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pcb设计知识点大全
pcb设计知识点大全1. 什么是PCB设计?PCB设计(Printed Circuit Board Design)又称印刷电路板设计,是指利用专业电路设计软件根据电路原理图和布局需求,通过布线、电路元器件的放置和连接等步骤来设计电子产品中的印刷电路板。
PCB设计是电子产品制造过程中的一项重要环节,决定了电路板的功能、性能和可靠性。
2. PCB设计流程PCB设计流程包括原理图设计、封装库维护、网络表生成、布局设计、布线设计、设计规则检查、信号完整性分析等多个环节。
其中,原理图设计是整个设计流程的基础,通过绘制完整的原理图,明确电路板上的元器件连接关系。
封装库维护负责维护元器件的封装库文件,确保使用正确的封装。
网络表生成将原理图转化为电路网表,用于后续的布局和布线设计。
布局设计是根据电路板上的元器件尺寸和布局要求,确定元器件的相对位置。
布线设计则是将各个元器件之间的连接线进行布线,确保信号传输的可靠性。
设计规则检查和信号完整性分析则是在布线完成后进行的,用于验证设计是否符合规范并优化信号传输的品质。
3. PCB设计注意事项在进行PCB设计时,需要注意以下几点:(1) 元器件布局:合理安排元器件的位置,减少信号干扰和电磁辐射。
(2) 信号走线:注意信号线的长度、走向和宽度,避免信号串扰和阻抗失配。
(3) 电源和地线:保持电源和地线的宽度足够,避免电源噪声和接地回流问题。
(4) 高速信号处理:对于高速信号,需要特别注意信号完整性和时序约束。
(5) 散热设计:对于功率较大的元器件,需考虑散热问题,合理设计散热器和散热通路。
(6) EMI设计:合理规划PCB布局,减少电磁干扰问题。
4. 常用的PCB设计软件PCB设计软件根据不同的需求和使用习惯,有多种选择。
以下是常用的PCB设计软件:(1) Altium Designer:功能强大,适用于中小规模的电路板设计。
(2) Eagle:易于上手,适用于初学者,拥有大量的元器件库文件。
pcb设计的书
pcb设计的书
《印制电路手册》(Printed Circuit Handbook)是一本被誉为PCB行业的“圣经”的书籍。
这本书由Clyde F. Coombs Jr.主编,内容涵盖了PCB设计的所有方面,包括材料、工艺、设计规则等。
无论你是初学者还是经验丰富的设计师,这本书都能为你提供宝贵的参考和指导。
《高速电路设计与仿真分析:Cadence实例设计详解》是一本专注于高速电路设计与仿真的书籍。
作者邵鹏结合自己多年的工作经验,详细解析了高速数字电路设计与仿真的常用设计方法和技巧。
这本书特别适合那些对高速电路设计感兴趣的工程师和技术人员。
《PCB电流与信号完整性设计》是一本关注电流和信号完整性的PCB设计书籍。
作者道格拉斯·布鲁克斯(Doulas Brooks)通过深入浅出的方式,阐述了基本电路的电流源、电流造成的信号完整性问题,以及如何解决串扰和电磁干扰问题。
这本书对于提升PCB设计的信号完整性非常有帮助。
这些书籍都是PCB设计领域的经典之作,它们不仅提供了丰富的理论知识,还结合了实际案例和实践经验,使读者能够更好地理解和掌握PCB设计技术。
无论你是初学者还是专业人士,这些书籍都能为你提供宝贵的帮助和指导。
PCB设计基础知识
PCB设计基础知识PCB(Printed Circuit Board),中文名为印制电路板,是用于连接和支持各种电子元器件的一种基础组件。
PCB的设计是电子产品开发中非常重要的一部分,对于电路的性能、布局和可靠性都有很大的影响。
1.PCB的类型:PCB的类型主要分为单面板、双面板和多层板。
单面板只有一面可以进行电路布线,适合简单的电路设计;双面板则可以在两面都进行布线,适合复杂的电路设计;多层板则可以在多个电路层中进行布线,适合高密度的电路设计。
2.PCB的材料:PCB的主要材料包括基板、铜箔和覆盖层。
基板一般使用玻璃纤维增强的环氧树脂,有良好的绝缘性能和机械强度;铜箔用于制作导线和焊盘,一般有不同的厚度选择;覆盖层主要用于保护电路,常见的有有机胶覆盖层和漆覆盖层。
3.PCB的设计流程:PCB的设计流程包括原理图设计、库封装设计、PCB布局、布线、制造文件输出等步骤。
原理图设计是将电路设计成符号图,使用软件进行绘制;库封装设计是将元器件设计成符合标准的封装,也可以使用软件进行绘制;PCB布局是将元器件按照一定的规则摆放在基板上,并考虑电磁兼容性和散热等因素;布线是在布局的基础上进行线路的连接,保证良好的信号传输和阻抗匹配;制造文件输出是将设计好的PCB文件输出成Gerber文件等格式,用于制造。
4.PCB的布局原则:PCB的布局需要考虑电路性能、可靠性和成本等多方面的因素。
常见的布局原则包括:将主要的功能单元放在一起,减少连接线的长度;将高频和低频信号分离布局,减少干扰;注意散热和线路的位置关系,保证散热效果;避免并联的线路交叉,减少串扰等。
5.PCB的布线技巧:布线是PCB设计中非常关键的一步,直接影响电路的性能和可靠性。
常用的布线技巧包括:避免信号线和电源线的交叉,减少干扰;避免信号线和地线的平行布线,减少串扰;注意差分线对的长度保持一致,保证信号的相位一致;注意信号线的走向,避免过长和过曲;保证信号线的阻抗匹配,减少反射和损耗。
PCB设计基础知识(PPT76页)
6. 集成运放: 原理图用名OP-07, 741, 常用封装为 DIP8
NE5534等
7. 电源稳压器:
78系列: 7805, 7806, 7809, 7812, 7815, 7818 79系列: 7905, 7906, 7909, 7912, 7915, 7918
两种封装形式:
8. 石英晶体: 原理图名称XTAL1… 封装名 XTAL1
