SMT-PCB的焊盘和元器件布局
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smt机工作原理
SMT(表面贴装技术)是一种电子元器件装配技术,它与传
统的通过孔(THT)技术相比具有更高的密度和更快的速度。
SMT技术的工作原理是将电子元器件直接贴装在印刷电路板(PCB)的表面上,从而实现电路的连接和功能。
在SMT过程中,首先将印刷电路板通过涂覆工艺,将焊膏
(一种可导电粘性物质)均匀地涂刷在PCB表面的焊盘位置上。
然后,通过自动贴片机,将电子元器件从料带或管装在的元器件背面分别拿取出来,精确地放置在对应的焊盘上。
自动贴片机利用视觉识别系统,通过相机拍摄并识别PCB上的标
记点或焊盘位置,从而将元器件精准地放置在正确的位置上。
在元器件放置完成后,整个PCB会进入回流焊炉中。
回流焊
炉的工作原理是利用热风或红外辐射加热PCB,从而将焊膏
熔化成液态,将电子元器件与PCB焊接在一起。
焊接完成后,PCB通过冷却系统进行快速冷却,使焊点迅速凝固固化,从
而完成整个焊接过程。
SMT技术的主要特点是实现了电子元器件的自动化装配,并
且可以实现高度集成、空间紧凑的电路设计。
通过SMT技术,可以大大提高电子产品的生产效率和质量,从而满足现代电子产品对小型化、轻量化和高性能的需求。
SMT焊盘设计中的关键技术SMT(Surface Mount Technology)是现代电子制造中一项重要的技术,它允许电子元件直接焊接在印刷电路板(PCB)的表面上,而不需要通过孔内插件。
在SMT焊盘设计中,有许多关键技术需要注意,这些技术对于焊接质量、可靠性和生产效率都有重要影响。
下面我们将介绍SMT焊盘设计中的一些关键技术。
一、焊盘形状设计在SMT焊盘设计中,焊盘的形状设计是至关重要的。
焊盘的形状直接影响了焊接质量和可靠性。
常见的焊盘形状包括圆形、方形、椭圆形、以及异形等。
选择合适的焊盘形状需要考虑元件的尺寸、引脚数目、电气特性以及生产工艺等因素。
对于小尺寸的元件,适合选择圆形焊盘;对于引脚密集的元件,可能需要选择椭圆形或者异形焊盘以减小焊盘之间的间距,提高布线密度。
在设计焊盘形状时,还需要考虑到焊接工艺,确保焊盘设计符合标准规范,能够确保焊接过程中的稳定性和可靠性。
二、焊盘间距设计焊盘间距是指相邻焊盘之间的距离,在SMT焊盘设计中需要合理设置焊盘间距。
过大的焊盘间距会导致PCB布局空间的浪费,影响布线密度和电路板的整体性能;而过小的焊盘间距则会增加焊接难度,甚至导致短路等质量问题。
在焊盘间距设计时,需要平衡布线密度和焊接质量,确保焊盘间距既能够满足PCB的布局要求,又能够保证焊接质量和可靠性。
三、焊盘位置设计焊盘位置设计是指焊盘在PCB上的布局位置,它直接影响了元件的安装和焊接工艺。
在设计焊盘位置时,需要考虑元件之间的间距、PCB布局要求、电路板的散热和电磁兼容性等因素。
合理的焊盘位置设计能够提高元件的安装精度和焊接质量,降低元件之间的互相干扰,提高PCB的整体性能。
四、焊盘材料和镀层设计焊盘材料和镀层对焊接质量和可靠性也有重要影响。
常见的焊盘材料包括铜、铝、镍等,而常见的镀层包括HASL(Hot Air Solder Leveling)、ENIG(Electroless Nickel Immersion Gold)、OSP(Organic Solderability Preservatives)等。
pcb表面贴装焊盘设计标准
PCB表面贴装焊盘设计标准如下:
1. 调用PCB标准封装库。
2. 焊盘单边最小不小于,整个焊盘直径最大不大于元件孔径的3倍。
3. 尽量保证两个焊盘边缘的间距大于。
4. 孔径超过或焊盘直径超过的焊盘应设计为菱形或梅花形焊盘。
5. 布线较密的情况下,推荐采用椭圆形与长圆形连接盘。
单面板焊盘的直径或最小宽度为;双面板的弱电线路焊盘只需孔直径加即可,焊盘过大容易引起无必要的连焊。
