PCB设计技巧ppt课件

11 1
2 CON3A_4 1 1
R13 100K
R18 100k
BAT3
BAT3 1 1 1 D5
BAT4+ 2 CON3A_3 1 1
BAT4 11
BAT4
R1
R17
1
100k
充电控制电路
BAT3 VDD_12V
R16 10K
3
CON2A_2P
R12 510 2
Q7
Q3
60ND02
1
2 3
1 2
25
第三章：PCB Layout 设计技巧
1、为确保正确实现电路，应遵循的设计准则：
❖ 尽量采用地平面作为电 流回路；
❖ 将模拟地平面和数字地 平面分开；
❖ 如果地平面被信号走线 隔断，为降低对地电流 回路的干扰，应使信号 走线与地平面垂直；
❖ 模拟电路尽量靠近电路 板边缘放置，数字电路 尽量靠近电源连接端放 置，这样做可以降低由
五、PCB板的种类：
A、单面板（单面、双面丝印） B、双面板（单面、双面丝印） C、四层板（两层走线、电源、GND） D、六层板（四层走线、电源、GND） E、八层及以上多层板（n-2层走线、电源、GND） F、雕刻板
7
第一章： PCB 概述
六、多层PCB的基本制作工艺流程：
下料 内层钻孔 内层线路曝光 内层蚀刻
数字开关引起的di/dt效
应。
分隔开的地平面有时比连续的地平面有效
26
第三章：PCB Layout 设计技巧
2、无地平面时的电流回路设计
❖ 如果使用走线，应将 其尽量加粗
❖ 应避免地环路 ❖ 如果不能采用地平面，
应采用星形连接策略 ❖ 数字电流不应流经模
拟器件 ❖ 高速电流不应流经低
速器件
如果不能采用地平面，可以采用“星形”布线策略来处理电流回 路
PCB及其 设计技巧
1
目录
第一章：PCB 概述 第二章：PCB 设计流程
及PCB Layout 设计 第三章：PCB Layout 技巧 第四章：EMC 基本知识
2
第一章： PCB 概述
3
第一章： PCB 概述
一、PCB： Printed Circuit Board——印刷电路板
二、PCB板的质量的决定因素： 基材的选用； 组成电路各要素的物理特性。
是否合适，字符标志是否压在器件焊盘上，以免影响电装质量。 (8)、多层板中的电源地层的外框边缘是否缩小，如电源地层的铜箔露出
板外容易造成短路。
20
第二章：PCB 设计流程及PCB Layout 设计
附：自动布线：根据原理图和已设置好的
规则，进行自动布线。要求原理图无差 错、规则设置无误方可进行。
一般只要原理图和规则设置好后， 自动布线一旦成功，基本上设计的电气 方面不会有太大的问题，但有些地方的 布线位置及走线方向可能还需要进行手 工调整。
27
第三章：PCB Layout 设计技巧
3、旁路电容或去耦电容
电 源 接 口
电 源 接 口
IC电源输入
IC电源输入 28
第三章：PCB Layout 设计技巧
4、布局规划
32
R103 200
+ E3 1uF 50V
3
Q11
1
KA431
2
3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
VDD_12V R104 9k
R106 2k
VR2 2
1K
1
14
第二章：PCB 设计流程及PCB Layout 设计
原理图规范分析及DRC 检验：
1、原理图使用模块化方 式绘制，这样利于读原 理图，又利于模块化布 局。 2、原理图大部分的PCB封 装要确认下来，个别器 件没有封装，作个标志， 利于我们建库、添加封 装。 3、原理图的DRC检验（见 右图）。
16
第二章：PCB 设计流程及PCB Layout 设计
四、手工布局：根据印制板安装结构尺寸要求画出边框，
参照原理图，结合机构进行布局，检查布局。
1、布局前的准备：
a、画出边框；
b、定位孔和对接孔进行位置确认； c、板内元件局部的高度控制； d、重要网络的标志。
2、PCB布局的顺序：
a、固定元件； b、有条件限制的元件； c、关键元件； d、面积比较大元件； e、零散元件。
4
3 4
BAT1
8
8 7
7 6
BAT2 VDD_12V
R14 10K
6 5
5
BAT3 CON2A_3P R10 510 2
3
Q5
1
1
BAT4 VDD_12V
R102 10K
3
R46 510 CON2A_1P
2
Q8
BAT2