(2)单层、双层和多层印刷电路版
单层PCB上只有一面有铜模,只能在该面布线; 双层PCB的正反两面都可以进行布线和放置元件; 多层PCB除了正反两面之外,还有中间层(实际布线层)
和电源层及接地层。
单层和双层PCB比较常用,多层PCB用在VLSIC 的装配上,例如微机的主板。生成多层板时,先将 组成各个分层的单面板按设计要求生成出来,再将 各个分层的单面板压合在一起,然后打孔及孔金属 化,通过金属化孔将各层连接起来。
安装位置等;
➟手工调整 ➟存盘及打印输出
3.3 PCB自动布局和布线
——新建PCB文件(方法一)
挂接器件库
挂接器件库
3.3 PCB自动布局和布线
——新建PCB文件(方法二)
3.3 PCB自动放布置局有关和制信布作号及线层中-的参顶层数To设p和置底
装配信息,如层尺B寸ot内tom部主电要源用和于接放地置层元
3. 丝印层 Overlay, Top Overlay 在印 PC制B上在放元置件元面件上库的中一的种元不件导时电,的其图管形脚;的有封时装
形状焊会接自面动上放也到可丝印印丝上印。层,如即果B在otPtCoBm的O两ve面rl放ay置 元件主,要需用要于将绘两制个器丝件印外层形都轮打廓开和。符元号件,序标号注必元须件 标注的在安丝装印位层置,否(绝则缘可白能色引涂起料不)必要的电气连接。
PCB教材——精选推荐
PCB生产流程1 开料:我们目前用的板料的大料(sheet)主要有下面公称尺寸:48x36 ,48x40, 48x42INCH,一般最大开料为18X24IHCH。
把sheet切割成多个生产panel即开料。
开料分横、直料,因板料的48INCH方向与其垂直方向(36/40/42)的收缩比率不一样,所以对一张大料(sheet)内开出的panel,对panel长边与48inch边平行的定义为直料(Z),对panel长边与大料48inch边垂直的定义为横料(H)。
一般情况下,六层及以下板可开横直料.板料的利用率:客户成品最大边界的面积总和与大料sheet的比。
•基材-------又名覆铜板。
将补强材料浸以树脂,一面或两面覆以铜箔,经热压而成的一种板状材料,称为覆铜箔层压板。
它是做PCB的基本材料,常叫基材。
基材主要由P片,铜箔两者组合而成。
TG测量方法:TMA法----热澎胀分析法DSC法----示差扫描量热法。
DMA法----差热分析法。
. Tg -玻璃态转化温度TG:表示板料保持刚性的最高温度。
但近年来由于电子产品各种性能要求愈来愈高,所以对材料的特性也要求日益严苛。
如抗湿性、抗化性、抗溶剂性、抗热性 ,尺寸稳定性等都要求改进,以适应更广泛的用途, 而这些性质都与树脂的 Tg 有关。
Tg 提高之后上述各种性质也都自然变好,如 Tg 提高后;a.其耐热性增强,使基板在 X 及 Y 方向的膨胀减少,使得板子在受热后铜线路与基材之间附着力不致减弱太多,使线路有较好的附着力。
b.在 Z 方向的膨胀减小后,使得通孔之孔壁受热后不易被底材所拉断。
c. Tg 增高后,其树脂中架桥之密度必定提高很多,使其有更好的抗水性及防溶剂性。
-使板子受热后不易发生白点或织纹显露,而有更好的强度及介电性.-至于尺寸的安定性,由于自动插装或表面装配之严格要求就更为重要了。
因而近年来如何提高环氧树脂之Tg 是基板材所追求的要务。
•热应力试验:在于考察覆铜板在耐受高温高热环境的能力。
《PCB板设计》课件
电源线与地线布线
电源线设计
根据电路的功耗和电压需求,合理规 划电源线的宽度和布局,确保电源供 应的稳定性和可靠性。
地线设计
地线是PCB板的重要参考平面,应合 理规划地线的布局和连接方式,降低 电磁干扰和ห้องสมุดไป่ตู้号失真。
信号线布线
信号分类
根据信号的特性和重要性,将信号线 分为高速信号、低速信号和模拟信号 等,以便采取不同的布线策略。
要点一
总结词
防震设计是提高PCB板抗机械冲击能力的重要措施,对于 可能受到机械震动或冲击的应用场景尤为重要。
要点二
详细描述
通过在PCB板的关键元件和结构处增加防震垫、加强PCB 板的结构强度等措施,可以有效减小机械震动对PCB板的 影响。此外,还可以采用特殊的封装方式和材料来提高 PCB板的抗冲击能力。
电源和接地线宽
根据电流大小选择合适的 线宽,以满足电源和接地 的需求。
电源和接地层设置
多层PCB板应设置专门的 电源和接地层,以减小层 间干扰和节约空间。
信号线布局
信号线分类
信号线可分为高速信号线、低速信号线和模拟信号线等,应根据 不同类型的信号线采取不同的布局策略。
信号线走向
信号线应尽量减少弯曲和交叉,以减小信号损失和干扰。
THANKS
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信号完整性考虑
在布线过程中,应考虑信号的反射、 串扰、时序等因素,采取措施减小这 些影响,保证信号的完整性。
差分信号布线
差分信号的特点
差分信号是传输速率高、抗干扰能力强的信号,通过在PCB 板上合理布线,可以减小电磁干扰和共模噪声的影响。
布线要点
在差分信号线的布线过程中,应保持线宽、间距等参数一致 ,避免交叉和锐角转弯,同时采用对称的布局方式,以提高 信号的传输质量。
《PCB设计讲义》PPT课件
尺寸/厚度
面积
24+2m
m
676sqmm
1.4mm
22
15mm 1.42mm 225sqmm
12mm 144sqmm 1.0mm
9.0mm 81sqmm
0.9mm
8.0mm 0.4mm
64sqmm
第十二页,共116页。
No Image
截面图
术语
No Image
小外形晶体管 SOT (Small outline transistor)
(由*.apr定义D代码)
如果X&Y坐标与前一点坐标值一样,则不需定义