6. 焊盘的内孔一般不小于,因为小于的孔开模冲孔时不易加工,通常情况下以金属引脚直径值加上作为焊盘内孔直径,如电阻的金属引脚直径为时,其焊盘内孔直径对应为,焊盘直径取决于内孔直径。
7. 对称性:为保证熔融焊锡表面张力平衡,两端焊盘必须对称。
遵循上述标准可保证焊盘设计的质量和可靠性。
同时请注意,上述标准可能会随技术的发展和工艺的改进而有所更新和调整,建议您持续关注相关领域最新的知识动态和技术更新,以确保您的设计始终保持最佳状态。
PCB板布局原则1.元件排列规则1).在通常条件下,所有的元件均应布置在印制电路的同一面上,只有在顶层元件过密时,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IC 等放在底层。
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,一般情况下不允许元件重叠;元件排列要紧凑,输入和输出元件尽量远离。
3).某元器件或导线之间可能存在较高的电位差,应加大它们的距离,以免因放电。
击穿而引起意外短路。
4).带高电压的元件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。
5).位于板边缘的元件,离板边缘至少有2个板厚的距离6).元件在整个板面上应分布均匀。
疏密一致。
2.按照信号走向布局原则1).通常按照信号的流程逐个安排各个功能电路单元的位置,以每个功能电路的核心元件为中心,围绕它进行布局。
2).元件的布局应便于信号流通,使信号尽可能保持一致的方向。
多数情况下,信号的流向安排为从左到右或从上到下,与输入。
输出端直接相连的元件应当放在靠近输入。
输出接插件或连接器的地方。
3.防止电磁干扰1).对辐射电磁场较强的元件,以及对电磁感应较灵敏的元件,应加大它们相互之间的距离或加以屏蔽,元件放置的方向应与相邻的印制导线交叉。
2).尽量避免高低电压器件相互混杂。
强弱信号的器件交错在一起。
3).对于会产生磁场的元件,如变压器。
扬声器。
电感等,布局时应注意减少磁力线对印制导线的切割,相邻元件磁场方向应相互垂直,减少彼此之间的耦合。
4).对干扰源进行屏蔽,屏蔽罩应有良好的接地。
5).在高频工作的电路,要考虑元件之间的分布参数的影响。
4.抑制热干扰1).对于发热元件,应优先安排在利于散热的位置,必要时可以单独设置散热器或小风扇,以降低温度,减少对邻近元件的影响。
2).一些功耗大的集成块。
大或中功率管。
电阻等元件,要布置在容易散热的地方,并与其它元件隔开一定距离。
3).热敏元件应紧贴被测元件并远离高温区域,以免受到其它发热功当量元件影响,引起误动作。
PCB中贴片元件封装焊盘尺寸的规范在PCB中画元器件封装时,经常遇到焊盘的大小尺寸不好把握的问题,因为我们查阅的资料给出的是元器件本身的大小,如引脚宽度,间距等,但是在PCB板上相应的焊盘大小应该比引脚的尺寸要稍大,否则焊接的可靠性将不能保证。
下面将主要讲述焊盘尺寸的规范问题。
为了确保贴片元件(SMT)焊接质量,在设计SMT印制板时,除印制板应留出3mm-8mm 的工艺边外,应按有关规范设计好各种元器件的焊盘图形和尺寸,布排好元器件的位向和相邻元器件之间的间距等以外,我们认为还应特别注意以下几点:(1)印制板上,凡位于阻焊膜下面的导电图形(如互连线、接地线、互导孔盘等)和所需留用的铜箔之处,均应为裸铜箔。
即绝不允许涂镀熔点低于焊接温度的金属涂层,如锡铅合金等,以避免引发位于涂镀层处的阻焊膜破裂或起皱,以保证PCB板的焊接以及外观质量。
(2)查选或调用焊盘图形尺寸资料时,应与自己所选用的元器件的封装外形、焊端、引脚等与焊接有关的尺寸相匹配。
必须克服不加分析或对照就随意抄用或调用所见到的资料J 或软件库中焊盘图形尺寸的不良习惯。