R15 VDD_12V 10K
3
R11 510
CON2A_4P
2
Q6
Q2
60ND02
七、CAM输出：检查无误后，生成底片，到此PCB板制作完成。
10
第二章：PCB 设计流程及PCB Layout 设计
一、设计准备：对原理图进行分析和DRC检查；建立标准元件库； 建立特殊元器件；印制板设计文件的建立；转网表。
图例：
L
Q9
C92M
T1
1
2
3
1 2
VDD_12V
开关电源
L
J3
1 2
C24
压合 棕化(黑化)
外层钻孔
黑孔
内层测试 一次铜
内层检修 干膜线路
防焊印刷
测试
去膜蚀刻
二次铜
喷锡 文字印刷 成型 测试 成品
注：单层和双面PCB的基本工艺流程比多层工艺流程更简单，
是在其基础上减除内层部分流程（即去除虚线框部分）。
8
第二章：
PCB 设计流程及 PCB Layout 设计
9
第二章：PCB 设计流程及PCB Layout 设计
CEM-3
组成及用途 纸基，环氧树脂，难燃 玻璃布，环氧树脂，一般用途 玻璃布，环氧树脂，难燃 玻璃布，环氧树脂，高温用途 玻璃布，环氧树脂，高温并难燃 玻璃席，聚脂类，难燃
两外层是玻璃布，中间是木浆纸纤维，环氧树脂， 难燃 两外层是玻璃布，中间是玻璃短纤所组成的席，环 氧树脂，难燃
6
第一章： PCB 概述
盾。
G、元件焊盘是否足够大。
18
第二章：PCB 设计流程及PCB Layout 设计
五、手工布线：参照原理图进行预布线，检查布线是否符合电 路模块要求；修改布线，并符合相应要求。
1、走线规律：
A、走线方式: 尽量走短线，特别是 小信号。
B、走线形状: 同一层走线改变方向 时，应走斜线。
C、电源线与地线的设计: 40－ 100mil，高频线用地线屏蔽。
21
第二章：PCB 设计流程及PCB Layout 设计
六、检查完善： PCB制作初步完成，“铺铜”与“补
铜”，进行连线、连通性、间距、“孤岛”、文字标识检查，并 对其进行修改，使其符合要求。
检查线路，进行铺 铜和补铜处理，重 新排列元件标识； 通过检查窗口，对 项目进行间距、连 通性检查。
22
第二章：PCB 设计流程及PCB Layout 设计
2
J4
J5
1
14
2
23
5号/7号选择
接口电路
1
1 2
2 3 4
3 4
CON3A_3 CON3A_4 CON3A_5 CON3A_6
CON3A
CON2A
1
1 2 3
2 3 4
4
CON2A_1P CON2A_2P CON2A_3P CON2A_4P
PAD5
1 2 3 4 5 6
PWM
GND VDD_12V VDD_5V PAD5_5P BAT4
4
第一章： PCB 概述
三、PCB的材料分类
1、刚性：
（1）、酚醛纸质层压板 （2）、环氧纸质层压板 （3）、聚酯玻璃毡层压板 （4）、环氧玻璃布层压板
2、挠性
（1）、聚酯薄膜 （2）、聚酰亚胺薄膜 （3）、氟化乙丙烯薄膜
5
第一章： PCB 概述
四、PCB基板材料种类及用途：
基板种类 FR-3 G-10 FR-4 G-11 FR-5 FR-6 CEM-1
一、设计准备：对原理图进行分析和DRC检查；建立标准元件库；建
立特殊元器件；印制板设计文件的建立；转网表。
二、网表输入：将转换好的网表进行输入。
三、规则设置：按照成品规格书的要求，将线宽、线距、层定义、过
孔、全局参数等相关参数设置好。
四、手工布局：根据印制板安装结构尺寸要求画出边框，参照原理图，
结合机构进行布局，检查布局。
D、多层板走线方向: 相互垂直，层 间耦合面积最小；禁止平行走线。
E、焊盘设计的控制
2、布线:
首先，进行预连线，看一下项目的可 连通性怎样，并根据原理图及实际情 况进行器件调整，使其更加有利于走 线。
19
第二章：PCB 设计流程及PCB Layout 设计
3、布线检查：
(1)、间距是否合理，是否满足生产要求。 (2)、电源线和地线的宽度是否合适，电源与地线之间是否紧耦合（低的
Q12
R109
SSS7N 80A
1k
C25 104 R1104.7k
R114 1k
+ E1 1000uF 16V
R105
+
1K
E2 1000uF 16V
DC+
IC1 UC3842
18 27 36 45
R112 177k
L04X M11X
D26
HER108
2
