PCB板 LAYOUT及其原理图
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PCB Layout作业指导书1.0目的:规范PCB的设计思路,保证和提高PCB的设计质量。
2.0适用范围:适用于PCB Layout.3.0具体内容:(1)A:Layout 部分…………………………………………………………2-19(2)B:工艺处理部分………………………………………………………20-23(3)C:检查部分……………………………………………………………24-25(4)D:安规作业部分………………………………………………………26-32A : L a y o u t 部分一、长线路抗干扰如:图二图一 图二在图二中,PCB 布局时,驱动电阻R3应靠近Q1(MOS 管),电流取样电阻R4应靠近U1的第3Pin ,即上图一所说的R 、D 应尽量缩短高阻抗线路。
又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。
又如图三:(A )(B )高阻低阻R R DD电路一电路二电路二电路一Q3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D1,因为Q3三极管输入阻抗很高,如Q2至D1的线路太长,易受干扰,则C2应移至D1附近。
二、小信号走线尽量远离大电流走线,忌平行。
小信号线大大电流走线三、小信号处理电路布线尽量集中,减少布板面积提高抗干扰能力。
四、一个电流回路走线尽可能减少包围面积。
信号线如:电流取样信号线和来自光耦的信号线五、光电耦合器件,易受干扰,应远离强电场、强磁场器件,如大电流走线、变压器、高电位脉动器件等。
六、多个IC等供电,Vcc、地线注意。
并联单点接地,互不干扰。
串联多点接地,相互干扰。
七、弱信号走线,不要在棒形电感、电流环等器件下走线。
如以前SU450,电流取样线在批量生产时发生磁芯与线路铜箔相碰,造成故障。
A:噪声要求1、尽量缩小由高频脉冲电流所包围的面积,如下(图一、图二)图一一般布板方式:散热器图二管电路2、滤波电容尽量贴近开关管或整流二极管如上图二,C1尽量靠近Q1,C3靠近D1等3、脉冲电流流过的区域远离输入、输出端子,使噪声源和输入、输出口分离,如A105。
Altium Designer Winter 09原理图及PCB设计简明教程简介Altium Designer是一款专业的EDA(Electronic Design Automation)软件,能够实现电子元器件的绘制、原理图设计和PCB布局设计。
本教程主要介绍Altium Designer Winter 09版本的原理图设计和PCB布局设计,适合初学者入门使用。
原理图设计创建工程在Altium Designer中,我们需要先创建一个工程来存放我们的电路设计。
具体操作步骤如下:1.打开Altium Designer软件,点击File -> New -> Project。
2.在弹出的对话框中选择工程类型(例如:Blank Project),并设置工程名称和保存路径。
绘制原理图完成工程创建后,我们就可以开始进行原理图设计了。
具体操作步骤如下:1.右键点击PCB Project,选择Add New to Project -> Schematic。
2.在弹出的对话框中设置原理图文件的名称和保存路径。
3.在Design窗口中,通过选择不同的组件,在原理图中绘制电路图。
4.绘制完成后,可以在Schematic窗口中进行电路图的修改和编辑。
生成网络表在原理图设计完成后,我们需要生成网络表,这样才能方便后续的PCB布局设计。
具体操作步骤如下:1.在Schematic窗口中,点击Tools -> Generate Netlist。
2.在弹出的对话框中,选择生成网络表的方式(例如:PCB ASCII),并设置保存路径和文件名。
PCB布局设计导入网络表在进行PCB布局设计前,我们需要将原理图中的网络表导入到PCB Layout中。
具体操作步骤如下:1.在PCB Layout窗口中,点击File -> Import Wizard。
2.在弹出的对话框中选择要导入的网络表文件,并按照向导进行导入。