X2413Y2286D02* D02,激光不打开,只是从前一位置移到当前位置 X2540Y2386D01* D01,激光打开,且从前一位置工作到现在的位置
第三十七页,共116页。
Gerber文件格式
No Image
RS-274D—
Polyimide / 石英 Quartz Bismaleimide Triazine (BT)
BT /Glass 氧化铝 石英 (Quartz)
6.5
3.5
4.4~5.2
2.1
2.2~2.6
3.0
3.2~3.6 2.8~3.4
3.2
3.5~3.8
4.0~4.6
PCB 设计文件的组成
No Image
电原理图
电原理图是用以表述电气工作原理与功能的示意 图,是印制电路板设计的基本依据。要求电原理 图必须在CAD平台上进行设计。CAD平台限定使
用公司所规定的软件。以利于对CAD文件及资源的
统一管理。
第三十二页,共116页。
PCB设计文件的组成
《PCB板设计》课件
PCB元件的布局
介绍PCB元件布局的关键原则和 技巧,如电磁兼容性、热管理 和机械强度等。
PCB元件的位和布局 设计
讨论PCB元件在板上的位置和布 局,如靠近输入和输出引脚、 信号分组和地孔方案等。
PCB的设计规则和约束
1
PCB的设计规则
介绍PCB设计的一些基本规则,如间距、走线宽度和最小孔径等。
分享实际项目中遇到的PCB设计 问题,并提供相应的解决方案和 经验。
展望未来PCB板设计的趋势 和发展
探讨未来PCB板设计的趋势,如 高速信号、灵活电路和碳基材料 等。
《PCB板设计》PPT课件
# PCB板设计 PPT课件 大纲 ## 介绍PCB板设计 - 什么是PCB板设计 - PCB板设计的基础知识 - PCB板设计的应用场景
PCB板设计的工具和环境
PCB设计软件
介绍常用的PCB设计软件, 如Altium Designer、Eagle、 PADS等,并推荐适合不同项 目的软件选择。
分享PCB设计中的一些标准和良好的设计习惯,以确保PCB的质量和可靠性。
3 PCB的质量控制和测试
探讨PCB制造过程中的质量控制和测试方法,如AOI、ICT和总结PCB板设计在电子产品 开发中的重要作用和广泛应用。
分享实践中遇到的问题和 解决方案
PCB设计流程
探讨PCB设计的一般流程, 包括原理图设计、布局设计、 布线设计和生成Gerber文件 等。
PCB设计人员需要具备 的技能
分析PCB设计人员需要具备 的技能和能力,如电路设计、 机械设计和信号完整性分析 等。
PCB的布局和设计
PCB的布局技巧
介绍PCB布局的关键技巧,如分 区布局、信号完整性和EMC设计 考虑等。
PCBLayout基础必学知识点
PCBLayout基础必学知识点以下是PCB布局基础必学的知识点:1. PCB布局软件:了解并熟悉主流的PCB布局软件,如Altium Designer、Cadence Allegro等。
2. 元器件选型:根据设计需求选择合适的元器件,包括尺寸、功耗、特性等。
3. 片上布线规则:根据芯片厂商提供的设计指南,了解片上布线规则,如禁止区域、差分信号布线等。
4. 封装库管理:熟悉PCB封装库的使用,包括添加、编辑、创建封装符号等。
5. 杂散信号管理:合理引导与管理高速信号、地和电源信号的传输路径,避免信号互相干扰。
6. 信号完整性:了解信号完整性的概念和影响因素,如反射、串扰等,设计合理的终端匹配和阻抗控制。
7. 热管理:根据设计需求和元器件的热特性,合理布局散热元件,如散热片、散热孔等。
8. 电源管理:合理布局电源元件,降低电源噪声,确保供电稳定。
9. 关键信号布线:关键信号如时钟、复位等需要特殊布线,如避免交叉、降低噪声等。
10. 纹理规则:根据PCB制造厂商提供的纹理要求,了解合理规划纹理布局。
11. 设计规范:遵循相关的设计规范和标准,如IPC规范,确保设计的可靠性和可制造性。
12. DFM(Design For Manufacturability)设计:考虑到PCB制造过程中的制造要求和限制,设计合理的布局并优化PCB制造流程。
13. EMI(Electromagnetic Interference)控制:合理布局和布线,减小电磁干扰,确保设计的EMI性能。
14. 文件输出:掌握PCB制造文件的输出,如Gerber文件、BOM表格等。
这些是PCB布局基础必学的知识点,掌握这些知识可以帮助设计师设计出高质量和可靠的PCB布局。
PCB设计基础知识
PCB设计基础知识印刷电路板(Printed circuit board,PCB)几乎会出现在每一种电子设备当中。
如果在某样设备中有电子零件,那么它们也都是镶在大小各异的PCB上。
除了固定各种小零件外,PCB的主要功能是提供上头各项零件的相互电气连接。
随着电子设备越来越复杂,需要的零件越来越多,PCB上头的线路与零件也越来越密集了。
标准的PCB长得就像这样。
裸板(上头没有零件)也常被称为「印刷线路板Printed Wiring Board (PWB)」。
板子本身的基板是由绝缘隔热、并不易弯曲的材质所制作成。
在表面可以看到的细小线路材料是铜箔,原本铜箔是覆盖在整个板子上的,而在制造过程中部份被蚀刻处理掉,留下来的部份就变成网状的细小线路了。
这些线路被称作导线(conductor pattern)或称布线,并用来提供PCB上零件的电路连接。
为了将零件固定在PCB上面,我们将它们的接脚直接焊在布线上。
在最基本的PCB(单面板)上,零件都集中在其中一面,导线则都集中在另一面。
这么一来我们就需要在板子上打洞,这样接脚才能穿过板子到另一面,所以零件的接脚是焊在另一面上的。
因为如此,PCB的正反面分别被称为零件面(Component Side)与焊接面(Solder Side)。
