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电路板制作经历

一、印制板设计要求1、正确这是印制板设计最基本、最重要的要求,准确实现电原理图的连接关系,避免出现ldquo;短路rdquo;和ldquo;断路rdquo;这两个

一、印制板规划要求

1、正确

这是印制板规划最基本、最重要的要求,精确完结电原理图的衔接联系,防止呈现“短路”和“断路”这两个简略而丧命的过错。这一基本要求在手艺规划和用简略CAD软件规划的PCB中并不简略做到,一般的产品都要经过两轮以上试制修正,功用较强的CAD软件则有查验功用,能够确保电气衔接的正确性。

2、牢靠

这是PCB 规划中较高一层的要求。衔接正确的电路板不必定牢靠性好,例如板材挑选不合理,板厚及装置固定不正确,元器材布局布线不妥等都或许导致PCB不能牢靠地作业,前期失效乃至底子不能正确作业。再如多层板和单、双面板比较,规划时要简略得多,但就牢靠而言却不如单、双面板。从牢靠性的视点讲,结构越简略,运用面越小,板子层数越少,牢靠性越高。

3、合理

这是PCB 规划中更深一层,更不简略到达的要求。一个印制板组件,从印制板的制作、查验、装置、调试到整机装置、调试,直到运用修理,无不与印制板的合理与否休戚相关,例如板子形状选得欠好加工困难,引线孔太小装置困难,没留试点高度困难,板外衔接挑选不妥修理困难等等。每一个困难都或许导致本钱添加,工时延伸。而每一个形成困难的原因都源于规划者的失误。没有肯定合理的规划,只需不断合理化的进程。它需求规划者的责任心和谨慎的风格,以及实践中为断总结、进步的经历。

4、经济

这是一个不难到达、又不易到达,但有必要到达的方针。说“不难”,板材选贱价,板子尺度尽量小,衔接用直焊导线,外表涂覆用最廉价的,挑选价格最低的加工厂等等,印制板制作价格就会下降。可是不要忘掉,这些廉价的挑选或许形成工艺性,牢靠性变差,使制作费用、修理费用上升,整体经济性不必定分理处,因而说“不易”。“有必要”则是市场竞赛的准则。竞赛是无情的,一个原理先进,技能高新的产品或许因为经济性原因夭亡。

领会:

1、要有合理的走向:如输入/输出,沟通/直流,强/弱信号,高频/低频,高压/低压等,它们的走向应该是呈线形的(或别离),不得彼此融合。其意图是防止彼此搅扰。最好的走向是按直线,但一般不易完结,最晦气的走向是环形,所幸的是能够设阻隔带来改善。对所以直流,小信号,低电压PCB规划的要求能够低些。所以“合理”是相对的。

2、挑选好接地址:小小的接地址不知有多少工程技能人员对它做过多少论说,足见其重要性。一般情况下要求共点地,如:前向放大器的多条地线应集合后再与干线地相连等等。实践中,因受各种约束很难彻底办到,但应极力遵从。这个问题在实践中是恰当灵敏的。每个人都有自己的一套处理方案。如能针对详细的电路板来解说就简略了解。

3、合理安置电源滤波/退耦电容:一般在原理图中仅画出若干电源滤波/退耦电容,但未指出它们各自应接于何处。其实这些电容是为开关器材(门电路)或其它需求滤波/退耦的部件而设置的,安置这些电容就应尽量接近这些元部件,离得太远就没有用果了。风趣的是,当电源滤波/退耦电容安置的合理时,接地址的问题就显得不那么显着。

4、线条有考究:有条件做宽的线决不做细;高压及高频线应园滑,不得有尖利的倒角,拐弯也不得选用直角。地线应尽量宽,最好运用大面积敷铜,这对接地址问题有恰当大的改善。

5、有些问题尽管发生在后期制作中,但却是PCB规划中带来的,它们是:过线孔太多,沉铜工艺稍有不小心就会埋下危险。所以,规划中应尽量削减过线孔。同向并行的线条密度太大,焊接时很简略连成一片。所以,线密度应视焊接工艺的水平来承认。 焊点的间隔太小,晦气于人工焊接,只能以下降工效来处理焊接质量。否则将留下危险。所以,焊点的最小间隔的承认应归纳考虑焊接人员的本质和工效。焊盘或过线孔尺度太小,或焊盘尺度与钻孔尺度合作不妥。前者对人工钻孔晦气,后者对数控钻孔晦气。简略将焊盘钻成“c”形,重则钻掉焊盘。导线太细,而大面积的未布线区又没有设置敷铜,简略形成腐蚀不均匀。即当未布线区腐蚀完后,细导线很有或许腐蚀过头,或似断非断,或彻底断。所以,设置敷铜的作用不只仅是增大地线面积和抗搅扰。

二、Protel 打印设置

SCH的打印设置较简略,在Margins的Top Bottom Left Right内全填上0然后点击Refresh,这样就能最大规模的占用页面,使打印出的SCH图更大些。