设计、查选或调用焊盘图形尺寸时,还应分清自己所选的元器件,其代码(如片状电阻、电容)和与焊接有关的尺寸(如SOIC,QFP 等)。
(3)表面贴装元器件的焊接可靠性,主要取决于焊盘的长度而不是宽度。
(a)如图1所示,焊盘的长度B等于焊端(或引脚)的长度T,加上焊端(或引脚)内侧(焊盘)的延伸长度b1,再加上焊端(或引脚)外侧(焊盘)的延伸长度b2,即B=T+b1+b2。
其中b1的长度( 约为0.05mm—0.6mm),不仅应有利于焊料熔融时能形成良好的弯月形轮廓的焊点,还得避免焊料产生桥接现象及兼顾元器件的贴装偏差为宜;b2的长度(约为0.25mm—1.5mm),主要以保证能形成最佳的弯月形轮廓的焊点为宜(对于SOIC、QFP等器件还应兼顾其焊盘抗剥离的能力)。
(b)焊盘的宽度应等于或稍大(或稍小)于焊端(或引脚)的宽度。
SMT焊接知识
简介
表面贴装技术(Surface Mount Technology,简称SMT)是一种电子元器件安装技术,广泛应用于电子制造行业。
本文将介绍SMT焊接的基本知识,包括原理、应用和注意事项。
原理
SMT焊接是通过将电子元器件直接焊接在印刷电路板(PCB)的表面,而不是通过插针等传统方式连接。
它采用了预先制作好的焊接点(也称为焊盘)来连接元器件和PCB上的引线。
这种焊接方式提供了更高的组装密度和更好的电气性能。
应用
SMT焊接广泛应用于各种电子设备的制造中。
它可以用于焊接不同类型的元器件,如芯片、电阻、电容、二极管等。
由于其高效、高可靠性和节约空间的特点,SMT焊接已成为电子制造中的主要技术。
注意事项
在进行SMT焊接时,有几个注意事项需要考虑:
1. 温度控制:SMT焊接通常需要高温进行,因此要确保使用合适的焊接温度和时间,以避免元器件损坏或焊接不良。
2. 印刷电路板设计:良好的PCB设计对SMT焊接至关重要。
确保焊盘和元器件的布局合理,以便实现良好的焊接效果。
3. 元器件选择:在SMT焊接中,不同类型的元器件可能需要不同的焊接方法和参数。
正确选择合适的元器件对焊接质量和性能至关重要。
以上是关于SMT焊接的基本知识的简要介绍。
了解和掌握这些知识将有助于您在电子制造过程中更好地应用SMT焊接技术。
_注意:本文所述内容仅供参考,具体操作请遵循相关规定和标准。
_。
SMT焊盘设计中的关键技术SMT(表面贴装技术)是一种新型的电子焊接技术,其对于焊盘的设计有着非常严格的要求。
下面将介绍一些SMT焊盘设计中的关键技术。
1. 引脚排列与组织在SMT焊盘设计中,引脚排列与组织要遵循统一规划和原则。
首先,引脚应该在焊盘位置附近,避免引脚太长,导致造成“U”形位移和晶体管的受损。
其次,引脚的排列方式要尽量简单,尽量少使用难以维护的密集排列方式,以避免长期使用后引脚间存在短路或加热现象。
最后,引脚应在同一颗芯片的同一位置,按照排列方式进行设计,以避免引脚间的干扰和故障。
2. 焊盘孔大小为了保证SMT焊盘的质量,同时提高生产效率,焊盘孔的大小需要合理设计。
根据元器件大小和焊盘直径的比例,通常焊盘孔的直径应该比焊盘小1~2mm。
同时,为避免生产过程中焊盘孔的变形,焊盘孔的设计要符合规范要求。
3. 焊盘间距为保证电子元器件的防水防尘和维护方便,SMT焊盘的间距需要合理设计。
一般情况下,焊盘间距应该保持一定的距离,以保证电子元器件的工作效果稳定。
同时,为了避免焊接过程中的异常情况,焊盘的间距应该足够,避免相邻焊盘之间的短路产生。
4. 焊盘形状SMT焊盘的形状设计也是必须要注意的关键因素。
在元器件的设计中,焊盘的形状要适合元器件引脚的形状。
另外,在设计SMT焊盘时,需要遵循焊盘设计者的温度控制要求,以保证焊盘的质量和工作效果。
5. 焊接材料和过程在SMT焊盘设计中,选择合适的焊接材料和过程也是非常重要的。
常用焊接材料包括鉛和无铅等材料,其物理特性和电影性能不同,需要根据具体焊接要求进行选择。
同时,在焊接的过程中,需要确保温度控制恰当,保证焊接效果的稳定和优质。
