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1、1、PCB设计与技巧凌阳大学计划(经典)doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 第一部分 PCB 概述 1、PCB： 中文印刷电路板 英文Printed Circuit Board 2、PCB 板的质量由基材的选用，组成电路各要素的物理特性决定的。 3、PCB 的材料分类（刚性、挠性） 刚性：A、酚醛纸质层压板 挠性：E、聚酯薄膜 B、环氧纸质层压板 F、聚酰亚胺薄膜 C、聚酯玻璃毡层压板 G、氟化乙丙烯薄膜 D、(G10) D、槽 E、FR5(G11) E、表面涂层 D、环氧玻璃布层压板 4、PCB 基板材料 A、FR4 B、聚酰亚氨 B、过孔
2、C、聚四氟乙烯 C、焊盘 5、组成 PCB 的物理特性 A、导线（线宽、线距） 6、PCB 板按层数来分 A、单面板（单面、双面丝印） B、双面板（单面、双面丝印） E、雕刻板 C、四层板（两层走线、电源、GND） D、六层板（四层走线、电源、GND） 7、PCB 的基本制作工艺流程： A、下料 E、孔加工 B、丝网漏印 F、印标记 C、腐蚀 G、涂助焊剂 D、去除印料 H、成品 第二部分 PCB 设计流程 （设计准备网表输入规则设置手工布局手工布线项目检查C A M 输出） 1、拿到原理图，进行分析，进行 DRC 检查。 标准元件库的建立，特殊元器件的建立，具体印制板设计文件的建立，转网表。
3、 2、网表的输入。 3、规则设置：进行线宽、线距、层定义、过孔、全局参数的设置等。 4、根据印制板结构尺寸画出边框，参照原理图，结合机构进行布局，检查布局。 5、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。 6、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。 7、检查无误后，生成底片，到此 PCB 板制作完成。 第三部分 PCB Layout 设计 一、设计准备 原理图分析，DRC 检查。标准元件库的建立，特殊元器件的建立，印制板设计文件的建 立，转网表。 二、网表输入：将生成
4、的网表转换到 PCB 设计中。 三、规则设置：进行线宽、线距、层定义、过孔、全局参数的设置等。 布局的一般规则 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；批量生产时，要考虑波峰焊及回流焊的锡流方向及加工工艺传送边。 四、手工布局 根据印制板结构尺寸画出边框，参照原理图，结合机构进行布局。并进行检查。 （一）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。 （二）PCB 布局的顺序： a、固定元件 b、有条件限制的元件 c、关键
5、元件 d、面积比较大元件 e、零散元件 （三）参照原理图，结合机构，进行布局 布局检查： (四)布局检查： 1、检查元件在二维、三维空间上是否有冲突。 2、元件布局是否疏密有序，排列整齐。 3、元件是否便于更换，插件是否方便。 4、热敏元件与发热元件是否有距离。 5、信号流程是否流畅且互连最短。 6、插头、插座等机械设计是否矛盾。 7、元件焊盘是否足够大。 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。 (一) 走线规律： 1、走线方式 2、走线形状 3、电源线与地线的设计 4、多层板走线方向 5、焊盘设计的控制 尽量走短线，特别是小信号。1
6、2mil。 同一层走线改变方向时，应走斜线。 40100mil，高频线用地线屏蔽。 相互垂直，层间耦合面积最小；禁止平行走线。 （二）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。 （三）检查走线 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、
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。 六、项目检查 PCB 制作初步完成， “铺铜”与“补铜”,连线、连通性、间距、 “孤岛” 、文字标识对线路进行检查， 进行补铜处理，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。 七、CAM 输出 检查无误后，生成底片，并作 CAM350 检查。到此，PCB 设计就完成了，最后 CAM350 检查，无误后， 就可以送底片了。项目完了，作存档记录。 第四部分 PCB 设计技巧 1
