PCB板基本设计规则
PCB布线设计规范精选全文
可编辑修改精选全文完整版印制电路板设计规范一、适用范围该设计规范适用于常用的各种数字和模拟电路设计。
对于特殊要求的,尤其射频和特殊模拟电路设计的需量行考虑。
应用设计软件为Protel99SE。
也适用于DXP Design软件或其他设计软件。
二、参考标准GB 4588.3—88 印制电路板设计和使用Q/DKBA—Y004—1999 华为公司内部印制电路板CAD工艺设计规范三、专业术语1.PCB(Print circuit Board): 印制电路板2.原理图(SCH图):电路原理图,用来设计绘制,表达硬件电路之间各种器件之间的连接关系图。
3.网络表(NetList表):由原理图自动生成的,用来表达器件电气连接的关系文件。
四、规范目的1.规范规定了公司PCB的设计流程和设计原则,为后续PCB设计提供了设计参考依据。
2.提高PCB设计质量和设计效率,减小调试中出现的各种问题,增加电路设计的稳定性。
3.提高了PCB设计的管理系统性,增加了设计的可读性,以及后续维护的便捷性。
4.公司正在整体系统设计变革中,后续需要自主研发大量电路板,合理的PCB设计流程和规范对于后续工作的开展具有十分重要的意义。
五、SCH图设计5.1 命名工作命名工作按照下表进行统一命名,以方便后续设计文档构成和网络表的生成。
有些特殊器件,没有归类的,可以根据需求选择其英文首字母作为统一命名。
对于元器件的功能具体描述,可以在Lib Ref中进行描述。
例如:元器件为按键,命名为U100,在Lib Ref中描述为KEY。
这样使得整个原理图更加清晰,功能明确。
5.2 封装确定元器件封装选择的宗旨是1. 常用性。
选择常用封装类型,不要选择同一款不常用封装类型,方便元器件购买,价格也较有优势。
2. 确定性。
封装的确定应该根据原理图上所标示的封装尺寸检查确认,最好是购买实物后确认封装。
3. 需要性。
封装的确定是根据实际需要确定的。
总体来说,贴片器件占空间小,但是价格贵,制板相同面积成本高,某些场合下不适用。
EDA技术pcb板设计中布线规则
EDA技术pcb板设计中布线规则EDA技术(Electronic Design Automation)在PCB板设计中的布线规则是非常重要的,它能够帮助设计工程师在电路板布线过程中遵循一系列的电气、物理和制造规则,确保电路的可靠性、稳定性和性能。
以下是PCB板设计中常见的布线规则:1.信号完整性:-差分信号:差分信号是现代高速通信中常用的信号传输方式,要求差分信号的两条线路保持相等的长度和相反的传输延迟,以确保数据的准确传输和抗干扰性能。
-信号传输速率:正常情况下,信号的传输速率应该在PCB材料和器件的允许范围内,以减小信号损耗和时钟偏移。
-减小电磁辐射:高速信号的传输会伴随较强的电磁辐射,因此需要通过适当的布线规则来减小电磁辐射的影响。
2.电源和地面规则:-电源噪声分离:为了保持电路的稳定性和抗干扰性能,需要将不同类型的电源噪声分离,并通过适当的布线规则减小电源噪声的传播和干扰。
-地域规划:在布局和布线过程中要注意地域规划,将信号地、电源地和地面分层合理分开,并减小地线的回流路径长度,提供稳定的地面引用。
3.信号与电源线分离:-相邻信号线的距离:为了减小信号间的串扰和交叉干扰,相邻信号线之间需要保持一定的距离。
-信号与电源线的距离:为了减小信号线对电源线的干扰,信号线与电源线也需要保持一定的距离。
4.电路板布局规则:-分区:将电路板分为不同的区域,如模拟、数字和电源区域,以便优化布线和减少干扰。
-引脚排列:将相邻的引脚布置在一起,减小信号线的长度,提高布线效率和性能。
-电路板尺寸和布线宽度:根据电路的需求和规格,合理选择电路板的尺寸和布线宽度,以保证信号的可靠传输和良好的电气性能。
5.管脚和引脚布线规则:-信号和地线布线:将信号和地线布线在同一层,减小信号线的长度,提高抗干扰性能。
-信号布线:将信号线从信号源直接引出,避免与其他信号线相交或并行,减小信号干扰的可能性。
-引脚布线:将引脚连接至最近的电源或地,减小电源回路的长度,提供稳定的电源引用。
PCB板设计规则
一、PCB设计的总则如下:外观大方:器件选择合适,布局布线合理,尺寸比例协调,文字说明清晰。
电路可靠:良好的连线方式,合适的封装与焊盘尺寸,较强的电磁兼容能力。
接口友好:符合通常的操作习惯,向操作者提供意义明确的提示。
工艺良好:能为批量化生产提供良好的加工条件。
二、说明:1、使用软件此文档所涉及的软件为Protel 99 se SP6 版。
该软件主要包含4 个模块:SCH、PCB、PLD SIM模块,文档中的操作以PCB模块为准。
2 、尺寸标准此文档所涉及的尺寸均采用英制,以mil 为单位。
英制与公制的转换公式如下:100 mil = 2.54 mm 即 4 mil 〜0.1mm三、电路元素:1 、电路板(CircuitBoard )电路板是安装电路元件的载体。
按功能区分,可分为单面板、双面板、多层板等。
按材质区分,可分为纸基板、环氧聚脂板。
除上述说明外,电路板的厚度也是制作时的主要选择参数,其厚度有0.5mm- 2.0mmo一般情况下,邦定板、单面板选择较薄的尺寸,双面板、大面积板选择较厚的尺寸。
设计时,电路板需划分为不同的层。
以双面板为例,可分为:TopLayer (元件面层):电路板正面,可布信号线。
BottomLayer (焊接面层):电路板背面,可布信号线。
Top Overlayer (元件面丝印层):电路板正面的丝网印刷,可布元件标识符、说明文字。
Bottom Overlay (焊接面丝印层):电路板背面的丝网印刷,当仅单面放置元件时,此层可不用。
Mechanical1 Layer (机械尺寸层):标注尺寸,或设定电路板外观,或设置板上的安装孔。
Keepout Layer (禁止布线层):设置自动布线算法中不允许放置信号线的区域。
Multi Layer (钻孔层):设置焊盘、过孔的钻孔尺寸。
对于电路板的外形,应根据应用场合、安装尺寸作具体的分析与考虑。
一般应用时,可将电路板设计成具有黄金分割比的长方形,四角应具有按一定比例的圆弧。
PCB布局、布线基本规则
PCB布局、布线基本规则(PCB)又被称为印刷电路板(Printed Circuit Board),它可以实现(电子元器件)间的线路连接和功能实现,也是(电源电路)设计中重要的组成部分。
今天就将以本文来介绍PCB板布局布线的基本规则。
元件布局基本规则按电路模块进行布局,实现同一功能的相关电路称为一个模块,电路模块中的元件应采用就近集中原则,同时(数字电路)和(模拟)电路分开;2.定位孔、标准孔等非安装孔周围1.27mm 内不得贴装元、器件,螺钉等安装孔周围3.5mm(对于M2.5)、4mm(对于M3)内不得贴装(元器件);卧装电阻、电感(插件)、电解(电容)等元件的下方避免布过孔,以免波峰焊后过孔与元件壳体短路;元器件的外侧距板边的距离为5mm;贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm;金属壳体元器件和金属件(屏蔽盒等)不能与其它元器件相碰,不能紧贴印制线、焊盘,其间距应大于2mm。
定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔及板中其它方孔外侧距板边的尺寸大于3mm;发热元件不能紧邻导线和热敏元件;高热器件要均衡分布;(电源)插座要尽量布置在印制板的四周,电源插座与其相连的汇流条接线端应布置在同侧。
特别应注意不要把电源插座及其它焊接连接器布置在连接器之间,以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆设计和扎线。
电源插座及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插头的插拔;其它元器件的布置:所有IC元件单边对齐,有极性元件极性标示明确,同一印制板上极性标示不得多于两个方向,出现两个方向时,两个方向互相垂直;10、板面布线应疏密得当,当疏密差别太大时应以网状铜箔填充,网格大于8mil(或0.2mm);11、贴片焊盘上不能有通孔,以免焊膏流失造成元件虚焊。
重要(信号)线不准从插座脚间穿过;12、贴片单边对齐,字符方向一致,封装方向一致;13、有极性的器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。
元件基本布线规则1、画定布线区域距PCB板边≤1mm的区域内,以及安装孔周围1mm内,禁止布线;2、电源线尽可能的宽,不应低于18mil;信号线宽不应低于12mil;(cpu)入出线不应低于10mil(或8mil);线间距不低于10mil;3、正常过孔不低于30mil;4、双列直插:焊盘60mil,孔径40mil;1/4W电阻:51*55mil(0805表贴);直插时焊盘62mil,孔径42mil;无极电容:51*55mil(0805表贴);直插时焊盘50mil,孔径28mil;5、注意电源线与地线应尽可能呈放射状,以及信号线不能出现回环走线。
ad16 pcb板规则
ad16 pcb板规则