如果PCB上头有某些零件,需要在制作完成后也可以拿掉或装回去,那么该零件安装时会用到插座(Socket)。
由于插座是直接焊在板子上的,零件可以任意的拆装。
下面看到的是ZIF(Zero insertion Force,零拨插力式)插座,它可以让零件(这里指的是CPU)可以轻松插进插座,也可以拆下来。
插座旁的固定杆,可以在您插进零件后将其固定。
如果要将两块PCB相互连结,一般我们都会用到俗称「金手指」的边接头(edge connector)。
金手指上包含了许多裸露的铜垫,这些铜垫事实上也是PCB布线的一部份。
通常连接时,我们将其中一片PCB 上的金手指插进另一片PCB上合适的插槽上(一般叫做扩充槽Slot)。
印制电路板(PCB)的设计与制作精选全文完整版
PCB的应用
PCB是英文(Printed Circuit Board) 印制线路板的简称。
汽车
航天 计算机
通信 家用电器
苹果手机 iPhone4S
苹果手机 iPhone4S 拆解图
其它零配件
前盖
后盖
电池
电路板
苹果手机 iPhone4S 拆解图
液晶屏
主板A面
16G内存
光传感器和 LED指示灯
主板B面
苹果笔记本MacBook Air
苹果笔记本MacBook Air
苹果笔记本MacBook Air
液晶屏
底盖
键盘
电路板等 零部件
电池
整机拆解图
苹果笔记本MacBook Air
PCB板
电池
拆解图
苹果笔记本MacBook Air
散热片
内存
主板
扬声器
输入输出接口
硬盘
如何将原理图设计成PCB图?
原理图
(一)工厂批量生产(双面)
3. 打孔
目的: 使线路板层间产生通孔,达到连通层间的作用。
流程: 配刀 钻定位孔 上销钉 钻孔 打磨披锋。
流程原理: 据工程钻孔程序文件,利用数控钻机,钻出所用的孔。
注意事项: 避免钻破孔、漏钻孔、钻偏孔、检查孔内的毛刺。
(一)工厂批量生产(双面示器 端口
内存插槽 硬盘端口
电源端口
PCI插座 软驱端口
电源开关、指示灯等端口
3. 确认元器件安装方式
① 表面贴装 ② 通孔插装
4. 阅读分析原理图
① 线路中是否有高压、大电流、高频电路, 对于元器件之间、线与线之间通常耐压200V/mm; 印制板上的铜箔线载流量,一般可按1A/mm估算; 高频电路需注意电磁兼容性设计以避免产生干扰。
PCB培训资料
PCB培训资料欢迎参加PCB(印刷电路板)设计培训课程。
本课程旨在帮助您掌握PCB设计的基本概念、工具和技巧。
通过本课程的学习,您将能够理解PCB设计的重要性、使用相应的软件进行设计,并掌握布线、布局、元件封装等方面的知识。
课程大纲1.PCB设计基础–PCB的概念与历史–PCB的类型和应用–PCB设计的基本流程2.PCB设计软件介绍–常见PCB设计软件概述–Altium Designer软件安装与使用–Altium Designer软件的基本操作3.PCB设计原则与规范–PCB设计的基本原则–信号完整性分析–电磁兼容性(EMC)设计–PCB制板工艺要求4.PCB布局与布线–布局的基本原则–布线的基本原则–高速信号布线注意事项–PCB叠层设计5.元件封装与设计–元件封装的类型与选择–常用元器件封装介绍–元件封装设计实例6.PCB绘制与编辑–绘制原理图–绘制PCB图–编辑与修改PCB7.信号完整性分析与优化–信号完整性概念–信号完整性分析方法–信号完整性优化技巧8.PCB设计实战案例–案例一:简单数字电路PCB设计–案例二:模拟电路PCB设计–案例三:高速数字电路PCB设计9.PCB制作与加工–PCB制板流程–常用加工工艺介绍–打样与批量生产注意事项10.课程总结与拓展学习–课程回顾与总结–常见问题与解答–拓展学习资源与建议学习建议1.请确保您具备一定的电子电路基础知识。
2.建议使用Altium Designer软件进行实践操作。
3.课程中涉及的实战案例,请尽量跟随教程步骤进行操作。
4.遇到问题,请参考课程中的常见问题与解答,或寻求助教支持。
祝您学习顺利,成为一名优秀的PCB设计师!课程评估为了帮助您了解学习进度和掌握程度,本课程设置了以下评估方式:1.课后作业:每节课后,我们将提供相关的课后作业,用于巩固所学知识。
请按时完成并提交。
2.实战案例:课程中的实战案例是检验您掌握程度的重要手段。
请务必认真对待,并在实践中不断总结经验。
PCB的设计与制作PPT课件
电磁干扰是由电磁效应而造成的干扰,由于PCB上的元器件及布线越 来越密集,如果设计不当就会产生电磁干扰。为了抑制电磁干扰,可采 取如下措施: (1)合理布设导线
印制线应远离干扰源且不能切割磁力线;避免平行走线,双面板可以 交叉通过,单面板可以通过“飞线”跨过;避免成环,防止产生环形天
第2章 PCB的设计与制作
PCB的电源线和接地线因电流量较大,设计时要适当加宽,一般不要小 于
l mm。对于安装密度不大的PCB,印制导线宽度最好不小于0.5mm,手 工
制板应不小于 0.8 mm。 (2)印制导线间距
由它们之间的安全工作电压决定。相邻导线之间的峰值电压、基板的 质量、表面涂覆层、电容耦合参数等都影响印制导线的安全工作电压。
维修等方面的要求;元器件排列整齐、疏密得当,兼顾美观性。 (2)元器件布局原则:见p78页 (3)元器件布局顺序 (4)常用元器件的布局方法 2 .元器件的排列方式
元器件在PCB上的排列可采用不规则、规则和网格等三种排列方式中 的一种,也可同时采用多种。 3 .元器件的间距与安装尺寸 (1)元器件的引脚间距
第2章 PCB的设计与制作
在PCB设计中,一般采用双面板或多面板,每一层的功能区分都很明确。 在多层结构中零件的封装有两种情况,一种是针式封装,即焊点的导 孔是贯穿整个电路板的;另一种是STM封装,其焊点只限于表面层; 元器件的跨距是指元器件成形后的端子之间的距离。
第2章 PCB的设计与制作