一、公司为什么推行原理图标准化;原理图标准化对公司及各位硬件工程师带来以下好处:2、可以使公司物料状态规范,便于物料的采购及管理;3、有助于产品降低成本;4、提高公司产品质量;5、减少产品在生产过程中的异常产生,而提高生产效率;6、可以提高公司售后服务水平;7、LAYOUT可以使用公共部分,提高工作效率二、原理图标准化的要点及内容:1、原理图标准化的要点:A、新产品或老产品重大修改需纳入原理图标准化或原理图评审;B、系列化之产品需纳入原理图标准化或原理图评审;C、版本升级只需原理图标准化;2、原理图标准化的大体内容:A、格式标准化:包含:a)原理方框图:各功能模块是否已经在方框图上体现了b)原理图变更记录:每次改板是否都记录了c)原理图主页内容:每页的原理图零件和连线时否放在格点上,每页原理图是否按照公司标准格式进行,每页的原理图的右下方是否有目录,是否已写好了版本号,刷新日期,功能标题,绘图者急页码,原理图上的连接信号出现翻页时,有没有在信号角上表示对应的页码,原理图设计过程中的有兼容的或者NC的,要在原理图上特别的说明,精度器件,特殊封装的器件要在原理图上标示清楚B、元器件封装标准化:所有元器件(包含插座类)的封装;C、材料的选择及单元电路标准化;主要的元器件(包含插座类)及其的相关单元电路;例如:二三极管、MOS管、稳压IC、电源(电源管理)IC、TFT驱动IC、充电管理IC、电池保护IC、音频D/A、音频运放(放大)、音效处理IC、MCU、SDRAM、FLASH、EEPRAM、高频头、主解码方案等重要器件;三、原理图操作方法:1、总工办对已量产过的各方案,选出一款功能较全的机型的原理图作为标准化参考原理图;2、原理图标准化耗时:一款完整的原理图标准化所需约4-5个工作小时;四、原理图绘图工具标准化,公司内部统一两种:1、OR CAD 9.2版本;2、PADS Logic;五、调用标准原理图规则工程师在PCBLAY申请单上应写明调用的标准原理图(是什么软件做的就只能是在调用的上面修改),并写明在标准原理图上更改的大致内容,只对增加的部份零件重新编号,没有改动地方零件位号,封装,参数,不允许有任何变动。
layout与PCB的29个关系由于开关电源的开关特性,容易使得开关电源产生极大的电磁兼容方面的干扰,作为一个电源工程师、电磁兼容工程师,或则一个PCB layout 工程师必须了解电磁兼容问题的原因已经解决措施,特别是layout 工程师,需要了解如何避免脏点的扩大,本文主要介绍了电源PCB 设计的要点。
layout与PCB的29个基本关系1、几个基本原理:任何导线都是有阻抗的;电流总是自动选择阻抗最小的路径;辐射强度和电流、频率、回路面积有关;共模干扰和大dv/dt 信号对地互容有关;降低EMI 和增强抗干扰能力的原理是相似的。
2、布局要按电源、模拟、高速数字及各功能块进行分区。
3、尽量减小大di/dt 回路面积,减小大dv/dt 信号线长度(或面积,宽度也不宜太宽,走线面积增大使分布电容增大,一般的做法是:走线的宽度尽量大,但要去掉多余的部分),并尽量走直线,降低其隐含包围区域,以减小辐射。
4、感性串扰主要由大di/dt 环路(环形天线),感应强度和互感成正比,所以减小和这些信号的互感(主要途径是减小环路面积、增大距离)比较关键;容性串扰主要由大dv/dt 信号产生,感应强度和互容成正比,所有减小和这些信号的互容(主要途径是减小耦合有效面积、增大距离,互容随距离的增大降低较快)比较关键。
5、尽量利用环路对消的原则来布线,进一步降低大di/dt 回路的面积,如图1 所示(类似双绞线利用环路对消原理提高抗干扰能力,增大传输距离):6、降低环路面积不仅降低了辐射,同时还降低了环路电感,使电路性能更佳。
7、降低环路面积要求我们精确设计各走线的回流路径。
8、当多个PCB 通过接插件进行连接时,也需要考虑使环路面积达到最小,尤其是大di/dt 信号、高频信号或敏感信号。
最好一个信号线对应一条地线,两条线尽量靠近,必要时可以用双绞线进行连接(双绞线每一圈的长度对应于噪声半波长的整数倍)。
如果大家打开。
一.PCB设计规范1、元器件封装设计元件封装的选用应与元件实物外形轮廓,引脚间距,通孔直径等相符合。
元件外框丝印统一标准。
插装元件管脚与通孔公差相配合(通孔直径大于元件管脚直径8-20mil),考虑公差可适当增加。
建立元件封装时应将孔径单位换算为英制(mil),并使孔径满足序列化要求。
插装元件的孔径形成序列化,40mil以上按5mil递加,即40mil,45mil,50mil……,40mil以下按4mil递减,即36mil,32mil,28mil……。
2、PCB外形要求1)PCB板边角需设计成(R=1.0-2.0MM)的圆角。
2)金手指的设计要求,除了插入边按要求设计成倒角以外,插板两侧边也应设计成(1-1.5)X45度的倒角或(R1-1.5)的圆角,以利于插入。
1.布局布局是PCB设计中很关键的环节,布局的好坏会直接影响到产品的布通率,性能的好坏,设计的时间以及产品的外观。
在布局阶段,要求项目组相关人员要紧密配合,仔细斟酌,积极沟通协调,找到最佳方案。
•器件转入PCB后一般都集中在原点处,为布局方便,按合适的间距先把所有的元器件散开。
2)综合考虑PCB的性能和加工效率选择合适的贴装工艺。
贴装工艺的优先顺序为: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形);元件面双面贴装→元件面插贴混装→焊接面贴装。
1.布局应遵循的基本原则1.遵照“先固后移,先大后小,先难后易”的布局原则,即有固定位置,重要的单元电路,核心元器件应当优先布局。