AD16是一款PCB设计软件,而PCB板规则则是指在进行PCB设计时需要遵循的一系列规则和限制条件。
这些规则包括电气规则、物理规则、布局规则和布线规则等。
在AD16中,可以设置以下常见的PCB板规则:
1. 线宽和间距规则:用于设定导线和元件焊盘之间的最小间距、以及多层板中不同走线层之间的最小间距。
2. 层叠设置规则:用于设定PCB板的层数、每层的材料和厚度等。
3. 阻焊层和助焊层规则:用于设定阻焊层和助焊层的尺寸、位置和颜色等。
4. 电源层规则:用于设定电源层的尺寸、位置和连接方式等。
5. 元件布局规则:用于设定元件的排列方式、间距和方向等。
6. 布线规则:用于设定导线的宽度、长度、弯曲半径和过孔的类型等。
7. 高频电路规则:用于设定高频电路中元件和导线的尺寸、连接方式和屏蔽等。
8. 测试点规则:用于设定测试点的类型、位置和连接方式等。
9. 制造约束规则:用于设定制造过程中的一些限制条件,如最小环宽、最大过孔直径等。
以上是一些常见的AD16 PCB板规则,具体设置需要根据实际需求和设计规范进行确定。
pcba dft规则
pcba dft规则【原创版】目录1.PCB 设计中的 DFT 规则概述2.DFT 规则的具体内容3.DFT 规则在 PCB 设计中的应用4.DFT 规则对 PCB 设计的重要性正文【PCB 设计中的 DFT 规则概述】在 PCB(印刷电路板)设计中,DFT(设计规则检查)规则是一项必不可少的环节。
DFT 规则主要用于确保 PCB 设计的正确性和可靠性,以保证产品在生产和使用过程中的稳定性。
本文将详细介绍 DFT 规则的具体内容、应用以及其在 PCB 设计中的重要性。
【DFT 规则的具体内容】DFT 规则主要包括以下几方面内容:1.线宽和线距规则:这是 PCB 设计中最基本的规则,要求设计中的线条宽度和线条之间的距离满足一定要求,以保证信号传输的稳定性。
2.焊盘和过孔规则:焊盘和过孔是 PCB 中连接器件的重要元素,DFT 规则需要确保它们的设计满足标准,以保证良好的焊接质量和稳定性。
3.布局和布线规则:布局和布线是 PCB 设计的核心环节,DFT 规则需要确保布局合理、布线规范,以降低信号干扰和电磁兼容性问题。
4.填充区域和隔离区域规则:这些规则主要用于确保 PCB 的制造工艺和设计要求相符,以保证生产过程的顺利进行。
【DFT 规则在 PCB 设计中的应用】在 PCB 设计过程中,DFT 规则的应用主要体现在以下几个方面:1.设计检查:在设计过程中,通过应用 DFT 规则可以及时发现潜在的设计问题,以便设计人员及时进行调整和优化。
2.自动化布线:DFT 规则可以与 EDA(电子设计自动化)软件相结合,实现自动化布线,提高设计效率和准确性。
3.制造工艺控制:通过 DFT 规则,可以确保 PCB 设计满足制造工艺要求,降低生产过程中的不良品率。
4.可靠性分析:DFT 规则可以帮助设计人员分析 PCB 设计的可靠性,提高产品在使用过程中的稳定性。
【DFT 规则对 PCB 设计的重要性】DFT 规则在 PCB 设计中具有举足轻重的地位,主要体现在以下几个方面:1.提高设计质量:通过应用 DFT 规则,可以确保 PCB 设计满足标准和规范,提高设计质量。
PCB设计规范
PCB设计规范一.PCB 设计的布局规范(一)布局设计原则1. 组件距离板边应大于5mm。
2. 先放置与结构关系密切的组件,如接插件、开关、电源插座等。
3. 优先摆放电路功能块的核心组件及体积较大的元器件,再以核心组件为中心摆放周围电路元器件。
4. 功率大的组件摆放在利于散热的位置上,如采用风扇散热,放在空气的主流通道上;若采用传导散热,应放在靠近机箱导槽的位置。
5. 质量较大的元器件应避免放在板的中心,应靠近板在机箱中的固定边放置。
6. 有高频连线的组件尽可能靠近,以减少高频信号的分布参数和电磁干扰。
7. 输入、输出组件尽量远离。
8. 带高电压的元器件应尽量放在调试时手不易触及的地方。
9. 手焊元件的布局要充分考虑其可焊性,以及焊接时对周围器件的影响。
手焊元件与其他元件距离应大于1.5mm.10. 热敏组件应远离发热组件。
对于自身温升高于30℃的热源,一般要求:a.在风冷条件下,电解电容等温度敏感器件离热源距离要求大于或等于2.5mm;b.自然冷条件下,电解电容等温度敏感器件离热源距离要求大于或等于4.0mm。
若因为空间的原因不能达到要求距离,则应通过温度测试保证温度敏感器件的温升在额定范围内。
11. 可调组件的布局应便于调节。
如跳线、可变电容、电位器等。
12. 考虑信号流向,合理安排布局,使信号流向尽可能保持一致。
13. 布局应均匀、整齐、紧凑。
14. 表贴组件布局时应注意焊盘方向尽量取一致,以利于装焊。
15. 去耦电容应在电源输入端就近放置。
16. 可调换组件(如: 压敏电阻,保险管等) ,应放置在明显易见处17. 是否有防呆设计(如:变压器的不对称脚,及Connect)。
18. 插拔类的组件应考虑其可插拔性。
影响装配,或装配时容易碰到的组件尽量卧倒。
(二)对布局设计的工艺要求1. 外形尺寸从生产角度考虑,理想的尺寸范围是“宽(200 mm~250 mm)×长(250 mm ~350 mm)”。
PCB板基础知识布局原则布线技巧设计规则
PCB板基础知识布局原则布线技巧设计规则PCB(Printed Circuit Board)板是现代电子产品中不可或缺的重要部件。
它起着连接和支持电子元器件的作用,承载着电子元器件的布局和连接。
1.PCB板的结构:PCB板通常由基板、导线和孔洞组成。
基板可以选择不同的材料,如传统的FR-4玻璃纤维复合材料,或者高级材料如陶瓷或柔性材料。
导线则可以是铜箔,通过化学腐蚀或机械加工的方式形成。
孔洞用于连接不同层次的电路元件。
2.PCB板的层次:PCB板可以有单面、双面或多层结构。
单面板只有一层的导线;双面板有两层,分别连接在板的两侧;而多层板则有三层以上的导线层,中间用绝缘层隔开。
布局原则:1.电路图转换:将电路图转换成PCB板设计时,首先需要考虑布局。
将具有相同功能或者相关的电子元件放在一起,以提高信号和功耗的性能。
2.器件放置:放置器件应遵循自顶向下的原则,常用的元件应放置在最上层,而不怎么使用或者高频的元件应放置在下层。
此外,还应确保元件之间有适当的间距,并且避免布局中的干扰。
3.热管理:在布局时,还应考虑热管理。
将高功耗的元器件放置在通风良好的位置以便散热,并确保不会影响其他元器件的工作温度。
布线技巧:1.信号和功耗的分隔:将信号和功耗线分隔开,以减少干扰。
信号线应尽量短,并且与功耗线交叉时需要保持垂直或平行。
2.地线的规划:地线是PCB设计中最重要的部分之一、地线应尽可能宽和短,并与信号线平行或垂直摆放,以减少信号噪声。
3.电容和电阻的布局:在布线时,电容和电阻应紧密连接在其需要的电路位置,以减少可能的干扰。
设计规则:1.宽度和间距:根据设计要求,需要给出导线的最小宽度和间距。
这取决于所使用的材料和所需的电流容量。
2.层间距:PCB板的层间距取决于所需的阻抗和电气性能。
较大的层间距可提高板的强度和电缆外形。
3.最小外形尺寸:为了适应生产过程和安装要求,PCB板应满足一定的最小外形尺寸。
4.孔洞和焊盘:孔洞应满足适当的尺寸以容纳所需的引脚大小。
PCB设计布局及布线规则
PCB设计布局规则1. 根据结构图设置板框尺寸,按结构要素布置安装孔、接插件等需要定位的器件,并给这些器件赋予不可移动属性。
按工艺设计规范的要求进行尺寸标注。
2. 根据结构图和生产加工时所须的夹持边设置印制板的禁止布线区、禁止布局区域。
根据某些元件的特殊要求,设置禁止布线区。
3. 综合考虑PCB性能和加工的效率选择加工流程。
加工工艺的优选顺序为:元件面单面贴装--元件面贴、插混装(元件面插装焊接面贴装一次波峰成型)--双面贴装--元件面贴插混装、焊接面贴装。
4.布局操作的基本原则A. 遵照“先大后小,先难后易”的布置原则,即重要的单元电路、核心元器件应当优先布局.B. 布局中应参考原理框图,根据单板的主信号流向规律安排主要元器件.C. 布局应尽量满足以下要求: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;高频信号与低频信号分开;高频元器件的间隔要充分.D. 相同结构电路部分,尽可能采用“对称式”标准布局;E. 按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准优化布局;F. 器件布局栅格的设置,一般IC器件布局时,栅格应为50--100 mil,小型表面安装器件,如表面贴装元件布局时,栅格设置应不少于25mil。
G. 如有特殊布局要求,应双方沟通后确定。
5. 同类型插装元器件在X或Y方向上应朝一个方向放置。
同一种类型的有极性分立元件也要力争在X或Y方向上保持一致,便于生产和检验。
6. 发热元件要一般应均匀分布,以利于单板和整机的散热,除温度检测元件以外的温度敏感器件应远离发热量大的元器件。
7. 元器件的排列要便于调试和维修,亦即小元件周围不能放置大元件、需调试的元、器件周围要有足够的空间。
8. 需用波峰焊工艺生产的单板,其紧固件安装孔和定位孔都应为非金属化孔。
当安装孔需要接地时, 应采用分布接地小孔的方式与地平面连接。
