阻燃级别材质中最高的一种。 以材质来分的话，其可分为有机材质和无机材质 a. 有机材质 酚醛树脂、玻璃纤维/环氧树脂、Polyimide、BT/Epoxy等皆属之。 b. 无机材质 铝、Copper-invar-copper、ceramic等2、铝基板PCB简述材料承认流程1、对样品进行单体测试,提出“样品测试报告”,对某些需专用仪器测试项目能够厂商测试为参考.对于国外知名品牌晶体半导体类、塑胶件及包装性材料可不作单项测试,但各种类材料样品需有实际性安装及使用测试并以此结果作最终判定中重要依据;2、使用测试并以此结果作最终判定重要依据,研发部根据样品之测试结果与承认书中规格核对,确定承认书与样品的一致性,并检查承认书内容的完整性;3、对单测试不合格或承认书不符合要求的材料,要求采购重新提供样品及承认书;4、对某些关键性材料,在研发部单体测试经过后,由研发部申请小批量试投,生产部主导试投工作,品管部负责试投材料的验证;5、材料样品承认书及试投(关键性材料)均合格后,加附“材料承认书”封面并做样品封存(塑胶件及包装材料可只作样品封存),由研发部经理批准后发行至相关部门.一. PCB板框设计1. 物理板框的设计一定要注意尺寸精确，避免安装出现麻烦，确保能够将电路板顺利安装进机箱，外壳，插槽等。2. 拐角的地方（例如矩形板的四个角）最好使用圆角。一方面避免直角，尖角刮伤人，另一方面圆角能够减轻应力作用，减少PCB板因各种原因出现断裂的情况。3. 在布局前应确定好各种安装孔（例如螺丝孔）及各种开口，开槽。一般来说，孔与PCB板边缘的距离至少大于孔的直径。4. 当电路板的面积大于200 x 150 mm时，应重视该板所受的机械强度。从美学角度来看，电路板的最佳形状为矩形。宽和长之比最好是黄金比值0.618（黄金比值的应用也是很广的）。实际应用时可取宽和长为2：3或3：4等。5. 结合产品设计要求（特别是批量生产），综合考虑PCB板的尺寸大小。尺寸过大，印刷铜线过长，阻抗增加，抗噪声能力下降；尺寸过小，散热不好，线距不好控制，相邻导线容易干扰。6. 一般来说，板框的规划是在KeepOutLayer层进行。二PCB板布局设计元件布置是否合理对整板的寿命，稳定性，易用性及布线都有很大的影响，是设计出优秀PCB板的前提。不同的板的布局各有其要求和特点，但当中不乏一些通用的规则，技巧。1. 元件的放置顺序 一般来说，首先放置与整板的结构紧密相关的且固定位置的元件。比如常见的电源插座，开关，指示灯，各种有特殊位置要求的接口（连接件之类），继电器等，而且不要与PCB板中的开孔，开槽相冲突，位置要正确。放置好后，最好用软件的锁定功能将其固定。 接着放置体积大的元件和核心元件以及一些特殊的元件。例如变压器等大元件，集成电路，处理器等核心IC元件，发热元件等。这些元件会随着布线的考虑有所移动，因此是大致的放置，更不用锁定。 最后放置小元件。例如阻容元件，辅助小IC等。2. 注意点 原则上所有元件都应该放置在距离板边缘3mm以上的地方。特别在大批量生产时的流水线插件和波峰焊，此举是要提供给导轨槽使用的，同时能够防止外形切割加工时引起边缘部分缺损。 要重视散热问题。对于一些大功率的电路，应该将其发热严重的元件（如功率管，高功率变压器等）尽量分布在板的边缘，便于热量散发，不要过于集中在一个地方。总之要适当，特别在一些精密的模拟系统中，发热器件产生的温度场对一些放大电路的影响是严重的。除了保证有足够的散热措施外，一些功率超大的部分建议做成一个单独的模块，并作好隔热措施，避免影响后续信号处理电路。还有一点，电解电容不要离热源太近，以免电解液过早老化，寿命剧减。热敏元件切忌靠近热源！ 注意元件的重量问题。对于一些较重的元件，建议设计成用支架固定，然后焊接。一些又大又重且发热多的元件，不应直接安装在PCB板上，而应考虑安装在机箱底版上。 