2.布局中应该参考原理图,根据重要(关键)信号流向安排主要元器件的布局。
3.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,过孔尽可能少;高电压,大电流信号与低电压,小电流弱信号完全分开;模拟与数字信号分开。
4.在满足电器性能的前提下按照均匀分布,重心平衡,美观整齐的标准优化布局。
5.如有特殊布局要求,应和相关部门沟通后确定。
2.布局应满足的生产工艺和装配要求为满足生产工艺要求,提高生产效率和产品的可测试性,保持良好的可维护性,在布局时应尽量满足以下要求:•元器件安全间距(如果器件的焊盘超出器件外框,则间距指的是焊盘之间的间距)。
第7章初识PCB设计工作平台—PADS Layout由于电子技术的飞速发展,使得产品的PCB 设计越来越复杂,布线层数增加、高密度互连及高速信号处理等问题已直接影响到产品的可靠性、研发成本及上市时间。
PADS Layout是复杂的、高速印制电路板的最终选择的设计环境。
它是一个强有力的基于形状化(shape-based)、规则驱动(rules-driven)的布局布线设计解决方案,它采用自动和交互式的布线方法,采用先进的目标连接与嵌入(OLE)自动化功能,有机地集成了前后端的设计工具,包括最终的测试、准备和生产制造过程。
PADS Layout兼容多种格式的PCB 及封装库文件,PADS Layout 可以导入Protel/P-CAD/CADStar/Expedition 等环境下的PCB 及封装库文件。
导入过程中PCB上的网络、布图7-1 PADS Layout兼容多种格式的PCB及封装库文件7.1 PADS Layout功能介绍PADS Layout是基于Windows 平台的PCB设计环境,操作界面(GUI)简便直观、容易上手。
PADS Layout拥有强大的功能,这使得它在市场上备受青睐。
下面我们就来对这些功能做简单介绍。
7.1.1 PADS Layout的基本设计功能PADS Layout的基本设计功能包括:封装向导,模拟PCB 设计工具包,电源分割与覆铜,IDF 接口,DXF 接口,设计复用,自动标注尺寸,汉字输入及True Type Windows 字体等涉及功能。
第7章初识PCB设计工作平台—PADS Layout114 一、封装向导可根据用户输入的管脚数、管脚间距等标准信息,自动创建DIP/SOIC/Polar/PLCC/BGA等多种封装。
对于复杂的上千个管脚的IC 器件,手工创建其封装可能需要几个小时,使用封装向导则只需几分钟,为封装库的创建和维护节约了大量时间。
二、模拟PCB 设计工具包包含单/双面模拟PCB 设计中常用的跳线(长度/角度可变)、泪滴(直线/曲线泪滴,尺寸可变)、异形焊盘等功能,以及圆形PCB 设计中常用的极坐标布局方式、多个封装同步旋转、任意角度布线等功能。
1定义1.1Layout PCB的叠层及阻抗线宽定义1.24层PCB1.31.46层PCB1.51.68层PCB1.7.2要求2.1设计流程:2.1.1 评审通过后的原理图2.1.2 网表2.1.3 PCB 架构(外形尺寸,螺丝孔,定位孔及禁布区)2.1.4 如有增加新器件,需提供新的封装资料(PCB FOOTPRINT)2.1.5 根据单板结构图或对应的标准板框, 创建PCB设计文件2.1.6 布局及布线2.1.7 工艺设计要求2.1.8 设计评审2.2元件的布局:2.2.1创建网络表2.2.1.1 网络表是原理图与PCB的接口文件,PCB设计人员应根据所用的原理图和PCB设计工具的特性,选用正确的网络表格式,创建符合要求的网络表。
2.2.1.2 创建网络表的过程中,应根据原理图设计工具的特性,积极协助原理图设计者排除错误。
保证网络表的正确性和完整性。
2.2.1.3 确定器件的封装(PCB FOOTPRINT).2.2.1.4 创建PCB板 根据单板结构图或对应的标准板框, 创建PCB设计文件;注意正确选定单板坐标原点的位置,原点的设置原则:单板右边和下边的延长线交汇点。
板框四周倒圆角,倒角半径5mm。
特殊情况参考结构设计要求。
2.2.2 布局前设置2.2.2.1 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。
2.2.2.2 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。
2.2.2.3 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。