9. 焊接面的贴装元件采用波峰焊接生产工艺时,阻、容件轴向要与波峰焊传送方向垂直,阻排及SOP(PIN间距大于等于1.27mm)元器件轴向与传送方向平行;PIN间距小于1.27mm(50mil)的IC、SOJ、PLCC、QFP等有源元件避免用波峰焊焊接。
印刷电路板pcb设计规则参数
印刷电路板pcb设计规则参数
在PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)设计中,有一些常见的设计规则参数可以帮助确保电路板的性能和可靠性。
以下是一些常见的 PCB 设计规则参数:
1.线宽和线间距(Width and Spacing):定义PCB 上导线
(Trace)的宽度和导线之间的最小间距。
这些参数直接影响信号传输的特性和电路的电流容量。
2.孔径(Hole Size):规定 PCB 上安装元件时孔的直径。
孔径应
与元件引脚或焊盘直径匹配,以便进行可靠的焊接和安装。
3.磨孔到线的最小距离(Minimum Distance of Plated Holes to
Traces):规定磨孔与导线之间的最小距离,以确保在磨孔过程中不会对导线造成损害。
4.丝印(Silkscreen):规定丝印的最小宽度和字号,以确保在
PCB 上标记的文本清晰可读。
5.焊盘(Pad)大小和间距(Size and Spacing):定义焊盘的大
小和焊盘之间的最小间距。
这些参数影响 PCB 的可焊性和元件的正确安装。
6.禁忌区(Keep-Out Zone):规定其他元件、金属引脚和其他
不可穿越区域与电路板布局的最小间距。
7.状态指示灯和开关的位置和布局:规定元件如状态指示灯
(LED)和开关的位置和布局,以便在设计中考虑其操作和可视性。
实际PCB 设计中可能还会根据项目的特定需求和要求进行调整。
设计规则可以通过使用专业的PCB 设计工具来定义和实施,以确保电路板设计的准确性和可靠性。
EDA技术知识pcb板设计中布线规则
EDA技术知识pcb板设计中布线规则EDA(Electronics Design Automation)技术是指利用计算机软件来辅助电子产品设计和制造的技术。
在PCB(Printed Circuit Board)板设计中,布线规则是指根据电路原理图和设计要求,在PCB板上安排电子元件的布局和相应的连线。
下面将详细介绍EDA技术在PCB板设计中的布线规则。
1.尽量短路径:布线时应尽量缩短信号路径,减少传输延迟和信号损耗。
对于高速信号,尤其需要避免长距离走线。
在布线时,可以考虑使用不同层的布线,减少信号层间的走线距离。
2.分层布线:在设计多层PCB板时,可以将不同信号类型分布在不同的层上,减少信号之间的干扰。
例如,将模拟信号和数字信号分布在不同的信号层上。
3. 地线规则:地线(GND)是电路中非常重要的信号,应尽量减小地线的阻抗。
为了实现低阻抗的地线,可以在Ground Plane(即地平面)层上分布大面积的铜排,以提供低阻抗的回流路径。
此外,地线也应尽量靠近相关信号线,以减少回流路径的长度。
4.信号线规则:在布线时,信号线的宽度和间距需要根据电流和信号的特性来选择。
对于高速信号,信号线的宽度和间距需要根据特定规则或计算公式来确定,以保证信号的完整性。
5.保持间距:在布线过程中,应注意两个电路之间的保持间距。
保持间距是指两个电路之间必须保持一定的距离,以防止电路之间的串扰或干扰。
6.避免使用90度转角:在布线时,应尽量避免使用90度的转角,因为锐角转弯会导致信号的反射和散射,影响信号的完整性。
适当采用圆弧转弯来减小信号反射。
7.分布式阻抗匹配:在高速信号的布线中,应注意保持信号线的阻抗匹配。
可以采用电感线、微带线或同轴线等技术来实现阻抗匹配。
8.防止串扰和干扰:在布线过程中,应注意信号之间的串扰和干扰。
可以采用屏蔽层、区域分隔、增加间距等手段来减少信号的串扰和干扰。
9.小信号和大信号分布:在布线时,应将小信号和大信号分开布线,以防止小信号被大信号干扰。
ad2020pcb设计规则
ad2020pcb设计规则
AD2020是Altium Designer软件的一版,用于电路设计和PCB 布局。
以下是一些常见的PCB设计规则,可以帮助确保设计的正确性和性能。
1. 安全间距:确定组件之间和组件与焊盘之间的安全间距,以防止短路或焊接问题。
2. 导线规则:规定导线的宽度和间距,以满足电流要求和信号完整性。
3. 引脚间距:确保元器件引脚的间距足够大,以便于手工和机械装配。
4. 最小孔径规则:定义最小孔径限制,以确保充分的焊接和通孔可靠性。
5. 接地规则:确保良好的接地平面和接地连接,以减少电磁干扰。
6. 整形规则:定义元器件的布局、旋转和对齐约束,以使布局整洁而易于阅读。
7. 电压规则:定义板的电源电压和地线之间的距离,以减少噪声和干扰。
8. 敏感器件规则:确保敏感器件与其他元器件的布局与绝缘以
及防止电磁干扰。
9. 工艺规则:定义最小线宽、线距、钻孔要求和边界约束,以便于PCB制造。
10. 禁止区规则:定义禁止放置元器件的区域,例如高温区或EMI敏感区。
这些规则可以在设计过程的不同阶段设置,并且可以根据具体的设计要求进行调整。
遵守这些规则可以帮助减少错误和问题,提高PCB设计的质量和可靠性。
adpcb拼板的规则和方法
adpcb拼板的规则和方法PCB(Printed Circuit Board)拼板是指将多个小尺寸的PCB板拼接在一起,形成一个整体的大尺寸板。
这种方法在生产过程中能够大幅度提高效率,降低成本。
本文将介绍PCB拼板的规则和方法。
一、PCB拼板的规则1.基本规则(1)拼板尺寸:拼板后的整体尺寸应符合使用要求,同时要保证接口的位置和数量与设计要求相匹配。
(2)引线规则:引线必须能够正常连接,同时也要考虑到拼板时引线的容易处理性。
(3)防止电磁干扰:拼板时应考虑到电源噪音、信号干扰等问题,避免出现电磁干扰现象。
(4)焊盘规则:焊盘数量、位置、尺寸和阻焊控制需根据设计要求来进行确定。
2.板内规则(1)电气规则:板内信号的走向、扩展以及信号的噪声和时序要符合设计要求。
(2)电源规则:在拼板设计时应考虑到电源电流的传输,以及电源电压的稳定性。
(3)热规则:拼板设计要考虑散热问题,避免发生热管理问题。
3.DFM规则(1)拼板材质:拼板时应注意材质和层数的匹配,避免出现厚度差异过大的情况。
(2)工艺规则:拼板时要保证工艺能够正常进行,尤其要注意到一些特殊工艺对拼板的要求。
(3)最少间距规则:拼板布局时要考虑到最少间距,避免短路或者焊盘偏移等问题。
二、PCB拼板的方法PCB拼板通常有以下几种方法:1.板间连接(1)拉伸连接:将多个小尺寸的PCB拉伸成一整块,然后进行PCB板压接工艺,使其形成一个整体。
(2)扳板连接:将多个小尺寸的PCB通过螺钉等连接件连接在一起,形成一个整体。
2.焊接连接(1)直接焊接:将多个小尺寸的PCB板通过焊接工艺进行固定,形成一个整体。
这种方法适用于尺寸较小的PCB板,需要注意电子元件与焊盘间的连接。
(2)间接焊接:先将多个小尺寸的PCB板单独焊接完成,然后通过连接线和插座的方式进行连接。
这种方法适用于尺寸较大的PCB板,可以方便地进行拆卸和更换。
3.粘接连接(1)双面胶连接:使用双面胶将多个小尺寸的PCB板黏贴在一起,形成一个整体。
PCB优先选项设定设计规则设定
PCB优先选项设定设计规则设定1.PCB尺寸和形状:确定PCB的外形尺寸和形状,通常以产品外壳、组装要求和电器特性为依据。
在确定尺寸和形状时,还需要考虑到制造工艺和成本限制。
2.PCB层数:确定PCB的层数,通常根据电路复杂度、信号完整性要求和成本考虑。
一般选择多层PCB可以提供更好的EMC性能和布线密度,但也会增加制造成本和设计复杂度。
3.PCB材料:选择适当的PCB材料,在考虑电气、热学、机械和成本等因素的基础上,选择适当的材料。
常见的PCB材料有FR-4、FR-5、高频板材和金属基板等。
4.加工工艺:确定PCB的加工工艺,包括线路走向方式、电镀工艺、喷锡工艺、屏蔽工艺等。
根据产品要求和预算限制,选用适当的工艺来实现设计目标。
接下来,我们将讨论设计规则设定。
设计规则设定是指通过定义和设置一些设计规则,确保设计符合安全、可靠、稳定、高性能的要求。
以下是一些常见的设计规则设定:1.电气规则:包括电路连接、电源和地线规则、信号完整性规则和EMC规则等。
通过设置这些规则,可以确保电路的一致性和稳定性,提高产品的可靠性和性能。
2.机械规则:包括尺寸、外形、组态、连接和固定等规则。
通过合理设置机械规则,可以确保PCB与外壳、插件、线束和连接器等组件的符合要求。
3.布线规则:包括布线宽度、间距、信号引脚位置、阻抗控制和信号分层等规则。
通过设置布线规则,可以实现信号完整性、阻抗匹配和EMC性能的要求。
4.制造规则:包括焊盘尺寸、喷锡覆盖率、工艺限制和工程文件等规则。
通过设置制造规则,可以提高PCB的制造性能和一致性,降低制造成本和缺陷率。
在PCB设计过程中,PCB优先选项设定和设计规则设定是非常重要的。
通过合理设定这些选项和规则,可以减少设计错误、提高工程效率、缩短设计周期和降低成本。
因此,工程师在进行PCB设计时,应该充分考虑和利用这些设定和规则,以获得最佳设计结果。
