PCB设计随着电子技术的快速发展,印制电路板普遍应用于各个领域,几乎所有的电子设备中都包含相应的印制电路板。为保证电子设备正常工作,减少相互间的电磁干扰,降低电磁污染对人类及生态环境的不利影响,电磁兼容设计不容忽视。本文介绍了印制电路板的设计方法和技巧。在印制电路板的设计中,元器件布局和电路连接的布线是关键的两个环节。布局,是把电路器件放在印制电路板布线区内。布局是否合理不只影响后面的布线工作,而且对整个电路板的性能也有重要影响。在保证电路功能和性能指标后,要满足工艺性、检测和维修方面的要求,元件应均匀、整齐、紧凑布放在PCB上,尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接,以得到均匀的组装密度。按电路流程安排各个功能电路单元的位置,输入和输出信号、高电平和低电平部分尽可能不交叉,信号传输路线较短。PCB的绝缘层通常采用环氧树脂或聚酰亚胺等材料,具有良好的绝缘性能。郑州尼龙PCB贴片生产厂
电路板尺寸和布线层数需要在设计初期确定。如果设计要求使用高密度球栅阵列(BGA)组件,就必须考虑这些器件布线所需要的较少布线层数。布线层的数量以及层叠(stack-up)方式会直接影响到印制线的布线和阻抗。板的大小有助于确定层叠方式和印制线宽度,实现期望的设计效果。多年来,人们总是认为电路板层数越少成本就越低,但是影响电路板的制造成本还有许多其他因素。近几年来,多层板之间的成本差别已经减小。在开始设计时较好采用较多的电路层并使敷铜均匀分布,以避免在设计临近结束时才发现有少量信号不符合已定义的规则以及空间要求,从而被迫添加新层。在设计之前认真的规划将减少布线中很多的麻烦。郑州尼龙PCB贴片生产厂PCB通过将电子元件固定在导电材料上,实现电路的连接和传输。
PCB层法制程:这是一种全新领域的薄形多层板做法,较早启蒙是源自IBM的SLC制程,系于其日本的Yasu工厂1989年开始试产的,该法是以传统双面板为基础,自两外板面先各个方面涂布液态感光前质如Probmer52,经半硬化与感光解像后,做出与下一底层相通的浅形“感光导孔”,再进行化学铜与电镀铜的各个方面增加导体层,又经线路成像与蚀刻后,可得到新式导线及与底层互连的埋孔或盲孔。如此反复加层将可得到所需层数的多层板。此法不但可免除成本昂贵的机械钻孔费用,而且其孔径更可缩小至10mil以下。过去5~6年间,各类打破传统改采逐次增层的多层板技术,在美日欧业者不断推动之下,使得此等BuildUpProcess声名大噪,已有产品上市者亦达十余种之多。除上述“感光成孔”外;尚有去除孔位铜皮后,针对有机板材的碱性化学品咬孔、雷射烧孔、以及电浆蚀孔等不同“成孔”途径。而且也可另采半硬化树脂涂布的新式“背胶铜箔”,利用逐次压合方式做成更细更密又小又薄的多层板。日后多样化的个人电子产品,将成为这种真正轻薄短小多层板的天下。
在绘制PCB差分对的走线时,尽量在同一层进行布线,差分对走线换层会由于增加了过孔,会引入阻抗的不连续。其次,若换层还会使回路电流没有一个好的低阻抗回路,会存在RF回路,若差分对较长,那么共模的RF能量就会产生影响了。还有一个原因是差分对在不同板层之间有不同的信号传输速度,在信号完整性分析相关资料中都能看到信号在微带线上传输比带状线快,这也会引起一定的时间延时。在连接方面,还要注意差分对的连接问题,如果负载不是直接负载而是有容性负载,那么可能会引入EMI。在电路设计方面也需要注意终端的阻抗匹配,防止发送反射而引入EMI问题。PCB插座连接方式常用于多板结构的产品,插座与PCB或底板有簧片式和插针式两种。
开关电源设计中PCB板的物理设计分析:在开关电源设计中PCB板的物理设计都是较后一个环节,如果设计方法不当,PCB可能会辐射过多的电磁干扰,造成电源工作不稳定,以下针对各个步骤中所需注意的事项进行分析:一、从原理图到PCB的设计流程建立元件参数-》输入原理网表-》设计参数设置-》手工布局-》手工布线-》验证设计-》复查-》CAM输出。二、参数设置相邻导线间距必须能满足电气安全要求,而且为了便于操作和生产,间距也应尽量宽些。较小间距至少要能适合承受的电压,在布线密度较低时,信号线的间距可适当地加大,对高、低电平悬殊的信号线应尽可能地短且加大间距,一般情况下将走线间距设为8mil。焊盘内孔边缘到印制板边的距离要大于1mm,这样可以避免加工时导致焊盘缺损。当与焊盘连接的走线较细时,要将焊盘与走线之间的连接设计成水滴状,这样的好处是焊盘不容易起皮,而是走线与焊盘不易断开。PCB的设计可以采用模块化和可拓展的方式,方便后续的升级和维护。武汉线路PCB贴片生产
柔性印制电路板的生产过程基本上类似于刚性板的生产过程。郑州尼龙PCB贴片生产厂
在PCB的阻抗匹配和信号完整性设计中,常用的工具和方法包括:1.仿真工具:使用电磁仿真软件进行电磁仿真分析,以评估信号完整性和阻抗匹配。2.阻抗计算工具:使用阻抗计算工具计算PCB线路的阻抗,以确保信号传输的匹配性。3.PCB布局规则:根据设计规范和标准,制定合适的PCB布局规则,包括线宽、线距、层间间距等,以满足阻抗匹配和信号完整性要求。4.信号完整性分析:使用信号完整性分析工具对信号传输线路进行分析,以评估信号的时钟抖动、串扰、反射等问题。5.电源和地线规划:合理规划电源和地线,包括使用分层电源和地线、减小回路面积、降低电源和地线的阻抗等,以提高信号完整性和阻抗匹配。6.信号层堆叠:合理选择信号层的堆叠方式,包括使用不同的层间间距、层间介质材料等,以控制信号的阻抗匹配和信号完整性。郑州尼龙PCB贴片生产厂
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