2.3 布局规则2.3.1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.2.3.2 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.2.3.3 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.2.3.4 相同结构电路部分,尽可能采用“对称式”标准布局;2.3.5 按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准优化布局;2.3.6 器件布局栅格的设置,一般IC器件布局时,格点应为50 mil,小型表面安装器件,如表面贴装元件布局时,格点设置应不少于10mil。
1定义1.1Layout PCB的叠层及阻抗线宽定义1.24层PCB1.31.46层PCB1.51.68层PCB1.7.2要求2.1设计流程:2.1.1 评审通过后的原理图2.1.2 网表2.1.3 PCB 架构(外形尺寸,螺丝孔,定位孔及禁布区)2.1.4 如有增加新器件,需提供新的封装资料(PCB FOOTPRINT)2.1.5 根据单板结构图或对应的标准板框, 创建PCB设计文件2.1.6 布局及布线2.1.7 工艺设计要求2.1.8 设计评审2.2元件的布局:2.2.1创建网络表2.2.1.1 网络表是原理图与PCB的接口文件,PCB设计人员应根据所用的原理图和PCB设计工具的特性,选用正确的网络表格式,创建符合要求的网络表。
2.2.1.2 创建网络表的过程中,应根据原理图设计工具的特性,积极协助原理图设计者排除错误。
保证网络表的正确性和完整性。
2.2.1.3 确定器件的封装(PCB FOOTPRINT).2.2.1.4 创建PCB板 根据单板结构图或对应的标准板框, 创建PCB设计文件;注意正确选定单板坐标原点的位置,原点的设置原则:单板右边和下边的延长线交汇点。
板框四周倒圆角,倒角半径5mm。
特殊情况参考结构设计要求。
2.2.2 布局前设置2.2.2.1 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。
2.2.2.2 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。
2.2.2.3 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。
2.3 布局规则2.3.1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.2.3.2 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.2.3.3 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.2.3.4 相同结构电路部分,尽可能采用“对称式”标准布局;2.3.5 按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准优化布局;2.3.6 器件布局栅格的设置,一般IC器件布局时,格点应为50 mil,小型表面安装器件,如表面贴装元件布局时,格点设置应不少于10mil。
PCBLAYOUT原则PCB(Printed Circuit Board)的设计是电子产品中至关重要的一环,它决定了电路板的性能、可靠性和制造成本。
PCB LAYOUT是指将电路元件在电路板上进行布局安放的过程。
在进行PCB LAYOUT时,需要遵循一些原则,以确保电路板能够正常工作,并且易于制造和维护。
下面是一些重要的PCB LAYOUT原则:1.分隔地面层和信号层:为了减少信号串扰和电磁干扰,地面层和信号层应该被完全分隔开。
通过在PCB上使用地面层和电源层来分割信号层,并使用良好的接地技术,可以有效地减少信号串扰和电磁干扰。
2.保持信号走线短而直:尽量使信号线的长度保持短而直,可以减少信号的传输延迟和损耗,提高电路的性能。
此外,短而直的信号线也更不容易受到外界电磁干扰。
3.保持信号层平衡:当在多层PCB上进行布局时,尽量使各层的信号密度和走线长度保持平衡。
过于拥挤的信号层可能会导致信号串扰和电磁干扰,而过于稀疏的信号层可能会导致电路性能下降。
4.尽量减少过孔:过孔是连接不同层的重要组成部分,但它们会导致信号串扰和电磁干扰。
因此,在进行PCBLAYOUT时,应尽量减少过孔的数量,并合理安排其位置。
5.避免较窄的走线和间距:较窄的走线和间距可能会导致电磁干扰、屏蔽效果不好以及制造成本增加。
因此,在进行PCB设计时,应尽量避免使用较窄的走线和间距。
6.定义合适的信号和电源地区:将电路板划分为信号区、电源区和地区是PCBLAYOUT中的关键步骤。
信号区和电源区应分别位于电路板的不同部分,并通过地区作为连接。
这样可以减少信号串扰和电磁干扰,并提高电路板的可靠性。
7.优化散热设计:对于功耗较大的电路,应设计合适的散热系统,以确保电路能够正常工作。
散热系统的设计应考虑到电路板的材料、布局和环境等因素。
8.合理安放元件:在进行PCBLAYOUT时,应合理安放元件,以提高电路的可靠性和维护性。
元件之间的间距应足够大,以便于维护和测试。