PCB板基本知识,布置原则,布线技能,设计规则
PCB板基础知识一、PCB板的元素1.工作层面对于印制电路板来说,工作层面可以分为6大类,信号层(signal layer)内部电源/接地层(internal plane layer)机械层(mechanical layer)主要用来放置物理边界和放置尺寸标注等信息,起到相应的提示作用。
EDA软件可以提供16层的机械层。
防护层(mask layer)包括锡膏层和阻焊层两大类。
锡膏层主要用于将表面贴元器件粘贴在PCB上,阻焊层用于防止焊锡镀在不应该焊接的地方。
丝印层(silkscreen layer)在PCB板的TOP和BOTTOM层表面绘制元器件的外观轮廓和放置字符串等。
例如元器件的标识、标称值等以及放置厂家标志,生产日期等。
同时也是印制电路板上用来焊接元器件位置的依据,作用是使PCB板具有可读性,便于电路的安装和维修。
其他工作层(other layer)禁止布线层Keep Out Layer钻孔导引层drill guide layer钻孔图层drill drawing layer复合层multi-layer2.元器件封装是实际元器件焊接到PCB板时的焊接位置与焊接形状,包括了实际元器件的外形尺寸,所占空间位置,各管脚之间的间距等。
元器件封装是一个空间的功能,对于不同的元器件可以有相同的封装,同样相同功能的元器件可以有不同的封装。
因此在制作PCB板时必须同时知道元器件的名称和封装形式。
(1)元器件封装分类通孔式元器件封装(THT,through hole technology)表面贴元件封装(SMT Surface mounted technology )另一种常用的分类方法是从封装外形分类:SIP单列直插封装DIP双列直插封装PLCC塑料引线芯片载体封装PQFP塑料四方扁平封装SOP 小尺寸封装TSOP薄型小尺寸封装PPGA 塑料针状栅格阵列封装PBGA 塑料球栅阵列封装CSP 芯片级封装(2) 元器件封装编号编号原则:元器件类型+引脚距离(或引脚数)+元器件外形尺寸例如AXIAL-0.3 DIP14 RAD0.1 RB7.6-15 等。
Pcb布局规则和技巧
Pcb布局规则和技巧Pcb布局规章1、在通常状况下,全部的元件均应布置在电路板的同一面上,只有顶层元件过密时,才能将一些高度有限并且发热量小的器件,如贴片电阻、贴片电容、贴片IC等放在低层。
2、在保证电气性能的前提下,元件应放置在栅格上且相互平行或垂直排列,以求整齐、美观,在一般状况下不允许元件重叠;元件排列要紧凑,元件在整个版面上应分布匀称、疏密全都。
3、电路板上不同组件相临焊盘图形之间的最小间距应在1MM 以上。
4、离电路板边缘一般不小于2MM.电路板的最佳外形为矩形,长宽比为3:2或4:3.电路板面尺大于200MM乘150MM时,应考虑电路板所能承受的机械强度。
Pcb布局技巧在PCB的布局设计中要分析电路板的单元,依据其功能进行布局设计,对电路的全部元器件进行布局时,要符合以下原则:1、根据电路的流程支配各个功能电路单元的位置,使布局便于信号流通,并使信号尽可能保持全都的方向。
2、以每个功能单元的核心元器件为中心,围绕他来进行布局。
元器件应匀称、整体、紧凑的排列在PCB上,尽量削减和缩短各元器件之间的引线和连接。
3、在高频下工作的电路,要考虑元器件之间的分布参数。
一般电路应尽可能使元器件并行排列,这样不但美观,而且装旱简单,易于批量生产。
特别元器件的位置在布局时一般要遵守以下原则:1、尽可能缩短高频元器件之间的连接,设法削减他们的分布参数及和相互间的电磁干扰。
易受干扰的元器件不能相互离的太近,输入和输出应尽量远离。
2一些元器件或导线有可能有较高的电位差,应加大他们的距离,以免放电引起意外短路。
高电压的元器件应尽量放在手触及不到的地方。
3、重量超过15G的元器件,可用支架加以固定,然后焊接。
那些又重又热的元器件,不应放到电路板上,应放到主机箱的底版上,且考虑散热问题。
热敏元器件应远离发热元器件。
4、对与电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元器件的布局应考虑整块扳子的结构要求,一些常常用到的开关,在结构允许的状况下,应放置到手简单接触到的地方。
PCB设计规范大全
PCB设计规范大全PCB设计规范大全1,目的规范印制电路板(以下简称PCB)设计流程和设计原则,提高PCB设计质量和设计效率,保证PCB 的可制造性、可测试、可维护性。
2,范围所有PCB 均适用。
3,名词定义3.1原理图:电路原理图,用原理图设计工具绘制的、表达硬件电路中各种器件之间的连接关系的图。
3.2网络表:由原理图设计工具自动生成的、表达元器件电气连接关系的文本文件,一般包含元器件封装、网络列表和属性定义等组成部分。
3.3布局:PCB 设计过程中,按照设计要求,把元器件放置到板上的过程。
3.4模拟:在器件的IBIS MODEL 或SPICE MODEL 支持下,利用EDA 设计工具对PCB 的布局、布线效果进行模拟分析,从而在单板的物理实现之前发现设计中存在的EMC 问题、时序问题和信号完整性问题,并找出适当的解决方案。
3.5 SDRAM :SDRAM 是Synchronous Dynamic Random Access Memory(同步动态随机内存)的简称,同步是指时钟频率与CPU 前端总线的系统时钟频率相同,并且内部的命令的发送数据和数据的传输都以它为准;动态是指存储数组需要不断刷新来保证数据不丢失;随机是指数据不是线性一次存储,而是自由指定地址进行数据的读写。
3.6 DDR :DDR SDRAM 全称为Double Data Rate SDRAM ,DDR SDRAM 在原有的SDRAM 基础上改进而来。
DDR SDRAM 可在一个时钟周期内传送两次数据。
3.7 RDRAM :RDRAM 是Rambus 公司开发的具有系统带宽的新型DRAM ,它能在很高的频率范围内通过一个简单的总线传输数据。
RDRAM 更像是系统级的设计,它包括下面三个关键部分:3.7.1 基于DRAM 的Rambus(RDRAM );3.7.2 Rambus ASIC cells (专用集成电路单元);3.7.3 内部互连的电路,称为Rambus Channel(Rambus 通道);3.8 容性耦合:即电场耦合,引发耦合电流,干扰源上的电压变化在被干扰对象上引起感应电流而导致电磁干扰。
PCB布线的基本规则与技巧
PCB布线的基本规则与技巧PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)布线是电子产品设计中非常重要的一环,它涉及到电路设计的优化、信号传输的质量以及电路板的可靠性等方面。
以下是一些PCB布线的基本规则与技巧。
1.分隔高频与低频信号:在布线过程中,应将高频和低频信号分隔开来,以减少相互干扰。
可以通过增加地线、使用地层或远离干扰源等方式实现。
2.避免信号线与电源线、地线交叉:信号线与电源线、地线交叉会引起互相干扰,影响信号的传输质量。
在布线时应尽量避免信号线与其他线路的交叉,并采取合适的措施进行隔离。
3.保持信号线的相互垂直:信号线之间保持垂直可以减少信号之间的干扰。
在布线时,应尽量使信号线垂直地通过其他信号线或电源线、地线。
4.尽量缩短信号线的长度:信号线的长度会对信号传输的延迟和损耗产生影响,因此在布线时应尽量缩短信号线的长度。
对于高频信号尤为重要。
5.使用平面与过孔进行地线连接:地线是电路板中非常重要的一条线路,它可以提供整个电路的参考电平。
在布线时,可以通过使用平面层与过孔来进行地线的连接,提高地线的连续性。
6.使用平面与过孔进行电源线连接:电源线的布线也是非常重要的,尤其是对于供电要求较高的芯片或模块。
在布线时,可以通过使用平面层与过孔来进行电源线的连接,减少电源线的阻抗。
7.控制线宽和线距:PCB布线中的线宽和线距对电路的阻抗、信号的传输速度以及电流的承载能力等都是有影响的。
在布线时要根据需要选择合适的线宽和线距,保证电路的性能。
8.避免信号环路:信号环路会引起信号的反馈和干扰,影响电路的正常工作。
在布线时应尽量避免信号环路的产生,可以采取断开一部分连接或改变布线路径等方式来解决。
9.保持信号对称性:对于差分信号线或时钟信号线,应保持信号的对称性。
在布线时应尽量使信号线的路径相同,长度相等,以减少差分信号之间的干扰。
10.考虑EMI(Electromagnetic Interference,电磁干扰):在布线过程中应考虑到电磁干扰的问题,采取一些措施来减少电磁辐射和干扰。
PCB板基础知识布局原则布线技巧设计规则