8、、为确保正确实现电路，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 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 3、高频数字电路 pcb 布线规则如下： 高频数字信号线要用短线。 主要信号线集中在 pcb 板中心
9、。 时钟发生电路应在板的中心附近，时钟扇出应采用菊链式和并联布线。 电源线应远离高频数字信号线，或用地线隔开，电路布局必须减少电流回路，电源的分布必须是低 感应的（多路设计) 输入与输出之间的导线避免平行。 4、布线的注意事项： 专用地线、电源线宽度应大于 1mm。 其走线应成“井”字型排列，以便是分部电流平衡。 尽可能的缩短高频器件之间的连线，设法减少它们之间地分布参数和相互间的信号干扰。 某些元器件或导线可能有较高的电位差，应加大它们的间距，避免放电引起意外短路。 尽量加大电源线宽度，减少环路电阻，电源线、地线的走向和数据传递方向一致，有助于增强抗干 扰能力。 当频率高于 100k 时，趋
10、附效应就十分严重了，高频电阻增大 第五部分 EMC 知识 一、电磁兼容（Electromagnetic Compatibility-EMC） 是指设备或系统在其电磁环境中正常工作且不对该环境中的任何事物构成不能承受的 电磁干扰的能力。两个含义：1、 “污染” ，2、防御。 1、电磁噪声耦合途径 2、电磁噪声传播途径示意图 二、系统接地 1、接地按主要功能划分： A、安全地 B、信号地 C、机壳地 D、屏蔽地 2、安全接地子系统: A、防止设备漏电的安全接地 B、防止雷击的安全接地 使用高建筑物避雷针技术防雷保护面积：9h2 ，H：避雷针离地面的高度 3、信号地系统的几种形式： 单点接地系统 多
11、点地网或地平面接地系统 复合接地系统 浮地。 （1）单点信号地系统 （2）多点地网和地平面信号系统（多用于高频（10MHz)电路） （3） （4）集中控制组合装置接地系统示意图 在控制装置与功率变换装置中，专门设置了噪声地线，一般为继电器、接触器、马达 专用， 两装置之间的控制与反馈电路均采用屏蔽电缆连接， 并与功率变换输出电缆及电力电 缆尽量远离，其屏蔽层屏蔽层正确接地，系统分布范围通常以 15m 为限制为佳。 （5）大型分散组合系统的接地系统 此接法基于地平面及地栅网具有优良接地性能地优点； 计算机集中监控系统必须配置专用的计算机接地系统，禁止也与其他系统接地相连， 并保持足够远的距离；
12、信号传送必须经过信号隔离与良好的屏蔽 （6）计算机集中监控室的接地系统 交流进线部分用 EMI 滤波器，将电网与系统的瞬态及高频噪声加以有效地隔离； 供电柜的电源变压器采用双屏蔽，将变压器的原副边绕组之间的漏电容减少到几个 pf 左右，保 证电网任何瞬态噪声均不会进入计算机主控电源； 监控室的 IN/OUT 信号线，均采用屏蔽电缆，屏蔽层正确接地。 三、屏蔽 1、屏蔽技术 屏蔽电场的条件：完善的屏蔽及屏蔽体良好接地。 2、磁场技术 采用高磁导率材料地屏蔽体进行磁屏蔽 采用反向磁场抵消的办法，实现磁屏蔽 A 图可以屏蔽高频干扰源磁场，WWc 时，Is 约I1。 B 图可以用来屏蔽低频磁场。WWc
13、 时，IsI1,随着 W 的降低，越来越多的电流将从地阻抗分流，因而 达不到目的。 四、滤波 1、电源 EMI 滤波器与电源滤波器 电源 EMI 滤波器：IN 端通常与噪声源相连，OUT 端与电网相连，主要目的是防止由 电力电子装置产生的传导行噪声进入电网； 电源滤波器：IN 端与电网相连，OUT 端与电子设备直接相连，主要目的是防止电网 输电线中的各种高频及瞬态噪声，通过传导耦合进入电子装置，对其进行干扰。 2、EMI 滤波器 （1）EMI 的基本电路 方框图 原理图 （2）EMI 滤波器的电路结构 A:低的源和负载阻抗 B:高的源和负载阻抗 C:低的源阻抗和高的负载阻抗 D:高的源阻抗和低的负载阻抗 3、电源 EMI 滤波器允许的最大串联电感： Lmax=Umax/2fmIm Umax:允许电感器上的电压降 Lmax:允许串连电感的数值 Fm:电网频率 Im:网测额定工作电流 4、电源 EMI 滤波器允许的最大滤波电容：Cy=Ig/(Um*2fm) Cy:最大滤波电容 Ig:接地漏电流 Um:电网电压 fm:电网频率 5、对于小功率电子设备：LmaxCmax100uHuF1