1 B04S
R115
1
C28 D102K 1KV
PCB检查：
1、检查线路设计是否与原理图设计思想一致。 2、检查定位孔与PCB的大小，以及固定键安装位置是否与机构 相吻合。 3、结合EMC知识，看PCB 是否有不符合EMC常规的线路。
4、检查PCB封装是否与实物相对应。
三极管封装
E
C
B
E
B
C
稳压电源
入出地 入地出
1
23
78xx
稳压电源 地入出 地出入
17
第二章：PCB 设计流程及PCB Layout 设计
3、参照原理图，结合机构，进 行布局。
4、布局检查：
A、检查元件在二维、三维空间上 是否有冲突。
B、元件布局是否疏密有序，排列 整齐。
C、元件是否便于更换，插件是否 方便。
D、热敏元件与发热元件是否有距 离。
E、信号流程是否流畅且互连最短。 F、插头、插座等机械设计是否矛
1 23 79xx
双列插装元件
1
14
1
8
1
2
7
8
7
14
13
14
23
第二章：PCB 设计流程及PCB Layout 设计
七、CAM输出：检查无误后，生成底片，并作CAM350检
查。到此PCB板制作完成。
最后的CAM350检查无误后， PCB设计就完成了， 就可以送底片了。
设计完成，记得存档。
24
第三章： PCB Layout 设计技巧
五、手工布线：参照原理图进行预布线，检查布线是否符合电路模块
要求；修改布线，并符合相应要求。
（自动布线：根据原理图和已设置好的规则，进行自动布线。要求原
理图无差错、规则设置无误方可进行。）
六、检查完善： PCB制作初步完成，“铺铜”与“补铜”，进行连线、
连通性、间距、“孤岛”、文字标识检查，并对其进行修改，使其 符合要求。
15
第二章：PCB 设计流程及PCB Layout 设计
二、网表输入：将转换好的网表进行输入。
三、规则设置：按照成品规格书的要求，将线宽、线距、
层定义、过孔、全局参数等相关参数设置好。
PCB布局的一般规则：
a、信号流畅，信号方向保持一致； b、核心元件为中心； c、在高频电路中，要考虑元器件的分布参数； d、特殊元器件的摆放位置； e、要考虑批量生产时，波峰焊及回流焊的锡流方向及加工 传送PCB的工艺因素。
R116 + E5
5.6k
100uF 50V
C29 104
C30
472
11
第二章：PCB 设计流程及PCB Layout 设计
图例：
充电电路
1
PAD5_5P D2
BAT1
CON3A_6
2
BAT1+ 11
R3 100k
BAT1 11
D3 1
BAT2
BAT2+ BAT2
D4
BAT3+
2CON3A_5 1 1
3
N
1
4
2
3
1
2
1
2
D21 1N4007 LF1
D24 1N4007
1
2
1
2
DC+
D22 1N4007
C23 F103Z 1KV
R107 39k
+ E4
D23 HER108
D25 1N4007
R111 30
M11X
1
R113 22k
3
2
1
2
B1
1
10
2
9
3
8
B04S 4
7
5
6
R1084.7k L03X
波阻抗）。 (3)、对于关键的信号线是否采取了最佳措施，输入线及输出线要明显地
分开。 (4)、模拟电路和数字电路部分，是否有各自独立的地线。 (5)、后加在PCB中的图形（如图标、注标）是否会造成信号短路。 (6)、对一些不理想的线形进行修改。 (7)、在PCB上是否加有工艺线？阻焊是否符合生产工艺的要求，阻焊尺寸
1 2
1
3 4
2 3
4
8
8 7
7 6
6 5
5
PAD5_5P BAT1
1
1
12
第二章：PCB 设计流程及PCB Layout 设计
图例：
充电电压产生电路
VDD_12V R4
3
PWM 2
Q4
Q1
4435
1
2 3 4
S S S
G
1
R2 33
1
8
D D D
7 6 5
D
L1 PAD5_5P
1
2
D1
C7+ C6
13
第二章：PCB 设计流程及PCB Layout 设计
图例：
热敏电阻/LED
A 11 B 11 C 11 D 11 TEMP 1 1
LED4
2
1
LED3
2
1
R126
LED2
2
1
1k
LED1
2
1
TM1
VDD_5V
TM2
TM3
R103 200
TM4
PWM 输入反馈电路
L04X L03X
Q10 817C 41