重视PCB板上高压元件或导线的间距。若要设计的电路板上同时存在高压电路和低压电路，则器件之间或导线之间就可能存在较高的电位差。此时应将它们分开放置，加大导线的间距，以免放电引起意外短路。还应注意带高压的器件应布置在人手不易触及的地方。 摆放元件时，注意焊盘不要重叠，或相碰，避免短路。还有，焊盘重叠放置，在钻孔时会在一处地方多次钻孔，易导致钻头断裂，焊盘和导线都有损伤。 注意元件摆放不要与定位孔，固定支架等有空间冲突。元件应与定位孔，固定支架等保持适当的距离，空间，避免安装冲突。 注意电路中用于调节的器件（例如电位器，可调电容器，微动，拨动开关等）。在布局时应充分结合整机结构要求来布置：若只在机内调节，则应放置在方便调节的地方；若是机外面板调节，则应配合面板旋钮的位置来布局。3. 布局技巧 对照、结合原理图，以每个功能电路的核心元件（一般是IC芯片）为中心，其它阻容元件等围绕它展开布局。元件应均匀、整齐、紧凑地布置，不但要考虑整齐有序，更要注重稍候布线的优美流畅性。 按照电路的流程合理布置各子功能电路，使信号流畅，并使信号尽可能保持一致的方向。 尽量缩短相关元件之间的连线距离，特别是高频元件间的连线距离，减少它们的分布参数。例如振荡电路元件应尽可能靠近。 一般尽可能使元件平行对齐排列，避免横七竖八。这样不但美观，而且便于安装焊接，批量生产。 输入和输出元件应当尽量远离。容易相互干扰的元件不能挨得太近。 合理区分模拟电路部分，数字电路部分，噪声产生严重的部分（如继电器火花，大电流、高压的开关）。设法优化调整它们的位置，使相互间的信号耦合最小，减少电磁干扰。例如尽可能让电机、继电器与敏感的单片机远离。 强信号与弱信号，交流信号与直流信号要分开设置隔离。 在布线前应检查确定好各类元件的焊盘大小。若在布完线后，再修改焊盘的大小，则极易引起焊盘与导线或焊盘与焊盘的间距问题，严重时造成短路！三 .PCB板布线设计1. 注意点 输入和输出的导线应避免相邻、平行，以免发生回授，产生反馈耦合。能够的话应加地线隔离。 布线时尽量走短、直的线，特别是数字电路高频信号线，应尽可能的短且粗，以减少导线的阻抗。 遇到需要拐角时，高压及高频线应使用135度的拐角或圆角，杜绝少于90度的尖锐拐角。90度的拐角也尽量不使用，这在高频高密度情况下更要关注，这些都为了减少高频信号对外的辐射和耦合。 相邻两层的布线要避免平行，以免容易形成实际意义上的电容而产生寄生耦合。例如双面板的两面布线宜相互垂直，斜交或弯曲走线。 数据线尽可能宽一点（特别是单片机系统），以减少导线的阻抗。数据线的宽度至少不小于12mil（0.3mm），能够的话，采用18至20mil（0。46至0.5mm）的宽度就更为理想。 注意元件布线过程中，过孔使用越少越好。数据表明，一个过孔带来约0.5pF的分布电容，减少过孔数量能显著提高速度。 同类的地址线或数据线，走线的长度差异不要太大，否则短的线要人为弯曲加长走线，补偿长度的差异。2. 布线技巧 良好的布局对自动布线的布通率大有益处。根据实际设计要求预设好布线的规则（例如走线拓扑，过孔大小，线距等等），然后先进行探索式布线，把短线快速连接好，能够利用交互式布线，把要求严格的线进行布线。接着进行迷宫式布线，把剩余的线全局不好，再进行全局路径优化，能够断开已布的线重新再布。 电源线和地线应尽量加宽，不要嫌大，最好地线比电源线宽，其关系是：地线电源线信号线。加宽除了减少阻抗降低压降外，更重要的是降低耦合噪声。 各种信号线的走线不要形成环路（回路），若是不可避免要形成环路，应设法将环路面积减至最少，以降低感应噪声。自动布线的走线拓扑中的菊花状走线能有效避免布线时形成环路。 尽量使电源线地线的走线方向与数据线走向平行一致，这样对增强抗噪声能力大有益处。 高频信号线要注意近距离平行走线所引起的交叉干扰。