基板是由高分子合成树脂和增强材料组成的绝缘层板;在基板的表面覆 盖着一层导电率较高、焊接性良好的纯铜箔,常用厚度35~50μm; 铜箔覆盖在基板一面的覆铜板称为单面覆铜板,基板的两面均覆盖铜 箔的覆铜板称双面覆铜板;铜箔能否牢固地覆在基板上,则由粘合剂 来完成。常用覆铜板的厚度有1.0mm、1.5mm和2.0mm三种。
PCB设计的可制造性知识
PCB设计的可制造性知识PCB(Printed Circuit Board)是现代电子设备中不可或缺的一部分,其设计的好坏直接影响着整个产品的性能和可靠性。
在进行PCB设计时,了解和掌握可制造性知识是非常重要的,可以提高设计的效率和减少制造过程中的问题。
本文将介绍一些与PCB设计相关的可制造性知识和建议。
1. PCB板材选择在PCB设计中,选择合适的板材对于保证电路板的性能和可制造性非常重要。
常见的PCB板材有FR-4、高频板材、金属基板等。
1.1 FR-4板材FR-4是一种常见的玻璃纤维增强热固性树脂,具有良好的电气性能和机械性能。
由于其价格适中,成型工艺相对简单,所以在大多数普通应用中广泛使用。
在选择FR-4板材时,应根据电路的特性和要求来确定板材的层数、厚度和铜箔厚度等参数,以达到最佳的电气性能和机械强度。
1.2 高频板材高频板材主要应用于高频电路设计,如无线通信、雷达、卫星通信等领域。
与FR-4板材相比,高频板材具有更低的介电常数和介质损耗,以及更好的高频特性。
在使用高频板材进行设计时,应注意板材的层数和铜箔厚度,以确保电路的传输特性和匹配性能。
1.3 金属基板金属基板通常用于高功率、高散热的电路设计,如功放、LED照明等。
金属基板具有良好的散热性能和机械强度,可以有效地降低电路温度,提高整体可靠性。
在选择金属基板时,应根据电路功率和散热要求来确定基板的厚度和金属材料,以确保良好的散热效果。
2. 元件布局与走线规则良好的元件布局和走线规则对于保证电路的稳定性和可制造性至关重要。
以下是一些常见的布局和走线规则:2.1 元件布局•尽量将相互关联的元件放置在靠近一起的位置,以缩短连线长度,减小电磁干扰。
•避免元件之间的相互遮挡,以便进行后续的组装和维修。
•根据信号的传输特性和敏感性,合理地进行电路分区,以降低噪声和串扰。
2.2 走线规则•充分利用电路板的空间,合理布局走线,减小走线长度和阻抗。
pcb设计基础知识点
pcb设计基础知识点PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)是一种用于电子元器件的支撑物,是电子产品中非常重要的一个组成部分。
在进行PCB设计时,需要掌握一些基础知识点,以确保设计的质量和可靠性。
本文将介绍一些常见的PCB设计知识点,包括电路布局、电路原理图、平面层布局和电压与电流分布等。
电路布局是PCB设计的基础。
在进行电路布局时,需要根据电子元器件的功能和连接关系进行合理的布局。
布局时应注意以下几点:首先,应根据电路的功能划分区域,将具有相似功能的元器件放置在相邻或相近的区域中;其次,应考虑电路信号传输的路径,尽量缩短信号路径,减少信号干扰;此外,还应注意电路的散热问题,将发热较多的元器件放置在散热较好的位置。
电路原理图是PCB设计的重要依据。
在进行电路原理图设计时,需要将电路的连接关系清晰地表达出来。
为了确保电路原理图的准确性和可读性,可以采取以下措施:首先,将电路分为不同的模块,每个模块只表达一个功能;其次,对于复杂的电路,可以进行分层设计,将不同层的信号表达清晰;此外,还需要注意标注元器件的功能和数值参数。
平面层布局是PCB设计中常用的一种布局方式。
通过在PCB板上设置不同的层,可以实现信号传输、电源分配和散热等功能。
在进行平面层布局时,需要注意以下几点:首先,应根据电路的功能划分平面层,将具有相似功能的信号放置在相同的层中;其次,应合理规划信号的传输路径,减少信号穿越不同层的干扰;此外,还需要考虑信号与地平面和电源平面的连接方式,以确保信号的完整性和可靠性。
电压与电流分布是PCB设计中需要注意的重要问题。
在设计中,应确保电压和电流在整个电路中的稳定分布,以减少电路故障和损坏的风险。
为了实现良好的电压与电流分布,可以采取以下方法:首先,合理规划电源布局,确保电源能够提供稳定的电压和电流;其次,使用合适的电源滤波电路,减少电源的噪声和干扰;此外,还需要注意地线与信号线的布局,减少回路电阻和电感导致的电压降。
pcb设计技术手册
pcb设计技术手册PCB设计技术手册(第二版)一、概述本手册旨在为PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)设计人员提供全面、实用的设计和制作指南。
通过本手册,读者可以了解从电路原理图到PCB布局和布线的整个设计流程,包括元件的选择、原理图的绘制、PCB板框的设计、布线规则的制定以及PCB制造的注意事项等。
二、目录1. 第一章概述2. 第二章元件的选择与布局3. 第三章 PCB板框设计4. 第四章原理图绘制5. 第五章布线规则与技术6. 第六章 PCB制造与装配7. 第七章章电磁兼容性与信号完整性8. 第八章案例分析9. 第九章附录三、内容详解1. 第一章概述本章介绍了PCB的基本概念、设计流程以及相关术语。
阐述了PCB在电子设备中的重要性以及良好的PCB设计所能带来的益处。
此外,还简要介绍了PCB设计的未来发展趋势,包括AI技术在PCB设计中的应用等。
2. 第二章元件的选择与布局本章详细介绍了元件的选择原则和布局要求。
首先,从元件的封装、性能参数、使用环境等方面进行了阐述。
其次,针对布局问题,从总体布局、元件排列、信号流等角度进行了详细说明。
此外,还提供了一些实用的布局参考图例。
3. 第三章 PCB板框设计本章主要讲述了PCB板框的设计要点和制作流程。
首先,从板材的选择、层数的确定等方面进行了介绍。