总体来说,SMT焊盘设计是一个复杂的过程,需要考虑很多因素,包括引脚排列、焊盘孔大小、焊盘间距、焊盘形状以及焊接材料和过程等多个方面。
设计者需要依据具体的要求和规范,全面考虑上述因素,方可确保SMT焊盘具有优良的品质和可靠的工作效果。
SMT钢网设计规范SMT(Surface Mount Technology)钢网是电子制造中常用的一种工具,用于电子元件的贴装和焊接过程中的涂锡。
钢网的设计规范对于保证电子产品的质量和生产效率起着重要的作用。
以下是SMT钢网设计规范的主要内容:1.尺寸规格:- 钢网的尺寸应与PCB板的尺寸相匹配。
一般情况下,钢网的大小应大于PCB板的1-2cm,并留有足够的边距以便于夹持和安装。
- 钢网的厚度通常为0.1-0.3mm,根据实际需要进行选择。
-钢网的方孔尺寸应与元件的引脚间距相匹配,确保元件正确而稳定地贴装在PCB板上。
2.线网布局:-钢网的布线应考虑到焊接需求和生产效率。
一般来说,焊盘较多的地方可以设计较多的钢网支撑,以提高稳定性和焊接质量。
-钢网布线时要注意避免过于密集或过于稀疏的情况,以保证钢网的稳定性和过孔的质量。
3.焊膏开孔:-钢网的开孔尺寸和形状应与元件引脚的大小和形状相匹配。
一般来说,焊膏开孔的直径要略大于元件引脚的直径,以确保焊膏能够充分涂覆在引脚上。
-开孔的形状可以根据元件引脚的形状进行设计,常见的有圆形、长方形等。
4.钢网支撑:-钢网应有足够的支撑以保持稳定。
支撑的设计应考虑到钢网的尺寸和内部孔的位置。
一般来说,支撑应均匀分布在钢网的四周和内部,避免过于集中或过于稀疏。
-支撑的宽度和高度应根据实际情况进行选择,以保持钢网的平整度和稳定性。
5.信息标识:-钢网上应标注清晰的信息,方便操作人员使用和管理。
标注的内容可以包括钢网的尺寸、厚度、生产日期、序列号等。
-标识应采用耐磨、耐腐蚀的材料,并放置在钢网上不易受损或容易找到的位置。
总之,SMT钢网设计规范是保证电子产品质量和生产效率的重要环节。
通过合理的尺寸规格、线网布局、焊膏开孔、钢网支撑和信息标识,可以有效提高贴装和焊接过程的稳定性和一致性,确保电子产品的质量和生产效果。
有标准的,0402=1.0mm*0.5mm0603=1.6mm*0.8mm0805=2.0mm*1.2mm1206=3.2mm*1.6mm1210=3.2mm*2.5mm1212=4.5mm*3.2mm2512=6.1mm*3.2mm2225=6.5mm*5.6mm在PCB中画元器件封装时,经常遇到焊盘的大小尺寸不好把握的问题,因为我们查阅的资料给出的是元器件本身的大小,如引脚宽度,间距等,但是在PCB板上相应的焊盘大小应该比引脚的尺寸要稍大,否则焊接的可靠性将不能保证。
下面将主要讲述焊盘尺寸的规范问题。
为了确保贴片元件(SMT)焊接质量,在设计SMT印制板时,除印制板应留出3mm-8mm 的工艺边外,应按有关规范设计好各种元器件的焊盘图形和尺寸,布排好元器件的位向和相邻元器件之间的间距等以外,我们认为还应特别注意以下几点:(1)印制板上,凡位于阻焊膜下面的导电图形(如互连线、接地线、互导孔盘等)和所需留用的铜箔之处,均应为裸铜箔。
即绝不允许涂镀熔点低于焊接温度的金属涂层,如锡铅合金等,以避免引发位于涂镀层处的阻焊膜破裂或起皱,以保证PCB板的焊接以及外观质量。
(2)查选或调用焊盘图形尺寸资料时,应与自己所选用的元器件的封装外形、焊端、引脚等与焊接有关的尺寸相匹配。
必须克服不加分析或对照就随意抄用或调用所见到的资料J 或软件库中焊盘图形尺寸的不良习惯。
设计、查选或调用焊盘图形尺寸时,还应分清自己所选的元器件,其代码(如片状电阻、电容)和与焊接有关的尺寸(如SOIC,QFP等)。
(3)表面贴装元器件的焊接可靠性,主要取决于焊盘的长度而不是宽度。
(a)如图1所示,焊盘的长度B等于焊端(或引脚)的长度T,加上焊端(或引脚)内侧(焊盘)的延伸长度b1,再加上焊端(或引脚)外侧(焊盘)的延伸长度b2,即B=T+b1+b2。