PCB 板基础知识一、PCB 板的元素1、 工作层面对于印制电路板来说,工作层面可以分为6大类,信号层 signal layer内部电源/接地层 internal plane layer机械层mechanical layer 主要用来放置物理边界和放置尺寸标注等信息,起到相应的提示作用;EDA 软件可以提供16层的机械层;防护层mask layer 包括锡膏层和阻焊层两大类;锡膏层主要用于将表面贴元器件粘贴在PCB 上,阻焊层用于防止焊锡镀在不应该焊接的地方;丝印层silkscreen layer 在PCB 板的TOP 和BOTTOM 层表面绘制元器件的外观轮廓和放置字符串等;例如元器件的标识、标称值等以及放置厂家标志,生产日期等;同时也是印制电路板上用来焊接元器件位置的依据,作用是使PCB 板具有可读性,便于电路的安装和维修;其他工作层other layer 禁止布线层 Keep Out Layer钻孔导引层 drill guide layer钻孔图层 drill drawing layer复合层 multi-layer2、 元器件封装是实际元器件焊接到PCB 板时的焊接位置与焊接形状,包括了实际元器件的外形尺寸,所占空间位置,各管脚之间的间距等;元器件封装是一个空间的功能,对于不同的元器件可以有相同的封装,同样相同功能的元器件可以有不同的封装;因此在制作PCB 板时必须同时知道元器件的名称和封装形式;(1) 元器件封装分类通孔式元器件封装THT,through hole technology表面贴元件封装 SMT Surface mounted technology另一种常用的分类方法是从封装外形分类: SIP 单列直插封装DIP 双列直插封装PLCC 塑料引线芯片载体封装PQFP 塑料四方扁平封装SOP 小尺寸封装TSOP 薄型小尺寸封装PPGA 塑料针状栅格阵列封装PBGA 塑料球栅阵列封装CSP 芯片级封装2 元器件封装编号编号原则:元器件类型+引脚距离或引脚数+元器件外形尺寸例如 DIP14 等;3常见元器件封装电阻类 普通电阻AXIAL-⨯⨯,其中⨯⨯表示元件引脚间的距离;可变电阻类元件封装的编号为VR ⨯, 其中⨯表示元件的类别;电容类 非极性电容 编号RAD ⨯⨯,其中⨯⨯表示元件引脚间的距离;极性电容 编号RB xx -yy ,xx 表示元件引脚间的距离,yy 表示元件的直径; 二极管类 编号DIODE-⨯⨯,其中⨯⨯表示元件引脚间的距离;晶体管类 器件封装的形式多种多样;集成电路类SIP 单列直插封装DIP 双列直插封装PLCC 塑料引线芯片载体封装PQFP 塑料四方扁平封装SOP 小尺寸封装TSOP 薄型小尺寸封装PPGA 塑料针状栅格阵列封装PBGA 塑料球栅阵列封装CSP 芯片级封装3、 铜膜导线 是指PCB 上各个元器件上起电气导通作用的连线,它是PCB 设计中最重要的部分;对于印制电路板的铜膜导线来说,导线宽度和导线间距是衡量铜膜导线的重要指标,这两个方面的尺寸是否合理将直接影响元器件之间能否实现电路的正确连接关系; 印制电路板走线的原则:◆走线长度:尽量走短线,特别对小信号电路来讲,线越短电阻越小,干扰越小;◆走线形状:同一层上的信号线改变方向时应该走135°的斜线或弧形,避免90°的拐角;◆走线宽度和走线间距:在PCB 设计中,网络性质相同的印制板线条的宽度要求尽量一致,这样有利于阻抗匹配;走线宽度 通常信号线宽为: ~,10mil电源线一般为~ 在条件允许的范围内,尽量加宽电源、地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的关系是:地线>电源线>信号线焊盘、线、过孔的间距要求PAD and VIA : ≥ 12milPAD and PAD : ≥ 12milPAD and TRACK : ≥ 12milTRACK and TRACK : ≥ 12mil密度较高时:PAD and VIA : ≥ 10milPAD and PAD : ≥ 10milPAD and TRACK : ≥ 10milTRACK and TRACK : ≥ 10mil4、 焊盘和过孔引脚的钻孔直径=引脚直径+10~30mil引脚的焊盘直径=钻孔直径+18milPCB 布局原则1、 根据结构图设置板框尺寸,按结构要素布置安装孔、接插件等需要定位的器件,并给这些器件赋予不可移动属性; 按工艺设计规范的要求进行尺寸标注;2. 根据结构图和生产加工时所须的夹持边设置印制板的禁止布线区、禁止布局区域;根据某些元件的特殊要求,设置禁止布线区;3. 综合考虑PCB性能和加工的效率选择加工流程;加工工艺的优选顺序为:元件面单面贴装——元件面贴、插混装元件面插装焊接面贴装一次波峰成型——双面贴装——元件面贴插混装、焊接面贴装;4、布局操作的基本原则A. 遵照“先大后小,先难后易”的布置原则,即重要的单元电路、核心元器件应当优先布局.B. 布局中应参考原理框图,根据单板的主信号流向规律安排主要元器件.C. 布局应尽量满足以下要求: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;高频信号与低频信号分开;高频元器件的间隔要充分.D. 相同结构电路部分,尽可能采用“对称式”标准布局;E. 按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准优化布局;F. 器件布局栅格的设置,一般IC器件布局时,栅格应为50--100 mil,小型表面安装器件,如表面贴装元件布局时,栅格设置应不少于25mil;G. 如有特殊布局要求,应双方沟通后确定;5. 同类型插装元器件在X或Y方向上应朝一个方向放置;同一种类型的有极性分立元件也要力争在X或Y方向上保持一致,便于生产和检验;6. 发热元件要一般应均匀分布,以利于单板和整机的散热,除温度检测元件以外的温度敏感器件应远离发热量大的元器件;7. 元器件的排列要便于调试和维修,亦即小元件周围不能放置大元件、需调试的元、器件周围要有足够的空间;8. 需用波峰焊工艺生产的单板,其紧固件安装孔和定位孔都应为非金属化孔;当安装孔需要接地时, 应采用分布接地小孔的方式与地平面连接;9. 焊接面的贴装元件采用波峰焊接生产工艺时,阻、容件轴向要与波峰焊传送方向垂直, 阻排及SOPPIN间距大于等于元器件轴向与传送方向平行;PIN间距小于50mil的IC、SOJ、PLCC、QFP等有源元件避免用波峰焊焊接;10. BGA与相邻元件的距离>5mm;其它贴片元件相互间的距离>;贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm;有压接件的PCB,压接的接插件周围5mm内不能有插装元、器件,在焊接面其周围5mm内也不能有贴装元、器件;11. IC去耦电容的布局要尽量靠近IC的电源管脚,并使之与电源和地之间形成的回路最短;12. 元件布局时,应适当考虑使用同一种电源的器件尽量放在一起, 以便于将来的电源分隔;13. 用于阻抗匹配目的阻容器件的布局,要根据其属性合理布置;串联匹配电阻的布局要靠近该信号的驱动端,距离一般不超过500mil;匹配电阻、电容的布局一定要分清信号的源端与终端,对于多负载的终端匹配一定要在信号的最远端匹配;14. 布局完成后打印出装配图供原理图设计者检查器件封装的正确性,并且确认单板、背板和接插件的信号对应关系,经确认无误后方可开始布线;布线布线是整个PCB设计中最重要的工序;这将直接影响着PCB板的性能好坏;在PCB的设计过程中,布线一般有这么三种境界的划分:首先是布通,这时PCB设计时的最基本的要求;如果线路都没布通,搞得到处是飞线,那将是一块不合格的板子,可以说还没入门;其次是电器性能的满足;这是衡量一块印刷电路板是否合格的标准;这是在布通之后,认真调整布线,使其能达到最佳的电器性能;接着是美观;假如你的布线布通了,也没有什么影响电器性能的地方,但是一眼看过去杂乱无章的,加上五彩缤纷、花花绿绿的,那就算你的电器性能怎么好,在别人眼里还是垃圾一块;这样给测试和维修带来极大的不便;布线要整齐划一,不能纵横交错毫无章法;这些都要在保证电器性能和满足其他个别要求的情况下实现,否则就是舍本逐末了;布线时主要按以下原则进行:①.一般情况下,首先应对电源线和地线进行布线,以保证电路板的电气性能;在条件允许的范围内,尽量加宽电源、地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的关系是:地线>电源线>信号线,通常信号线宽为:~,最细宽度可达~,电源线一般为~;对数字电路的 PCB 可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用模拟电路的地则不能这样使用②.预先对要求比较严格的线如高频线进行布线,输入端与输出端的边线应避免相邻平行,以免产生反射干扰;必要时应加地线隔离,两相邻层的布线要互相垂直,平行容易产生寄生耦合;③.振荡器外壳接地,时钟线要尽量短,且不能引得到处都是;时钟振荡电路下面、特殊高速逻辑电路部分要加大地的面积,而不应该走其它信号线,以使周围电场趋近于零;④.尽可能采用45o的折线布线,不可使用90o折线,以减小高频信号的辐射;要求高的线还要用双弧线⑤.任何信号线都不要形成环路,如不可避免,环路应尽量小;信号线的过孔要尽量少;⑥.关键的线尽量短而粗,并在两边加上保护地;⑦.通过扁平电缆传送敏感信号和噪声场带信号时,要用“地线-信号-地线”的方式引出;⑧.关键信号应预留测试点,以方便生产和维修检测用⑨.