其次,详细阐述了板框的尺寸设计、形状设计以及边缘处理等关键技术。
此外,还介绍了板框加工过程中的注意事项以及常用的加工工艺。
最后,以案例的形式展示了优秀板框设计的要点。
4. 第四章原理图绘制本章主要介绍了原理图绘制的基本流程和常用工具。
首先,从电路设计的基本原则出发,详细阐述了原理图的作用及绘制流程。
其次,介绍了常用的原理图绘制工具及其特点。
最后,通过案例演示了原理图的绘制过程。
5. 第五章布线规则与技术本章重点介绍了PCB布线的基本原则和常用技术。
首先,从布线的总体要求和基本原则入手,详细阐述了布线对PCB性能的影响。
《PCB设计与制作》 第1章 PCB设计的基础知识
1.1.1 印制电路板的分类
根据PCB的电路层数,可分为: 1. 单面板 2. 双面板 3. 多层板
根据PCB板材的软硬进行分类,可分为: 1. 刚性PCB 2. 柔性PCB 3. 软硬结合板
1.1.1 印制电路板的分类
单面板(Single-SidedBoards)
单面板是指只有一面敷铜的电路板,有元件面(顶层Top Layer)和焊 接面(底层Bottom Layer)两个概念。
元件类型+焊盘距离(或焊盘数)+元件外形尺寸。 电阻电容的贴片封装:
英制单位的名称为“0402”,表示元件的外形长×宽 为0.04×0.02inch,如图所示 。
公制单位的名称为“RESC1005L ”表示元件的外形 长×宽为1.0×0.5mm,如图所示
1.1.3 常见元器件及其封装
铜箔宽度 (mm)
2.50 2.00 1.50 1.20 1.00 0.80 0.60 0.50 0.40 0.3 0.20 0.15
铜箔厚度/电流值 70μm 50μm 35μm 6.00A 5.10A 4.50A 5.10A 4.30A 4.00A 4.20A 3.50A 3.20A 3.60A 3.00A 2.70A 3.20A 2.60A 2.30A 2.80A 2.40A 2.00A 2.30A 1.90A 1.60A 2.00A 1.70A 1.35A 1.70A 1.35A 1.10A 1.30A 1.10A 0.80A 0.90A 0.70A 0.55A 0.70A 0.50A 0.20A
pcblib142pcb作业学生文件夹工程1文件夹工程n文件夹原理图文件1pcb文件1原理图文件npcb文件n注意每个工程都要建立一个文件夹以存放工程中的所有文档注意每个工程都要建立一个文件夹以存放工程中的所有文档新建工程文件newpriject?创建一个项目文件夹在project面板中选中点右键保存为
《PCB设计技巧》课件
电源线与地线设计
1 2
电源和地线应尽量宽
以减小线路电阻和电感,降低噪声和损耗。
避免出现环路
以减小电磁干扰和射频干扰。
3
考虑电源和地的分割
在多层板中,合理分割电源和地层,提高信号完 整性。
信号线布局
遵循信号传输路径
尽量减少信号的反射和延迟。
避免信号线交叉
交叉的信号线可能导致串扰和信号完整性下 降。
导出3D模型
指导用户如何将渲染后的3D模型导出为常见格式,如STEP、IGES 等。
06
PCB设计常见问题与解决 方案
阻抗问题
阻抗不连续
当信号在传输线中传播时,如果 遇到阻抗不连续的情况,会导致 信号反射和能量损失。
解决方法
通过合理控制线宽、线间距和介 质厚度,确保阻抗连续。在布线 时,尽量保持线宽和线间距的一 致性。
需要注意的是,内电层分割可能会增 加电路板的制造成本和复杂度,因此 需要综合考虑其优缺点。
阻抗控制
阻抗控制是确保PCB信号传输 质量的关键因素。
通过合理设置PCB上信号线的 宽度、间距和介质常数等参数 ,可以控制信号线的阻抗,以
保证信号的完整性。
阻抗控制需要借助先进的仿真 软件进行计算和优化,以确保 实际制造的电路板符合设计要 求。
绝缘层
防止电子元件之间 短路。
丝印层
用于标注元件和电 路信息。
电路板类型
单面板
01
只有一面有导电层的电路板。
双面板
02
两面都有导电层的电路板。
多层板
03
由多层导电层和绝缘层组成的电路板。
PCB设计流程
确定设计需求
【PCB知识分享】最全电源PCB设计指南
【PCB知识分享】最全电源PCB设计指南最全电源PCB设计指南导读1.安规距离要求部分2.抗干扰、EMC部分3.整体布局及走线部分4.热设计部分5.工艺处理部分1.安规距离要求部分安全距离包括电气间隙(空间距离),爬电距离(沿面距离)和绝缘穿透距离。
1、电气间隙:两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿空气测量的最短距离。
2、爬电距离:两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿绝绝缘表面测量的最短距离。
一、爬电距离和电气间隙距离要求,可参考NE61347-1-2-13/GB19510.14.(1)、爬电距离:输入电压50V-250V时,保险丝前L—N≥2.5mm,输入电压250V-500V时,保险丝前L—N≥5.0mm;电气间隙:输入电压50V-250V时,保险丝前L—N≥1.7mm,输入电压250V-500V时,保险丝前L—N≥3.0mm;保险丝之后可不做要求,但尽量保持一定距离以避免短路损坏电源。
(2)、一次侧交流对直流部分≥2.0mm(3)、一次侧直流地对地≥4.0mm如一次侧地对大地(4)、一次侧对二次侧≥6.4mm,如光耦、Y 电容等元器零件脚间距≤6.4mm 要开槽。
(5)、变压器两级间≥6.4mm 以上,≥8mm加强绝缘。
2.抗干扰、EMC部分一、长线路抗干扰在图二中,PCB 布局时,驱动电阻R3应靠近Q1(MOS管),电流取样电阻R4、C2应靠近IC1的第 4 Pin,如图一所说的R应尽量靠近运算放大器缩短高阻抗线路。