其中b1的长度(约为0.05mm—0.6mm),不仅应有利于焊料熔融时能形成良好的弯月形轮廓的焊点,还得避免焊料产生桥接现象及兼顾元器件的贴装偏差为宜;b2的长度(约为0.25mm—1.5mm),主要以保证能形成最佳的弯月形轮廓的焊点为宜(对于SOIC、QFP 等器件还应兼顾其焊盘抗剥离的能力)。
之阳早格格创做正在PCB中画元器件启拆时,时常逢到焊盘的大小尺寸短好掌控的问题,果为咱们查阅的资料给出的是元器件自己的大小,如引足宽度,间距等,然而是正在PCB板上相映的焊盘大小该当比引足的尺寸要稍大,可则焊交的稳当性将没有克没有及包管.底下将主要道述焊盘尺寸的典型问题.为了保证揭片元件(SMT)焊交品量,正在安排SMT印造板时,除印造板应留出3mm8mm的工艺边中,应按有闭典型安排好百般元器件的焊盘图形战尺寸,布排好元器件的位背战相邻元器件之间的间距等以中,咱们认为还应特天注意以下几面:(1)印造板上,通常位于阻焊膜底下的导电图形(如互连线、交天线、互导孔盘等)战所需留用的铜箔之处,均应为裸铜箔.即绝没有允许涂镀熔面矮于焊交温度的金属涂层,如锡铅合金等,以预防激励位于涂镀层处的阻焊膜破裂或者起皱,以包管PCB板的焊交以及中瞅品量. (2)查选或者调用焊盘图形尺寸资料时,应与自己所采用的元器件的启拆形状、焊端、引足等与焊交有闭的尺寸相匹配.必须克服没有加分解或者对付照便随意抄用或者调用所睹到的资料J 或者硬件库中焊盘图形尺寸的没有良习惯.安排、查选或者调用焊盘图形尺寸时,还应分浑自己所选的元器件,其代码(如片状电阻、电容)战与焊交有闭的尺寸(如SOIC,QFP等).(3)表面揭拆元器件的焊交稳当性,主要与决于焊盘的少度而没有是宽度.(a)如图1所示,焊盘的少度B等于焊端(或者引足)的少度T,加上焊端(或者引足)内侧(焊盘)的蔓延少度b1,再加上焊端(或者引足)中侧(焊盘)的蔓延少度b2,即B=T+b1+b2.其中b1的少度(约为0.05mm—0.6mm),没有然而应有好处焊料熔融时能产死劣良的直月形表面的焊面,还得预防焊料爆收桥交局里及兼瞅元器件的揭拆偏偏好为宜;b2的少度(约为0.25mm—1.5mm),主要以包管能产死最好的直月形表面的焊面为宜(对付于SOIC、QFP等器件还应兼瞅其焊盘抗剥离的本领).(b)焊盘的宽度应等于或者稍大(或者稍小)于焊端(或者引足)的宽度.罕睹揭拆元器件焊盘安排图解,如图2所示.焊盘少度 B=T+b1+b2焊盘内侧间距 G=L2T2b1焊盘宽度 A=W+K焊盘中侧间距 D=G+2B.式中:L–元件少度(或者器件引足中侧之间的距离);W–元件宽度(或者器件引足宽度);H–元件薄度(或者器件引足薄度);b1–焊端(或者引足)内侧(焊盘)蔓延少度;b2–焊端(或者引足)中侧(焊盘)蔓延少度;K–焊盘宽度建正量.时常使用元器件焊盘蔓延少度的典型值:对付于矩形片状电阻、电容:b1=0.05mm,0.10mm,0.15mm,0.20mm,0.30mm其中之一,元件少度越短者,所与的值应越小.b2=0.25mm,0.35mm,0.5mm,0.60mm,0.90mm,1.00mm,元件薄度越薄者,所与值应越小.K=0mm,+0.10mm,0.20mm其中之一,元件宽度越窄者,所与的值应越小.对付于翼型引足的SOIC、QFP器件:b1=0.30mm,0.40mm,0.50mm,0.60mm其中之一,器件形状小者,或者相邻引足核心距小者,所与的值应小些.b2=0.30mm,0.40mm,0.80mm,1.00mm,1.50mm其中之一,器件形状大者,所与值应大些.K=0mm,0.03mm,0.30mm,0.10mm,0.20mm,相邻引足间距核心距小者,所与的值应小些.B=1.50mm~3mm,普遍与2mm安排.若中侧空间允许可尽管少些.