原创 PCB设计原则2

2008-4-8 23:28 1581 2 2 分类: PCB

老电子工程师的多年经验电子产品设计经验总结之PCB设计【转】



1. 根据线路板厂家的能力设定线路板基本参数<?XML:NAMESPACE PREFIX = O />


  根据沧州一带线路板厂的水平,按下列参数设计线路板质量应能保证:


  * 最小导线宽度:8mil


  * 最小导线间距:8mil


  * 最小过孔焊盘直径:30 mil


  * 最小过孔孔径:16 mil


  * DRC检查最小间距:8mil


2. 线路板布局


  * 固定孔和线路板外形按结构要求以公制尺寸绘制;


  * 螺钉固定孔的焊盘要大于螺钉帽和螺母的直径,以M3的螺钉为例,其焊盘直径为<?XML:NAMESPACE PREFIX = ST1 />6.5mm,钻孔直径为3.2mm


  * 外围接插件位置要总体考虑,避免电缆错位、扭曲;


  * 其他器件要以英制尺寸布置在最小25 mil的网格上,以利布线;


  * 按功能把器件分成多个单元,在显示网络飞线的情况下把单元的各个器件定位;


  * 把各个单元移到线路板的合适位置,利用块移动和旋转功能使大部分走线合理;


  * 模拟电路与数字电路分片布置,数字部分的电流尽量不要穿越模拟区;


  * 模拟电路按信号走向布置,大信号线不得穿越小信号区;


  * 晶体和连接电容下方不得走其他信号线,以免振荡频率不稳;


  * 除单列器件外只允许移动、旋转,不得翻转,否则器件只能焊于焊接面;


  * 核对器件封装


    同一型号的贴片器件有不同封装。例如SO14 塑料本体宽度有0.15英寸(3.8mm)和5.1mm的区别。


  * 核对器件安装位置


器件布局初步完成后,应打出1:1的器件图,核对边沿器件安装位置是否合适。


3. 布线


3.1 线宽


  信号线:812mil


  电源线:30100milA级电源线可用矩形焊盘加焊裸导线以增加通过电流量);


3.2 标准英制器件以25 mil间距走线。


3.3 公制管脚以5 mil间距走线,距离管脚不远处拐弯,尽量走到25 mil网格上,便于以后导线调整。


3.4  8mil线宽到过孔中心间距为30mil


3.5 大量走线方向交叉时可把贴片器件改到焊接面。


3.6 原理图连线不见得合理,可适当修改原理图,重作网络表,使走线尽量简洁、合理。


  * 62256 RAM芯片的数据、地址线可不按元件图排列;


  * MCU 的外接IO管脚可适当调整;


  * 地址锁存芯片的引脚可适当变动,但要注意信号的对应关系;


  * CPLDGAL的引脚可适当调整。


3.7在用贴片管脚较多的器件时,布线不一定坚持横竖各在一面的原则,应以走线简洁、合理为准。


3.8 预留电源和地线走线空间。


3.9 电源线换面时最好在器件管脚处,过孔的电阻较大。


3.10 不应连接的器件有飞线,可能是原理图网络标号相同所致,应修改原理图。


4. 线间距压缩


    在引线密度较高,差几根线布放困难时可采取以下办法:


  * 8mil线宽线间距由25 mil改为20 mil


  * 过孔较多时可把经过孔的相反方向的走线调整到一排;


  * 经过孔的走线弯曲,压缩线间距;


  *


5. DRC检查


  DRC检查的间距一般为10 mil,如布线困难也可设为8 mil


  布地网前应作一次DRC检查,即除GND没布线外不得有其他问题。如发现问题也容易处理。


6. 佈地网(铺铜)


  佈地网首先能减小地线电阻,即减小由地线电阻(电感)形成的电压降,使电路工作稳定。另外也可减少对外辐射,增强电磁兼容性。早期采用网格,近来很多采用连在一起的铜箔。


    佈地网用DXP软件较好,即缺画导线较少。


6.1 初始设置


DRC检查的间距设置:16milDRC检查时要改回10 mil


  (焊盘与地网距离较大,焊接时不易短路)


    网格间距:10mil


    线宽:10mil


    不删除死铜。


  


6.2 布线


  布线前应在元件面丝印层画出佈地网的范围,以免两面不一致。这些线布完后删除。


6.3 加过孔


  过孔不只起把死铜连接的作用,在可能的地方尽量多加过孔(10mm间距),以使地电阻最小。


6.4 删除死铜


  多余死铜使两边导线电容加大,增加不必要的耦合,必须删除。


7. 钻孔孔径调整


    由于一般阻容件、集成电路管脚直径在0.5~0.6mm之间,50 mil焊盘的缺省孔径为30 mil0.76mm),焊接无问题。对直径较大的二极管、单双排插针就不合适,甚至会插不进去,把孔径改为39 mil(约为1 mm)即可。


  管脚直径大于1 mm的器件,无法在50 mil焊盘上应用,这是器件库设计问题。


8. 器件标号调整


  把器件标号移到合适位置,在器件较密时容易把标号放错,此时应用器件编辑命令核对。


9. 编制元器件表


  编制元器件表的目的是给器件采购和线路板焊接准备必要文件。建议按以下原则编制:


  * 器件顺序按电阻、电容、电感、集成电路、其他排列;


  * 同类器件按数值从小到大排列;


  * 器件应标明型号、数量、安装位置(器件标号);


  * 集成电路应在备注栏标明封装型式;


  * 焊插座的器件应标明插座型号;


  * 特殊器件(如高精度电阻)应注明。


10. 元件封装设计


10.1元件封装设计的必要性


  * 新器件没有现成的封装;


  * 贴片器件自动贴装焊盘可以和器件焊盘一致,手工焊接要留出焊接余量。


10.2元件封装设计


  * 在元件丝印面画出带器件方向的元件外形,以防器件放置拥挤;


  * 贴片器件焊盘要长出器件管脚0.5 mm,便于手工焊接;


  * 插板器件焊盘孔径要大于管脚直径0.2 mm,便于焊锡流动;


  * 管脚编号要与原理图一致(不用管脚也要编号);


  * 核对管脚编号;


  * 打印1:1图形,与实际器件核对。


10.3 使用元件封装库应注意的几个问题


  * DB插头座针、孔管脚排列相反,容易用错;


  * 3脚分立器件封装与原理图可能不一致;


  * DC2带耳接插件要留出合适的安装空间;


  * 立式接插件与卧式接插件封装图不同;

  * 把器件改放到焊接面可用器件编辑来实现

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