因运算放大器输入端阻抗很高,易受干扰。
输出端阻抗较低,不易受干扰。
一条长线相当于一根接收天线,容易引入外界干扰。
在图三的A中排版时,R1、R2要靠近三极管Q1放置,因Q1的输入阻抗很高,基极线路过长,易受干扰,则R1、R2不能远离Q1。
在图三的B中排版时,C2要靠近D2,因为Q2三极管输入阻抗很高,如Q2至D2的线路太长,易受干扰,C2应移至D2附近。
二、小信号走线尽量远离大电流走线,忌平行,D>=2.0mm。
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2 数字电路与模拟电路的共地处理 现在有许多 PCB 不再是单一功能电路(数字或模拟电路) ,而是由数字电路和模拟电路 混合构成的。因此在布线时就需要考虑它们之间互相干扰问题,特别是地线上的噪音干扰。
数字电路的频率高,模拟电路的敏感度强,对信号线来说,高频的信号线尽可能远离敏 感的模拟电路器件,对地线来说,整人 PCB 对外界只有一个结点,所以必须在 PCB 内部进 行处理数、模共地的问题,而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间互不相连, 只是在 PCB 与外界连接的接口处(如插头等) 。数字地与模拟地有一点短接,请注意,只有 一个连接点。也有在 PCB 上不共地的,这由系统设计来决定。 3 信号线布在电(地)层上 在多层印制板布线时, 由于在信号线层没有布完的线剩下已经不多, 再多加层数就会造 成浪费也会给生产增加一定的工作量,成本也相应增加了,为解决这个矛盾,可以考虑在电 (地) 层上进行布线。 首先应考虑用电源层, 其次才是地层。 因为最好是保留地层的完整性。
高速 PCB 设计指南之一
第一篇 PCB 布线
在 PCB 设计中,布线是完成产品设计的重要步骤,可以说前面的准备工作都是为它而 做的, 在整个 PCB 中,以布线的设计过程限定最高,技巧最细、工作量最大。PCB 布线有 单面布线、 双面布线及多层布线。布线的方式也有两种:自动布线及交互式布线,在自动 布线之前, 可以用交互式预先对要求比较严格的线进行布线,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。 自动布线的布通率,依赖于良好的布局,布线规则可以预先设定, 包括走线的弯曲次 数、导通孔的数目、步进的数目等。一般先进行探索式布经线,快速地把短线连通, 然后 进行迷宫式布线, 先把要布的连线进行全局的布线路径优化, 它可以根据需要断开已布的线。 并试着重新再布线,以改进总体效果。 对目前高密度的 PCB 设计已感觉到贯通孔不太适应了, 它浪费了许多宝贵的布线通 道,为解决这一矛盾,出现了盲孔和埋孔技术,它不仅完成了导通孔的作用, 还省出许多 布线通道使布线过程完成得更加方便,更加流畅,更为完善,PCB 板的设计过程是一个复 杂而又简单的过程,要想很好地掌握它,还需广大电子工程设计人员去自已体会, 才能得 到其中的真谛。 1 电源、地线的处理 既使在整个 PCB 板中的布线完成得都很好,但由于电源、 地线的考虑不周到而引起的 干扰,会使产品的性能下降,有时甚至影响到产品的成功率。所以对电、 地线的布线要认 真对待,把电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度,以保证产品的质量。 对每个从事电子产品设计的工程人员来说都明白地线与电源线之间噪音所产生的原因, 现只对降低式抑制噪音作以表述: (1) 、众所周知的是在电源、地线之间加上去耦电容。 (2) 、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: 0.2~0.3mm,最经细宽度可达 0.05~0.07mm,电源线为 1.2~2.5 mm 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(模拟电路的地不 能这样使用) (3 ) 、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。
第三篇
战 随着系统设计复杂性和集成度的大规模提高,电子系统设计师们正在从事 100MHZ 以 上的电路设计,总线的工作频率也已经达到或者超过 50MHZ,有的甚至超过 100MHZ。目 前约 50% 的设计的时钟频率超过 50MHz,将近 20% 的设计主频超过 120MHz。 当系统工作在 50MHz 时,将产生传输线效应和信号的完整性问题;而当系统时钟达到 120MHz 时,除非使用高速电路设计知识,否则基于传统方法设计的 PCB 将无法工作。因 此, 高速电路设计技术已经成为电子系统设计师必须采取的设计手段。 只有通过使用高速电 路设计师的设计技术,才能实现设计过程的可控性。 (二) 、什么是高速电路 通常认为如果数字逻辑电路的频率达到或者超过 45MHZ~50MHZ,而且工作在这个频 率之上的电路已经占到了整个电子系统一定的份量(比如说1/3) ,就称为高速电路。 实际上, 信号边沿的谐波频率比信号本身的频率高, 是信号快速变化的上升沿与下降沿 (或称信号的跳变)引发了信号传输的非预期结果。因此,通常约定如果线传播延时大于 1/2 数字信号驱动端的上升时间,则认为此类信号是高速信号并产生传输线效应。 信号的传递发生在信号状态改变的瞬间, 如上升或下降时间。 信号从驱动端到接收端经 过一段固定的时间,如果传输时间小于 1/2 的上升或下降时间,那么来自接收端的反射信号 将在信号改变状态之前到达驱动端。反之,反射信号将在信号改变状态之后到达驱动端。如 果反射信号很强,叠加的波形就有可能会改变逻辑状态。 (三) 、高速信号的确定 上面我们定义了传输线效应发生的前提条件, 但是如何得知线延时是否大于 1/2 驱动端 的信号上升时间? 一般地,信号上升时间的典型值可通过器件手册给出,而信号的传播时 间在 PCB 设计中由实际布线长度决定。下图为信号上升时间和允许的布线长度(延时)的对 应关系。 PCB 板上每单位英寸的延时为 0.167ns.。但是,如果过孔多,器件管脚多,网线上设 置的约束多, 延时将增大。 通常高速逻辑器件的信号上升时间大约为 0.2ns。 如果板上有 GaAs 芯片,则最大布线长度为 7.62mm。 设 Tr 为信号上升时间, Tpd 为信号线传播延时。如果 Tr≥4Tpd,信号落在安全区域。 如果 2Tpd≥Tr≥4Tpd,信号落在不确定区域。如果 Tr≤2Tpd,信号落在问题区域。对于落 在不确定区域及问题区域的信号,应该使用高速布线方法。 (四) 、什么是传输线