(4)焊盘内及其边沿处,没有允许有通孔(通孔与焊盘二者边沿之间的距离应大于0.6mm),如通孔盘与焊盘互连,可用小于焊盘宽度1/2的连线,如0.3mm~0.4mm加以互连,以预防果焊料流逝或者热隔好而激励的百般焊交缺陷.(5)通常用于焊交战尝试的焊盘内,没有允许印有字符与图形等标记标记;标记标记离启焊盘边沿的距离应大于0.5mm.以预防果印料感化焊盘,激励百般焊交缺陷以及效率检测的透彻性.(6)焊盘之间、焊盘与通孔盘之间以及焊盘与大于焊盘宽度的互连线或者大里积交天或者屏蔽的铜箔之间的连交,应有一段热断绝引线,其线宽度应等于或者小于焊盘宽度的二分之一(以其中较小的焊盘为准,普遍宽度为0.2mm~0.4mm,而少度应大于0.6mm);若用阻焊膜加以遮隔,其宽度不妨等于焊盘宽度(如与大里积交天或者屏蔽铜箔之间的连线).(7)对付于共一个元器件,通常是对付称使用的焊盘(如片状电阻、电容、SOIC、QFP 等),安排时应庄重脆持其周到的对付称性,即焊盘图形的形状与尺寸实足普遍(使焊料熔融时,所产死的焊交里积相等)以及图形的形状所处的位子应实足对付称(包罗从焊盘引出的互连线的位子;若用阻焊膜遮隔,则互连线不妨随意).以包管焊料熔融时,效率于元器件上所有焊面的表面弛力能脆持仄稳(即其合力为整),以好处产死理念的劣量焊面.(8)通常焊交无中引足的元器件的焊盘(如片状电阻、电容、可调电位器、可调电容等)其焊盘之间没有允许有通孔(即元件体底下没有得有通孔;若用阻焊膜堵死者不妨除中),以包管荡涤品量.(9)通常多引足的元器件(如SOIC、QFP等),引足焊盘之间的短交处没有允许曲通,应由焊盘加引出互连线之后再短交(若用阻焊膜加以遮隔不妨除中)免得爆收位移或者焊交后被误认为爆收了桥交.其余,还应尽管预防正在其焊盘之间脱越互连线(特天是细隔断的引足器件);通常脱越相邻焊盘之间的互连线,必须用阻焊膜对付其加以遮隔.(10)对付于多引足的元器件,特天是间距为0.65mm及其以下者,应正在其焊盘图形上或者其附近删设裸铜基准标记(如正在焊盘图形的对付角线上,删设二个对付称的裸铜的光教定位标记)以供透彻揭片时,动做光书院准用.(11)当采与波峰焊交工艺时,插引足的焊盘上的通孔,普遍应比其引足线径大0.05~0.3mm为宜,其焊盘的曲径应没有大于孔径的3倍.其余,对付于IC、QFP器件的焊盘图形,必须时可删设能对付融熔焊料起推拖效率的工艺性辅帮焊盘,以预防或者缩小桥交局里的爆收.(12)通常用于焊交表面揭拆元器件的焊盘(即焊交面处),绝没有允许兼做检测面;为了预防益坏元器件必须其余安排博用的尝试焊盘.以包管焊拆检测战死产调试的仄常举止.(13)通常用于尝试的焊盘只消有大概皆应尽管安插位于PCB 的共一正里上.那样没有然而便于检测,更要害的是极天里降矮了检测所花的费用(自动化检测更是如许).其余,尝试焊盘,没有然而应涂镀锡铅合金,而且它的大小、间距及其筹备还应与所采与的尝试设备有闭央供相匹配.(14)若元器件所给出的尺寸是最大值与最小值时,可按其尺寸的仄稳值动做焊盘安排的基准.(15)用估计机举止安排,为了包管所安排的图形能达到所央供的粗度,所采用的网格单位的尺寸必须与其相匹配;为了做图便当,应尽大概使各图形均降正在网格面上.对付于多引足战细间距的元器件(如QFP),正在画造其焊盘的核心间距时,没有然而其网格单位尺寸必须采用0.0254mm(即1mil),而且其画造的坐标本面应末究设定正在其第一个引足处.总之,对付于多引足细间距的元器件,正在焊盘安排时应包管其总体乏计缺面必须统造正在+0.0127mm(0.5mil)之内.(16)所安排的百般焊盘应与其载体PCB所有,经试焊合格以及检测合格之后,圆可正式用于死产.对付于大批量死产,则更应如许.。
pcb常用的专业术语PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是现代电子产品中不可或缺的组成部分。
作为电子元器件的载体,PCB承载着电子元器件的布局和连接,实现了电路的功能。