对于双面板，可在平行信号线的反面设置大面积的地来降低干扰；对于多层板，可利用电源层或地线层来降低干扰。 在数字电路系统中，同类的数据线地址线之间不必担心互相干扰，但读写时钟线等控制信号线应避免走在一起，最好用地线保护起来。 地线或铺地应尽量与信号线保持合理的相等距离，在安全范围内尽可能靠近信号线。 电源线和地线应尽可能相邻靠近，以减少回路面积，降低辐射耦合。 数字信号频率高，模拟信号敏感度高。布线时，高频信号线应尽可能远离敏感的模拟电路器件。 对于一些关键的信号线是否采取了最佳的保护措施。例如加地线保护。 信号元件的连线越短越好，其长度不宜超过25cm 。某条连线使用的过孔数量也应尽量少，最好不要超过2个，以免引入太多的分布参数，况且过孔太多，对PCB板的机械强度也有影响。 敏感的信号线（例如复位线，中断线，片选线等）不要靠近大电流的导线，要远离 I/O线和接插件。 石英晶体振荡器下面不要走任何信号线；其外壳要设计成接地；用地线把时钟区包起来，屏蔽干扰信号；时钟线尽量短。3. 地线设计 对模拟电路来说，地线的处理相当重要。如功放电路，很微小的地噪声都会因为后级放大而对音质产生严重的影响；又如高精度的A/D转换电路中，如果地线上有高频干扰存在将会是放大器产生温飘，影响工作。 对数字电路来说，由于时钟频率高，布线及元件间的电感效应明显，地线阻抗随着频率的上升而变得很大，产生射频电流，电磁干扰问题突出。 充分利用表面粘贴式元件（贴片元件），少用直插式元件。这样能够省去很多直插焊盘孔，把多出来的空间让给地线；设法让信号线尽量在顶层走，将底层尽量完整的做地线层或铺地，保持地电流的低阻抗畅通。 数字电路的地和模拟电路的地要分开处理。在PCB板上既有高速逻辑电路，又有线性电路，两者的地线不要相混，必须彼此分开布线，最后只在电源的地相接，或在某一处短接后再接到电源的地。具体最后如何相接由系统设计决定。 正确运用单点接地和多点接地。在低频电路中，信号的工作频率小于1MHZ ，它的布线和元器件间的连线电感影响较少，而接地电路的形成的地环流对干扰影响较大，因而应采用一点接地。这种接法一般见于音频功放电路，模拟电路，60HZ直流电源系统等。当信号工作频率大于1MHZ时，连线电感会增大地线阻抗，产生射频电流。此时必须尽量降低接地阻抗。采用多点接地法可有效降低射频电流的影响。 尽量加粗接地线。特别模拟地线应尽量加大引出端的接地面积。若地线很细，阻抗就会很大，接地电位随着电流的变化而变化，致使信号电平不稳定。最好使地线能够经过3倍于电路允许的最大电流。4. 铺铜（主要是指铺地）设计 为了提高系统的可靠性，大面积铺地是必须的，而且是行之有效的。特别是微弱信号处理的电路 PCB板上应尽可能多的保留铜箔做铺地。这样得到的传输线特性和屏蔽效果，比一条长长的地线要好。 大面积铺铜一般有2种作用：一是散热，二是提高抗干扰能力。 在铺设大面积的铜皮时，建议将其设置成网状。一来能够防止PCB板的基板与铜箔的黏合剂在浸焊或受热时，产生挥发性气体热量不易排除，导致铜箔膨胀脱落现象；二来更重要的是网格状的铺地，其受热性能高频导电性性能都要大大优于整块的实心铺地。 为了保持足够低的地阻抗，铺地的连续性很重要。在双面板中，有时为了走一两条信号就将地线分割开，这对于地电流的流畅性是极不利的，必须另想她法。 多层板布线时，抑制电磁干扰的重要思想是：当信号线与地线层相邻布线时，其时钟信号特性最好。信号线层有剩余的走线，应当首先考虑在电源层上布完，而保留完整的地线层。 对于只有数字电路的PCB板，可用宽的铜箔线围在板的四周边缘处组成闭环回路，并连接到地。这样做大多能提高抗噪声能力。（注意：模拟电路不适用） 大面积铺铜距离板边缘至少保证0.3mm以上。因为在切割外形时，如果切到铜箔上，就容易造成铜箔翘起产生尖刺或引发焊剂脱落。