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        深圳電子工程師的多年電子產品PCB設計經驗

        發布時間 :2016-12-02 11:01 閱讀 : 來源 :技術文章責任編輯 :深圳宏力捷PCB設計部
        1. 根據線路板廠家的能力設定線路板基本參數
          根據深圳線路板廠的水平,按下列參數設計線路板質量應能保證:
          * 最小導線寬度:3mil;
          * 最小導線間距:3mil;
          * 最小過孔焊盤直徑:6 mil;
          * 最小過孔孔徑:6 mil;
          * DRC檢查最小間距:8mil;
         
        2. 線路板布局
          * 固定孔和線路板外形按結構要求以公制尺寸繪制;
          * 螺釘固定孔的焊盤要大于螺釘帽和螺母的直徑,以M3的螺釘為例,其焊盤直徑為6.5mm,鉆孔直徑為3.2mm。
          * 外圍接插件位置要總體考慮,避免電纜錯位、扭曲;
          * 其他器件要以英制尺寸布置在最小25 mil的網格上,以利布線;
          * 按功能把器件分成多個單元,在顯示網絡飛線的情況下把單元的各個器件定位;
          * 把各個單元移到線路板的合適位置,利用塊移動和旋轉功能使大部分走線合理;
          * 模擬電路與數字電路分片布置,數字部分的電流盡量不要穿越模擬區;
          * 模擬電路按信號走向布置,大信號線不得穿越小信號區;
          * 晶體和連接電容下方不得走其他信號線,以免振蕩頻率不穩;
          * 除單列器件外只允許移動、旋轉,不得翻轉,否則器件只能焊于焊接面;
          * 核對器件封裝
          同一型號的貼片器件有不同封裝。例如SO14 塑料本體寬度有0.15英寸(3.8mm)和5.1mm的區別。
          * 核對器件安裝位置
        器件布局初步完成后,應打出1:1的器件圖,核對邊沿器件安裝位置是否合適。
         
        3. 布線
        3.1 線寬
          信號線:8~12mil;
          電源線:30~100mil(A級電源線可用矩形焊盤加焊裸導線以增加通過電流量);
        3.2 標準英制器件以25 mil間距走線。
        3.3 公制管腳以5 mil間距走線,距離管腳不遠處拐彎,盡量走到25 mil網格上,便于以后導線調整。
        3.4 8mil線寬到過孔中心間距為30mil。
        3.5 大量走線方向交叉時可把貼片器件改到焊接面。
        3.6 原理圖連線不見得合理,可適當修改原理圖,重作網絡表,使走線盡量簡潔、合理。
          * 62256 RAM芯片的數據、地址線可不按元件圖排列;
          * MCU 的外接IO管腳可適當調整;
          * 地址鎖存芯片的引腳可適當變動,但要注意信號的對應關系;
          * CPLD和GAL的引腳可適當調整。
        3.7在用貼片管腳較多的器件時,布線不一定堅持橫豎各在一面的原則,應以走線簡潔、合理為準。
        3.8 預留電源和地線走線空間。
        3.9 電源線換面時最好在器件管腳處,過孔的電阻較大。
        3.10 不應連接的器件有飛線,可能是原理圖網絡標號相同所致,應修改原理圖。
         
        4. 線間距壓縮
           在引線密度較高,差幾根線布放困難時可采取以下辦法:
          * 8mil線寬線間距由25 mil改為20 mil;
          * 過孔較多時可把經過孔的相反方向的走線調整到一排;
          * 經過孔的走線彎曲,壓縮線間距;
         
        5. DRC檢查
          DRC檢查的間距一般為10 mil,如布線困難也可設為8 mil。
          布地網前應作一次DRC檢查,即除GND沒布線外不得有其他問題。如發現問題也容易處理。
         
        6. 布地網(鋪銅)
          布地網首先能減小地線電阻,即減小由地線電阻(電感)形成的電壓降,使電路工作穩定。另外也可減少對外輻射,增強電磁兼容性。早期采用網格,近來很多采用連在一起的銅箔。
           布地網用DXP軟件較好,即缺畫導線較少。
        6.1 初始設置
        DRC檢查的間距設置:16mil(DRC檢查時要改回10 mil)
        (焊盤與地網距離較大,焊接時不易短路)
           網格間距:10mil
           線寬:10mil
           不刪除死銅。
        6.2 布線
          布線前應在元件面絲印層畫出布地網的范圍,以免兩面不一致。這些線布完后刪除。
        6.3 加過孔
          過孔不只起把死銅連接的作用,在可能的地方盡量多加過孔(10mm間距),以使地電阻最小。
        6.4 刪除死銅
          多余死銅使兩邊導線電容加大,增加不必要的耦合,必須刪除。
         
        7. 鉆孔孔徑調整
            由于一般阻容件、集成電路管腳直徑在0.5~0.6mm之間,50 mil焊盤的缺省孔徑為30 mil(0.76mm),焊接無問題。對直徑較大的二極管、單雙排插針就不合適,甚至會插不進去,把孔徑改為39 mil(約為1 mm)即可。
          管腳直徑大于1 mm的器件,無法在50 mil焊盤上應用,這是器件庫設計問題。
         
        8. 器件標號調整
          把器件標號移到合適位置,在器件較密時容易把標號放錯,此時應用器件編輯命令核對。
         
        9. 編制元器件表
          編制元器件表的目的是給器件采購和線路板焊接準備必要文件。建議按以下原則編制:
          * 器件順序按電阻、電容、電感、集成電路、其他排列;
          * 同類器件按數值從小到大排列;
          * 器件應標明型號、數量、安裝位置(器件標號);
          * 集成電路應在備注欄標明封裝型式;
          * 焊插座的器件應標明插座型號;
          * 特殊器件(如高精度電阻)應注明。
         
        10. 元件封裝設計
        10.1元件封裝設計的必要性
          * 新器件沒有現成的封裝;
          * 貼片器件自動貼裝焊盤可以和器件焊盤一致,手工焊接要留出焊接余量。
        10.2元件封裝設計
          * 在元件絲印面畫出帶器件方向的元件外形,以防器件放置擁擠;
          * 貼片器件焊盤要長出器件管腳0.5 mm,便于手工焊接;
          * 插板器件焊盤孔徑要大于管腳直徑0.2 mm,便于焊錫流動;
          * 管腳編號要與原理圖一致(不用管腳也要編號);
          * 核對管腳編號;
          * 打印1:1圖形,與實際器件核對。
        10.3 使用元件封裝庫應注意的幾個問題
          * DB插頭座針、孔管腳排列相反,容易用錯;
          * 3腳分立器件封裝與原理圖可能不一致;
          * DC2帶耳接插件要留出合適的安裝空間;
          * 立式接插件與臥式接插件封裝圖不同;
          * 把器件改放到焊接面可用器件編輯來實現。


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