在PCB设计和制造过程中,涉及到许多专业术语和概念。
接下来,让我们逐一介绍一些常用的PCB专业术语。
1. 贴片技术(SMT,Surface Mount Technology):贴片技术是一种将表面贴装元件(Surface Mount Device,SMD)焊接至PCB上的技术。
相比传统的插件技术,贴片技术具有体积小、重量轻、可以实现自动化生产等优点。
2. 过孔(Via):过孔是连接PCB不同层的通孔,用于导电和信号传输。
根据其结构,可分为普通过孔和盲孔、埋孔。
3. 大地层(GND Plane):大地层是PCB中用于连接地电位的铜层或导电层。
大地层可以提供可靠的电气连接和较低的电阻,以降低电磁干扰和杂散信号。
4. 线路宽度(Trace Width):线路宽度是指PCB上导线的宽度。
其大小直接影响着导线的电流承载能力和电阻值。
通常,线路宽度越宽,其电流承载能力越大。
5. 线距(Trace Spacing):线距是指PCB上两个导线之间的间距。
线距的大小对于防止导线之间的电气干扰和放电有重要作用。
6. 丝印(Silk Screen):丝印是印刷在PCB表面的文字和图形标记。
它可以用于标注元件的位置、极性、参考设计ator等信息,以及产品品牌或商标。
7. 阻焊(Solder Mask):阻焊是一层覆盖在PCB焊盘和丝印之上的保护层。
它可以防止焊接过程中的短路和氧化,提高焊接质量和可靠性。
8. 电气孔(Test Pad):电气孔用于进行PCB电气测试,以验证电路的正确性和可靠性。
电气孔通常位于PCB的边缘,方便测试针对测试。
9. 焊盘(Pad):焊盘是用于连接和固定元件引脚的金属区域。
焊盘通过焊锡与元件引脚焊接在一起,实现电气和力学连接。
在PCB中画元器件封装时,经常遇到焊盘得大小尺寸不好把握得问题,因为我们查阅得资料给出得就是元器件本身得大小,如引脚宽度,间距等,但就是在PCB板上相应得焊盘大小应该比引脚得尺寸要稍大,否则焊接得可靠性将不能保证.下面将主要讲述焊盘尺寸得规范问题。
为了确保贴片元件(SMT)焊接质量,在设计SMT印制板时,除印制板应留出3mm—8mm得工艺边外,应按有关规范设计好各种元器件得焊盘图形与尺寸,布排好元器件得位向与相邻元器件之间得间距等以外,我们认为还应特别注意以下几点:(1)印制板上,凡位于阻焊膜下面得导电图形(如互连线、接地线、互导孔盘等)与所需留用得铜箔之处,均应为裸铜箔。
即绝不允许涂镀熔点低于焊接温度得金属涂层,如锡铅合金等,以避免引发位于涂镀层处得阻焊膜破裂或起皱,以保证PCB板得焊接以及外观质量. ﻫ(2)查选或调用焊盘图形尺寸资料时,应与自己所选用得元器件得封装外形、焊端、引脚等与焊接有关得尺寸相匹配。
必须克服不加分析或对照就随意抄用或调用所见到得资料J 或软件库中焊盘图形尺寸得不良习惯。
设计、查选或调用焊盘图形尺寸时,还应分清自己所选得元器件,其代码(如片状电阻、电容)与与焊接有关得尺寸(如SOIC,QFP等). (3)表面贴装元器件得焊接可靠性,主要取决于焊盘得长度而不就是宽度.(a)如图1所示,焊盘得长度B等于焊端(或引脚)得长度T,加上焊端(或引脚)内侧(焊盘)得延伸长度b1,再加上焊端(或引脚)外侧(焊盘)得延伸长度b2,即B=T+b1+b2.其中b1得长度( 约为0、05mm—0、6mm),不仅应有利于焊料熔融时能形成良好得弯月形轮廓得焊点,还得避免焊料产生桥接现象及兼顾元器件得贴装偏差为宜;b2得长度(约为0、25mm—1、5mm),主要以保证能形成最佳得弯月形轮廓得焊点为宜(对于SOIC、QFP等器件还应兼顾其焊盘抗剥离得能力)。
(b)焊盘得宽度应等于或稍大(或稍小)于焊端(或引脚)得宽度。
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;。