原理图布线完成后,应对布线进行优化;同时,经初步网络检查和DRC检查无误后,对未布线区域进行地线填充,用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用;或是做成多层板,电源,地线各占用一层;Alitum Designer的PCB板布线规则对于PCB的设计, AD提供了详尽的10种不同的设计规则,这些设计规则则包括导线放置、导线布线方法、元件放置、布线规则、元件移动和信号完整性等规则;根据这些规则, Protel DXP进行自动布局和自动布线;很大程度上,布线是否成功和布线的质量的高低取决于设计规则的合理性,也依赖于用户的设计经验;对于具体的电路可以采用不同的设计规则,如果是设计双面板,很多规则可以采用系统默认值,系统默认值就是对双面板进行布线的设置;本章将对Protel DXP的布线规则进行讲解;设计规则设置进入设计规则设置对话框的方法是在PCB电路板编辑环境下,从Protel DXP的主菜单中执行菜单命令Desing/Rules ……,系统将弹出如图6-1所示的PCB Rules and Constraints EditorPCB设计规则和约束对话框;图6-1 PCB设计规则和约束对话框该对话框左侧显示的是设计规则的类型,共分10类;左边列出的是Desing Rules 设计规则 ,其中包括Electrical 电气类型、 Routing 布线类型、 SMT 表面粘着元件类型规则等等,右边则显示对应设计规则的设置属性;该对话框左下角有按钮Priorities ,单击该按钮,可以对同时存在的多个设计规则设置优先权的大小;对这些设计规则的基本操作有:新建规则、删除规则、导出和导入规则等;可以在左边任一类规则上右击鼠标,将会弹出如6-2所示的菜单;在该设计规则菜单中, New Rule是新建规则; Delete Rule是删除规则; ExportRules是将规则导出,将以 .rul为后缀名导出到文件中; Import Rules是从文件中导入规则;Report ……选项,将当前规则以报告文件的方式给出; 图6 —2设计规则菜单下面,将分别介绍各类设计规则的设置和使用方法;电气设计规则Electrical 电气设计规则是设置电路板在布线时必须遵守,包括安全距离、短路允许等4个小方面设置;1 . Clearance 安全距离选项区域设置安全距离设置的是PCB 电路板在布置铜膜导线时,元件焊盘和焊盘之间、焊盘和导线之间、导线和导线之间的最小的距离;下面以新建一个安全规则为例,简单介绍安全距离的设置方法;1 在Clearance上右击鼠标,从弹出的快捷菜单中选择New Rule ……选项,如图6-3所示;图6-3 新建规则系统将自动当前设计规则为准,生成名为Clearance_1的新设计规则,其设置对话框如图6-4所示;图6-4 新建Clearance_1设计规则2 在Where the First object matches选项区域中选定一种电气类型;在这里选定Net单选项,同时在下拉菜单中选择在设定的任一网络名;在右边Full Query中出现InNet 字样,其中括号里也会出现对应的网络名;3 同样的在where the Second object matches选项区域中也选定Net单选项,从下拉菜单中选择另外一个网络名;4 在Constraints选项区域中的Minimum Clearance文本框里输入8mil ;这里Mil 为英制单位, 1mil=10 -3 inch, linch= ;文中其他位置的mil也代表同样的长度单位;5 单击Close按钮,将退出设置,系统自动保存更改;设计完成效果如图6-5所示;图6-5 设置最小距离2 . Short Circuit 短路选项区域设置短路设置就是否允许电路中有导线交叉短路;设置方法同上,系统默认不允许短路,即取消Allow Short Circuit复选项的选定,如图6- 6所示;图6-6 短路是否允许设置3 . Un-Routed Net 未布线网络选项区域设置可以指定网络、检查网络布线是否成功,如果不成功,将保持用飞线连接;4 . Un-connected Pin 未连接管脚选项区域设置对指定的网络检查是否所有元件管脚都连线了;布线设计规则Routing 布线设计规则主要有如下几种;1 . Width 导线宽度选项区域设置导线的宽度有三个值可以供设置,分别为Max width 最大宽度、 Preferred Width 最佳宽度、 Min width 最小宽度三个值,如图6-7所示;系统对导线宽度的默认值为10mil ,单击每个项直接输入数值进行更改;这里采用系统默认值10mil设置导线宽度;图6 -7 设置导线宽度2. Routing Topology 布线拓扑选项区域设置拓扑规则定义是采用的布线的拓扑逻辑约束; Protel DXP中常用的布线约束为统计最短逻辑规则,用户可以根据具体设计选择不同的布线拓扑规则; Protel DXP提供了以下几种布线拓扑规则;Shortest 最短规则设置最短规则设置如图6-8所示,从Topology下拉菜单中选择Shortest选项,该选项的定义是在布线时连接所有节点的连线最短规则;图6 -8 最短拓扑逻辑Horizontal 水平规则设置水平规则设置如图6- 9所示,从Topoogy下拉菜单中选择Horizontal选基;它采用连接节点的水平连线最短规则;图6-9 水平拓扑规则Vertical 垂直规则设置垂直规则设置如图6-10所示,从Tolpoogy下拉菜单中选择Vertical选项;它采和是连接所有节点,在垂直方向连线最短规则;图 6-10 垂直拓扑规则Daisy Simple 简单雏菊规则设置简单雏菊规则设置如图 6-11所示,从Tolpoogy下拉菜单中选择Daisy simple选项;它采用的是使用链式连通法则,从一点到另一点连通所有的节点,并使连线最短;图 6-11简单雏菊规则Daisy-MidDriven 雏菊中点规则设置雏菊中点规则设置如图6-12所示,从Tolpoogy下拉菜单中选择Daisy_MidDiven 选项;该规则选择一个Source 源点,以它为中心向左右连通所有的节点,并使连线最短;图 6-12雏菊中点规则Daisy Balanced 雏菊平衡规则设置雏菊平衡规则设置如图6-13所示,从Tolpoogy下拉菜单中选择Daisy Balanced 选项;它也选择一个源点,将所有的中间节点数目平均分成组,所有的组都连接在源点上,并使连线最短;图 6-13雏菊平衡规则Star Burst 星形规则设置星形规则设置如图6-14所示,从Tolpoogy下拉菜单中选择Star Burst选项;该规则也是采用选择一个源点,以星形方式去连接别的节点,并使连线最短;图 6-14 Star Burst 星形规则3. Routing Rriority 布线优先级别选项区域设置该规则用于设置布线的优先次序,设置的范围从0~100 ,数值越大,优先级越高,如图6-15所示;图 6-15 布线优先级设置4. Routing Layers 布线图选殴区域设置该规则设置布线板导的导线走线方法;包括顶层和底层布线层,共有32个布线层可以设置,如图6-16所示;图 6-16 布线层设置由于设计的是双层板,故Mid-Layer 1到Mid-Layer30都不存在的,该选项为灰色不能使用,只能使用Top Layer和Bottom Layer两层;每层对应的右边为该层的布线走法;Prote DXP提供了11种布线走法,如图6 -17所示;图 6-17 11 种布线法各种布线方法为: Not Used该层不进行布线; Horizontal该层按水平方向布线 ;Vertical该层为垂直方向布线; Any该层可以任意方向布线; Clock该层为按一点钟方向布线; Clock该层为按两点钟方向布线; Clock该层为按四点钟方向布线;Clock该层为按五点钟方向布线; 45Up该层为向上45 °方向布线、 45Down该层为向下 45 °方法布线; Fan Out该层以扇形方式布线;对于系统默认的双面板情况,一面布线采用Horizontal 方式另一面采用Vertical 方式;5 . Routing Corners 拐角选项区域设置布线的拐角可以有45 °拐角、90 °拐角和圆形拐角三种,如图6-18所示;图 6-18 拐角设置从Style上拉菜单栏中可以选择拐角的类型;如图6 -16中Setback文本框用于设定拐角的长度; To文本框用于设置拐角的大小;对于90 °拐角如图6-19所示,圆形拐角设置如图6-20所示;图 6-19 90 °拐角设置图 6-20 圆形拐角设置6 . Routing Via Style 导孔选项区域设置该规则设置用于设置布线中导孔的尺寸,其界面如图6-21所示;图 6 -21 导孔设置可以调协的参数有导孔的直径via Diameter和导孔中的通孔直径Via Hole Size ,包括Maximum 最大值、 Minimum 最小值和Preferred 最佳值;设置时需注意导孔直径和通孔直径的差值不宜过小,否则将不宜于制板加工;合适的差值在10mil以上;阻焊层设计规则Mask 阻焊层设计规则用于设置焊盘到阻焊层的距离,有如下几种规则;1 . Solder Mask Expansion 阻焊层延伸量选项区域设置该规则用于设计从焊盘到阻碍焊层之间的延伸距离;在电路板的制作时,阻焊层要预留一部分空间给焊盘;这个延伸量就是防止阻焊层和焊盘相重叠,如图6 —22所示系统默认值为4mil,Expansion设置预为设置延伸量的大小;图 6 — 22 阻焊层延伸量设置2 . Paste Mask Expansion 表面粘着元件延伸量选项区域设置该规则设置表面粘着元件的焊盘和焊锡层孔之间的距离,如图6 —23所示,图中的Expansion设置项为设置延伸量的大小;图 6 — 23 表面粘着元件延伸量设置内层设计规则Plane 内层设计规则用于多层板设计中,有如下几种设置规则;1 . Power Plane Connect Style 电源层连接方式选项区域设置电源层连接方式规则用于设置导孔到电源层的连接,其设置界面如图6 —24所示;图 6 — 24 电源层连接方式设置图中共有5项设置项,分别是:Conner Style 下拉列表:用于设置电源层和导孔的连接风格;下拉列表中有 3 个选项可以选择: Relief Connect 发散状连接、 Direct connect 直接连接和 No Connect 不连接;工程制板中多采用发散状连接风格;Condctor Width 文本框:用于设置导通的导线宽度;Conductors 复选项:用于选择连通的导线的数目,可以有 2 条或者 4 条导线供选择;Air-Gap 文本框:用于设置空隙的间隔的宽度;Expansion 文本框:用于设置从导孔到空隙的间隔之间的距离;2. Power Plane Clearance 电源层安全距离选项区域设置该规则用于设置电源层与穿过它的导孔之间的安全距离,即防止导线短路的最小距离,设置界面如图6 — 25所示,系统默认值20mil;图 6 — 25 电源层安全距离设置3 . Polygon Connect style 敷铜连接方式选项区域设置该规则用于设置多边形敷铜与焊盘之间的连接方式,设置界面如图6 — 26所示;图 6 — 26 敷铜连接方式设置该设置对话框中Connect Style 、 Conductors和Conductor width的设置与Power Plane Connect Style选项设置意义相同,在此不同志赘述;最后可以设定敷铜与焊盘之间的连接角度,有90angle90 ° 和45Angle 45 °角两种方式可选;测试点设计规则Testpiont 测试点设计规则用于设计测试点的形状、用法等,有如下几项设置;1 . Testpoint Style 测试点风格选项区域设置该规则中可以指定测试点的大小和格点大小等,设置界面如图6 — 27所示;图 6 — 27 测试点风格设置该设置对话框有如下选项:Size文本框为测试点的大小, Hole Size文本框为测试点的导孔的大小,可以指定Min 最小值、 Max 最大值和 Preferred 最优值;Grid Size文本框:用于设置测试点的网格大小;系统默认为1mil大小;Allow testpoint under component 复选项:用于选择是否允许将测试点放置在元件下面;复选项Top 、 Bottom等选择可以将测试点放置在哪些层面上;右边多项复选项设置所允许的测试点的放置层和放置次序;系统默认为所有规则都选中;2 . Testpoint Usage 测试点用法选项区域设置测试点用法设置的界面如图6 — 28所示;图 6 — 28 测试点用法设置该设置对话框有如下选项:Allow multiple testpoints on same net复选项:用于设置是否可以在同一网络上允许多个测试点存在;Testpoint 选项区域中的单选项选择对测试点的处理,可以是Required 必须处理、 Invalid 无效的测试点和 Don't care 可忽略的测试点;电路板制板规则Manufacturing 电路板制板规则用于对电路板制板的设置,有如下几类设置:1. Minimum annular Ring 最小焊盘环宽选项区域设置电路板制作时的最小焊盘宽度,即焊盘外直径和导孔直径之间的有效期值,系统默认值为10 mil;2 . Acute Angle 导线夹角设置选项区域设置对于两条铜膜导线的交角,不小于90 °;3 . Hole size 导孔直径设置选项区域设置该规则用于设置导孔的内直径大小;可以指定导孔的内直径的最大值和最小值;Measurement Method下拉列表中有两种选项: Absolute以绝对尺寸来设计, Percent以相对的比例来设计;采用绝对尺寸的导孔直径设置对话框如图6 — 29所示以mil为单位;图 6 — 29 导孔直径设置对话框4 . Layers Pais 使用板层对选项区域设置在设计多层板时,如果使用了盲导孔,就要在这里对板层对进行设置;对话框中的复选取项用于选择是否允许使用板层对 layers pairs 设置;本章中,对Protel DXP提供的10种布线规则进行了介绍,在设计规则中介绍了每条规则的功能和设置方法;这些规则的设置属于电路设计中的较高级的技巧,它设计到很多算法的知识;掌握这些规则的设置,就能设计出高质量的PCB电路;双面板布线技巧一双面板布线技巧在当今激烈竞争的电池供电市场中,由于成本指标限制,设计人员常常使用双面板;尽管多层板4层、6层及8层方案在尺寸、噪声和性能方面具有明显优势,成本压力却促使工程师们重新考虑其布线策略,采用双面板;在本文中,我们将讨论自动布线功能的正确使用和错误使用,有无地平面时电流回路的设计策略,以及对双面板元件布局的建议;自动布线的优缺点以及模拟电路布线的注意事项设计PCB 时,往往很想使用自动布线;通常,纯数字的电路板尤其信号电平比较低,电路密度比较小时采用自动布线是没有问题的;但是,在设计模拟、混合信号或高速电路板时,如果采用布线软件的自动布线工具,可能会出现一些问题,甚至很可能带来严重的电路性能问题;例如,图1中显示了一个采用自动布线设计的双面板的顶层;此双面板的底层如图2所示,这些布线层的电路原理图如图3a和图3b所示;设计此混合信号电路板时,经仔细考虑,将器件手工放在板上,以便将数字和模拟器件分开放置;采用这种布线方案时,有几个方面需要注意,但最麻烦的是接地;如果在顶层布地线,则顶层的器件都通过走线接地;器件还在底层接地,顶层和底层的地线通过电路板最右侧的过孔连接;当检查这种布线策略时,首先发现的弊端是存在多个地环路;另外,还会发现底层的地线返回路径被水平信号线隔断了;这种接地方案的可取之处是,模拟器件12位A/D转换器MCP3202和参考电压源MCP4125放在电路板的最右侧,这种布局确保了这些模拟芯片下面不会有数字地信号经过;图3a和图3b所示电路的手工布线如图4、图5所示;在手工布线时,为确保正确实现电路,需要遵循一些通用的设计准则: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,这样做可以降低由数字开关引起的di/dt效应;这两种双面板都在底层布有地平面,这种做法是为了方便工程师解决问题,使其可快速明了电路板的布线;厂商的演示板和评估板通常采用这种布线策略;但是,更为普遍的做法是将地平面布在电路板顶层,以降低电磁干扰;图 1 采用自动布线为图3所示电路原理图设计的电路板的顶层图 2 采用自动布线为图3所示电路原理图设计的电路板的底层图 3a 图1、图2、图4和图5中布线的电路原理图图 3b 图1、图2、图4和图5中布线的模拟部分电路原理图有无地平面时的电流回路设计对于电流回路,需要注意如下基本事项:1. 如果使用走线,应将其尽量加粗;。
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一、PCB板基础知识PCB概念PCB是英文(Printed Circuie Board)印制线路板的简称。
通常把在绝缘材上,按预定设计,制成印制线路、印制元件或两者组合而成的导电图形称为印制电路。
而在绝缘基材上提供元器件之间电气连接的导电图形,称为印制线路。
这样就把印制电路或印制线路的成品板称为印制线路板,亦称为印制板或印制电路板。
PCB几乎我们能见到的电子设备都离不开它,小到电子手表、计算器、通用电脑,大到计算机、通迅电子设备、军用武器系统,只要有集成电路等电子无器件,它们之间电气互连都要用到PCB。
它提供集成电路等各种电子元器件固定装配的机械支撑、实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘、提供所要求的电气特性,如特性阻抗等。
同时为自动锡焊提供阻焊图形;为元器件插装、检查、维修提供识别字符和图形。
PCB是如何制造出来的呢?我们打开通用电脑的健盘就能看到一张软性薄膜(挠性的绝缘基材),印上有银白色(银浆)的导电图形与健位图形。
因为通用丝网漏印方法得到这种图形,所以我们称这种印制线路板为挠性银浆印制线路板。
而我们去电脑城看到的各种电脑主机板、显卡、网卡、调制解调器、声卡及家用电器上的印制电路板就不同了。
它所用的基材是由纸基(常用于单面)或玻璃布基(常用于双面及多层),预浸酚醛或环氧树脂,表层一面或两面粘上覆铜簿再层压固化而成。
这种线路板覆铜簿板材,我们就称它为刚性板。
再制成印制线路板,我们就称它为刚性印制线路板。
单面有印制线路图形我们称单面印制线路板,双面有印制线路图形,再通过孔的金属化进行双面互连形成的印制线路板,我们就称其为双面板。