(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。 ******************************************************************************* **************** 第二篇 PCB 布局
4 大面积导体中连接腿的处理 在大面积的接地(电)中,常用元器件的腿与其连接,对连接腿的处理需要进行综合的 考虑,就电气性能而言,元件腿的焊盘与铜面满接为好,但对元件的焊接装配就存在一些不 良隐患如:①焊接需要大功率加热器。②容易造成虚焊点。所以兼顾电气性能与工艺需要, 做成十字花焊盘,称之为热隔离(heat shield)俗称热焊盘(Thermal) ,这样,可使在焊接 时因截面过分散热而产生虚焊点的可能性大大减少。多层板的接电(地)层腿的处理相同。 5 布线中网络系统的作用 在许多 CAD 系统中,布线是依据网络系统决定的。网格过密,通路虽然有所增加,但 步进太小,图场的数据量过大,这必然对设备的存贮空间有更高的要求,同时也对象计算机 类电子产品的运算速度有极大的影响。 而有些通路是无效的, 如被元件腿的焊盘占用的或被 安装孔、定们孔所占用的等。网格过疏,通路太少对布通率的影响极大。所以要有一个疏密 合理的网格系统来支持布线的进行。 标准元器件两腿之间的距离为 0.1 英寸(2.54mm),所以网格系统的基础一般就定为 0.1 英 寸(2.54 mm)或小于 0.1 英寸的整倍数,如:0.05 英寸、0.025 英寸、0.02 英寸等。 6 设计规则检查(DRC) 布线设计完成后, 需认真检查布线设计是否符合设计者所制定的规则, 同时也需确认所 制定的规则是否符合印制板生产工艺的需求,一般检查有如下几个方面: (1) 、线与线,线与元件焊盘,线与贯通孔,元件焊盘与贯通孔,贯通孔与贯通孔之间的距 离是否合理,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(低的波阻抗)?在 PCB 中是否还有能让地线加宽的地方。 (3) 、对于关键的信号线是否采取了最佳措施,如长度最短,加保护线,输入线及输出线被 明显地分开。
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目 录 高速 PCB 设计指南之一 高速 PCB 设计指南之二 PCB Layout 指南(上) PCB Layout 指南(下) PCB 设计的一般原则 PCB 设计基础知识 PCB 设计基本概念 pcb 设计注意事项 PCB 设计几点体会 PCB LAYOUT 技术大全 PCB 和电子产品设计 PCB 电路版图设计的常见问题 PCB 设计中格点的设置 新手设计 PCB 注意事项 怎样做一块好的 PCB 板 射频电路 PCB 设计 设计技巧整理 用 PROTEL99 制作印刷电路版的基本流程 用 PROTEL99SE 布线的基本流程 蛇形走线有什么作用 封装小知识 典型的焊盘直径和最大导线宽度的关系 新手上路认识 PCB 新手上路认识 PCB< ;二> (注:以上目录没有先后顺序,下载地址:/ebook/pcb_base.rar) 高速 PCB 设计指南之一
在设计中,布局是一个重要的环节。布局结果的好坏将直接影响布线的效果,因此可以 这样认为,合理的布局是 PCB 设计成功的第一步。 布局的方式分两种,一种是交互式布局,另一种是自动布局,一般是在自动布局的基础 上用交互式布局进行调整, 在布局时还可根据走线的情况对门电路进行再分配, 将两个门电 路进行交换,使其成为便于布线的最佳布局。在布局完成后,还可对设计文件及有关信息进 行返回标注于原理图,使得 PCB 板中的有关信息与原理图相一致,以便在今后的建档、更 改设计能同步起来, 同时对模拟的有关信息进行更新, 使得能对电路的电气性能及功能进行 板级验证。 --考虑整体美观 一个产品的成功与否,一是要注重内在质量,二是兼顾整体的美观,两者都较完美才能 认为该产品是成 功的。 在一个 PCB 板上,元件的布局要求要均衡,疏密有序,不能头重脚轻或一头沉。 --布局的检查 印制板尺寸是否与加工图纸尺寸相符?能否符合 PCB 制造工艺要求?有无定位标记? 元件在二维、三维空间上有无冲突? 元件布局是否疏密有序,排列整齐?是否全部布完? 需经常更换的元件能否方便的更换?插件板插入设备是否方便? 热敏元件与发热元件之间是否有适当的距离? 调整可调元件是否方便? 在需要散热的地方,装了散热器没有?空气流是否通畅? 信号流程是否顺畅且互连最短? 插头、插座等与机械设计是否矛盾? 线路的干扰问题是否有所考虑? ******************************************************************************* ****************