pcb的生产工艺PCB(Printed Circuit Board)是印刷电路板的缩写,是电子产品中不可或缺的一部分,它通过特定的生产工艺来实现电子元器件的布局和连接。
下面将介绍PCB的生产工艺。
首先,PCB的生产工艺包括四个主要的步骤:工程设计、制版、制造和组装。
第一步是工程设计,它是整个生产工艺的基础。
工程设计包括电路设计和PCB版图设计两个部分。
电路设计是根据产品的需求进行的,确定电子元器件的类型和连接方式。
PCB版图设计是将电路设计的结果转化为PCB上的实际布局,包括布线规划、元器件的位置和焊盘的设定等。
第二步是制版,也称为光绘。
制版是将PCB版图设计的结果转化为实际的PCB板。
首先,将PCB版图打印在透明的胶片上,然后与光敏感的涂层板进行接触曝光,再用化学药液进行腐蚀刻蚀,最后得到所需的PCB板。
第三步是制造,也称为PCB的工艺加工。
制造包括打孔、镀铜、蚀刻等步骤。
首先是打孔,将电子元器件的引脚通过机械冲压的方式在PCB板上制造孔洞。
然后是镀铜,通过冶炼等过程将铜层镀在PCB板的孔洞内部和表面,以实现电子元器件和电路的导电功能。
最后是蚀刻,通过化学药液的腐蚀作用,将不需要的铜层蚀去,保留所需的电路连接。
最后一步是组装,将电子元器件安装在PCB板上。
组装分为两种方式:表面贴装技术(SMT)和插件技术(Through-hole)。
SMT是将元器件焊接在PCB板的表面上,通常使用热风炉或者波峰焊进行焊接。
插件技术是将元器件插入PCB 板的孔洞中,然后通过焊锡或者焊盘来固定。
组装完成后,进行测试和质量检查,确保PCB板可以正常工作。
综上所述,PCB的生产工艺是一个复杂的过程,包括工程设计、制版、制造和组装四个主要步骤。
通过这些步骤,可以实现由电路设计到最终产品的转化。
PCB的生产工艺的规范和精确性对于保证电子产品的质量和性能至关重要。
SMT-PCB的焊盘和元器件布局
SMT就是表面组装技术是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。
电子产品追求小型化,以前使用的穿孔插件元件已无法缩小,半导体材料的多元应用等原因使得SMT技术的应用成为必然。
本文主要介绍SMT-PCB中焊盘和元器件布局的一些要点,以供大家参考。
一、SMT-PCB上的焊盘
1、波峰焊接面上的SMT元器件﹐其较大组件之焊盘(如三极管﹑插座等)要适当加大﹐如SOT23 之焊盘可加长0.8-1mm﹐这样可以避免因组件的“阴影效应”而产生的空焊。
2、焊盘的大小要根据元器件的尺寸确定﹐焊盘的宽度等于或略大于元器件的电极的宽度﹐焊接效果最好。
3、在两个互相连接的元器件之间﹐要避免采用单个的大焊盘﹐因为大焊盘上的焊锡将把两元器件接向中间﹐正确的做法是把两元器件的焊盘分开﹐在两个焊盘中间用较细的导线连接﹐如果要求导线通过较大的电流可并联几根导线﹐导线上覆盖绿油。
4、SMT 元器件的焊盘上或在其附近不能有通孔﹐否则在REFLOW过程中﹐焊盘上的焊锡熔化后会沿着通孔流走﹐会产生虚焊﹐少锡﹐还可能流到板的另一面造成短路。
二、SMT-PCB上元器件的布局
1、当电路板放到回流焊接炉的传送带上时﹐元器件的长轴应该与设备的传动方向垂直﹐这样可以防止在焊接过程中出现元器件在板上漂移或“竖碑”的现象。
2、PCB 上的元器件要均匀分布﹐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。
3、双面贴装的元器件﹐两面上体积较大的器件要错开安装位置﹐否则在焊接过程中会因为局部热容量增大而影响焊接效果。
4、在波峰焊接面上不能放置PLCC/QFP 等四边有引脚的器件。
5、安装在波峰焊接面上的SMT大器件﹐其长轴要和焊锡波峰流动的方向平行﹐这样可以减少电极间的焊锡桥接。
6、波峰焊接面上的大﹑小SMT元器件不能排成一条直线﹐要错开位置﹐这样可以防止焊接时因焊料波峰的“阴影”效应造成的虚焊和漏焊。