如果用一块双面作内层、二块单面作外层或二块双面作内层、二块单面作外层的印制线路板,通过定位系统及绝缘粘结材料交替在一起且导电图形按设计要求进行互连的印制线路板就成为四层、六层印制电路板了,也称为多层印制线路板。
现在已有超过100层的实用印制线路板了。
PCB板的元素1.工作层面对于印制电路板来说,工作层面可以分为6大类,信号层(signal layer)内部电源/接地层(internal plane layer)机械层(mechanical layer)主要用来放置物理边界和放置尺寸标注等信息,起到相应的提示作用。
EDA软件可以提供16层的机械层。
防护层(mask layer)包括锡膏层和阻焊层两大类。
锡膏层主要用于将表面贴元器件粘贴在PCB上,阻焊层用于防止焊锡镀在不应该焊接的地方。
丝印层(silkscreen layer)在PCB板的TOP和BOTTOM层表面绘制元器件的外观轮廓和放置字符串等。
例如元器件的标识、标称值等以及放置厂家标志,生产日期等。
同时也是印制电路板上用来焊接元器件位置的依据,作用是使PCB板具有可读性,便于电路的安装和维修。
其他工作层(other layer)禁止布线层Keep Out Layer钻孔导引层drill guide layer钻孔图层drill drawing layer复合层 multi-layer2. 元器件封装是实际元器件焊接到PCB 板时的焊接位置与焊接形状,包括了实际元器件的外形尺寸,所占空间位置,各管脚之间的间距等。
元器件封装是一个空间的功能,对于不同的元器件可以有相同的封装,同样相同功能的元器件可以有不同的封装。
因此在制作PCB 板时必须同时知道元器件的名称和封装形式。
(1)元器件封装分类通孔式元器件封装(THT ,through hole technology )表面贴元件封装 (SMT Surface mounted technology )另一种常用的分类方法是从封装外形分类: SIP 单列直插封装DIP 双列直插封装PLCC 塑料引线芯片载体封装PQFP 塑料四方扁平封装SOP 小尺寸封装TSOP 薄型小尺寸封装PPGA 塑料针状栅格阵列封装PBGA 塑料球栅阵列封装CSP 芯片级封装(2) 元器件封装编号编号原则:元器件类型 + 引脚距离(或引脚数) + 元器件外形尺寸例如 AXIAL-0.3 DIP14 RAD0.1 RB7.6-15 等。
(3)常见元器件封装电阻类 普通电阻AXIAL-⨯⨯,其中⨯⨯表示元件引脚间的距离;可变电阻类元件封装的编号为VR ⨯, 其中⨯表示元件的类别。
电容类 非极性电容 编号RAD ⨯⨯,其中⨯⨯表示元件引脚间的距离。
极性电容 编号RB xx -yy ,xx 表示元件引脚间的距离,yy 表示元件的直径。
二极管类 编号DIODE-⨯⨯,其中⨯⨯表示元件引脚间的距离。
晶体管类 器件封装的形式多种多样。
集成电路类SIP 单列直插封装DIP 双列直插封装PLCC 塑料引线芯片载体封装PQFP 塑料四方扁平封装SOP 小尺寸封装TSOP 薄型小尺寸封装PPGA 塑料针状栅格阵列封装PBGA 塑料球栅阵列封装CSP 芯片级封装3. 铜膜导线 是指PCB 上各个元器件上起电气导通作用的连线,它是PCB 设计中最重要的部分。
对于印制电路板的铜膜导线来说,导线宽度和导线间距是衡量铜膜导线的重要指标,这两个方面的尺寸是否合理将直接影响元器件之间能否实现电路的正确连接关系。
印制电路板走线的原则:◆走线长度:尽量走短线,特别对小信号电路来讲,线越短电阻越小,干扰越小。
◆走线形状:同一层上的信号线改变方向时应该走135°的斜线或弧形,避免90°的拐角。
◆走线宽度和走线间距:在PCB设计中,网络性质相同的印制板线条的宽度要求尽量一致,这样有利于阻抗匹配。
走线宽度通常信号线宽为:0.2~0.3mm,(10mil)电源线一般为1.2~2.5mm 在条件允许的范围内,尽量加宽电源、地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的关系是:地线>电源线>信号线焊盘、线、过孔的间距要求PAD(焊盘) and VIA(过孔):≥ 0.3mm(12mil)PAD and PAD:≥ 0.3mm(12mil)PAD and TRACK(走线):≥ 0.3mm(12mil)TRACK and TRACK:≥ 0.3mm(12mil)密度较高时:PAD and VIA:≥ 0.254mm(10mil)PAD and PAD:≥ 0.254mm(10mil)PAD and TRACK:≥0.254mm(10mil)TRACK and TRACK:≥0.254mm(10mil)4.焊盘和过孔引脚的钻孔直径= 引脚直径+(10~30mil)引脚的焊盘直径= 钻孔直径+ 18mil二、PCB布局原则1、根据结构图设置板框尺寸,按结构要素布置安装孔、接插件等需要定位的器件,并给这些器件赋予不可移动属性。
按工艺设计规范的要求进行尺寸标注。
2、根据结构图和生产加工时所须的夹持边设置印制板的禁止布线区、禁止布局区域。
根据某些元件的特殊要求,设置禁止布线区。
3、综合考虑PCB性能和加工的效率选择加工流程。
加工工艺的优选顺序为:元件面单面贴装——元件面贴、插混装(元件面插装焊接面贴装一次波峰成型)——双面贴装——元件面贴插混装、焊接面贴装。
4、布局操作的基本原则A. 遵照“先大后小,先难后易”的布置原则,即重要的单元电路、核心元器件应当优先布局.B. 布局中应参考原理框图,根据单板的主信号流向规律安排主要元器件.C. 布局应尽量满足以下要求: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;高频信号与低频信号分开;高频元器件的间隔要充分.D. 相同结构电路部分,尽可能采用“对称式”标准布局;E. 按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准优化布局;F. 器件布局栅格的设置,一般IC器件布局时,栅格应为50--100 mil,小型表面安装器件,如表面贴装元件布局时,栅格设置应不少于25mil。
G. 如有特殊布局要求,应双方沟通后确定。
5、同类型插装元器件在X或Y方向上应朝一个方向放置。
同一种类型的有极性分立元件也要力争在X或Y方向上保持一致,便于生产和检验。
6、发热元件要一般应均匀分布,以利于单板和整机的散热,除温度检测元件以外的温度敏感器件应远离发热量大的元器件。
7、电源插座要尽量布置在印制板的四周,电源插座与其相连的汇流条接线端应布置在同侧。
特别应注意不要把电源插座及其它焊接连接器布置在连接器之间,以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆设计和扎线。
电源插座及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插头的插拔;8、元器件的排列要便于调试和维修,亦即小元件周围不能放置大元件、需调试的元、器件周围要有足够的空间。
9、需用波峰焊工艺生产的单板,其紧固件安装孔和定位孔都应为非金属化孔。
当安装孔需要接地时, 应采用分布接地小孔的方式与地平面连接。
10、焊接面的贴装元件采用波峰焊接生产工艺时,阻、容件轴向要与波峰焊传送方向垂直,排阻及SOP(PIN间距大于等于1.27mm)元器件轴向与传送方向平行;PIN间距小于1.27mm(50mil)的IC、SOJ、PLCC、QFP等有源元件避免用波峰焊焊接。
11、BGA与相邻元件的距离>5mm。
其它贴片元件相互间的距离>0.7mm;贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm;有压接件的PCB,压接的接插件周围5mm内不能有插装元、器件,在焊接面其周围5mm内也不能有贴装元、器件。
12、IC去耦电容的布局要尽量靠近IC的电源管脚,并使之与电源和地之间形成的回路最短。
13、元件布局时,应适当考虑使用同一种电源的器件尽量放在一起, 以便于将来的电源分隔。
14、用于阻抗匹配目的阻容器件的布局,要根据其属性合理布置。
串联匹配电阻的布局要靠近该信号的驱动端,距离一般不超过500mil。
匹配电阻、电容的布局一定要分清信号的源端与终端,对于多负载的终端匹配一定要在信号的最远端匹配。
15、布局完成后打印出装配图供原理图设计者检查器件封装的正确性,并且确认单板、背板和接插件的信号对应关系,经确认无误后方可开始布线。
三、PCB布线原则布线是整个PCB设计中最重要的工序。
这将直接影响着PCB板的性能好坏。
在PCB的设计过程中,布线一般有这么三种境界的划分:首先是布通,这时PCB设计时的最基本的要求。
如果线路都没布通,搞得到处是飞线,那将是一块不合格的板子,可以说还没入门。
其次是电器性能的满足。
这是衡量一块印刷电路板是否合格的标准。
这是在布通之后,认真调整布线,使其能达到最佳的电器性能。
接着是美观。
假如你的布线布通了,也没有什么影响电器性能的地方,但是一眼看过去杂乱无章的,加上五彩缤纷、花花绿绿的,那就算你的电器性能怎么好,在别人眼里还是垃圾一块。
这样给测试和维修带来极大的不便。
布线要整齐划一,不能纵横交错毫无章法。