PCB的设置:翻开File>Setup Printer…进行打印前的设置。

在弹出的Printer Setup菜单中,要先挑选您的打印机:最早几个是默许的打印机,后边两个是咱们装置了的打印机,(我的机子上是这样)两个中一个后缀为Final,一个是Composite,前一个的意思是打印机一次只打印一个层(不论您选了几个层,仅仅分几回打印罢了),后一个是一次打印一切你选中的层面,根据需求自己挑选!下一步:点击下方的Options按钮,进行特点设置。假定咱们选final然后进入Options进行设置,进入后的选项一般不必动,Scale为打印份额,默许的为1:1,假如想满页打印,就将那个小框打上钩,哦!右边的Show Hole蛮重要,选中他就能够把电路板上的孔打印出来(做光刻板就要选这个,有协助),好了,点击Setup进行纸张巨细设置就完结了打印机 Options。还没完呢!费事把!回到选打印机特点的对话框,挑选Layers,进行打印层的设置,进去今后,看见了吧!是不是很熟悉呢!根据自己需求挑选吧。

三、常用的PCB库文件

1.librarypcbconnectors目录下的元件数据库所含的元件库含有绝大部分接插件元件的PCB封装

1).D type connectors.ddb,含有并口,串口类接口元件的封装

2).headers.ddb:含有各种插头元件的封装

2.librarypcbgeneric footprints目录下的数据库所含的元件库含有绝大部分的一般元件的PCB封状

1).general ic.ddb,含有CFP,DIP,JEDECA,LCC,DFP,ILEAD,SOCKET,PLCC系列以及外表贴装电阻,电容等元件封装

2).international rectifiers.ddb,含有IR公司的整流桥,二极管等常用元件的封装

3).Miscellaneous.ddb,含有电阻,电容,二极管等的封装

4).PGA.ddb,含有PGA封装

5).Transformers.ddb,含有变压器元件的封装

6).Transistors.ddb含有晶体管元件的封装

3.librarypcbIPC footprints目录下的元件数据库所含的元件库中有绝大部分的外表帖装元件的封装

四、PCB及电路抗搅扰办法

印制电路板的抗搅扰规划与详细电路有着亲近的联系,这儿仅就PCB抗搅扰规划的几项常用办法做一些阐明。

1.电源线规划

根据印制线路板电流的巨细,尽量加租电源线宽度,削减环路电阻。一起、使电源线、地线的走向和数据传递的方向一起,这样有助于增强抗噪声才干。

2.地线规划的准则

(1)数字地与模仿地分隔。若线路板上既有逻辑电路又有线性电路,应使它们尽量分隔。低频电路的地应尽量选用单点并联接地,实践布线有困难时可部分串联后再并联接地。高频电路宜选用多点串联接地,地线应短而租,高频元件周围尽量用栅格状大面积地箔。

(2)接地线应尽量加粗。若接地线用很纫的线条,则接地电位随电流的改变而改变,使抗噪功用下降。因而应将接地线加粗,使它能经过三倍于印制板上的答应电流。如有或许,接地线应在2~3mm以上。

(3)接地线构成闭环路。只由数字电路组成的印制板,其接地电路布成团环路大多能进步抗噪声才干。

3.退藕电容装备

PCB规划的惯例做法之一是在印制板的各个要害部位装备恰当的退藕电容。退藕电容的一般装备准则是:

(1)电源输入端跨接10~100uf的电解电容器。如有或许,接100uF以上的更好。

(2)准则上每个集成电路芯片都应安置一个0.01pF的瓷片电容,如遇印制板空地不行,可每4~8个芯片安置一个1~10pF的钽电容。

(3)关于抗噪才干弱、关断时电源改变大的器材,如RAM、ROM存储器材,应在芯片的电源线和地线之间直接接入退藕电容。

(4)电容引线不能太长,尤其是高频旁路电容不能有引线。

(5)在印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时.操作它们时均会发生较大火花放电,有必要选用RC电路来吸收放电电流。一般R取1~2K,C取2.2~47UF。

(6) CMOS的输入阻抗很高,且易受感应,因而在运用时对不必端要接地或接正电源。

五、PCB布线准则

在PCB规划中,布线是完结产品规划的重要进程,能够说前面的准备作业都是为它而做的,在整个PCB中,以布线的规划进程约束最高,技巧最细、作业量最大。PCB布线有单面布线、 双面布线及多层布线。布线的办法也有两种:主动布线及交互式布线,在主动布线之前,能够用交互式预先对要求比较严厉的线进行布线,输入端与输出端的边线应防止相邻平行, 防止发生反射搅扰。必要时应加地线阻隔,两相邻层的布线要彼此笔直,平行简略发生寄生耦合。

主动布线的布通率,依赖于杰出的布局,布线规矩能够预先设定, 包含走线的曲折次数、导通孔的数目、步进的数目等。一般先进行探究式布经线,快速地把短线连通,然后进行迷宫式布线,先把要布的连线进行大局的布线途径优化,它能够根据需求断开已布的线。 并试着从头再布线,以改善整体作用。

对现在高密度的PCB规划已感觉到贯穿孔不太习惯了, 它糟蹋了许多名贵的布线通道,为处理这一对立,呈现了盲孔和埋孔技能,它不只完结了导通孔的作用,还省出许多布线通道使布线进程完结得愈加便利,愈加流通,更为完善,PCB 板的规划进程是一个杂乱而又简略的进程,要想很好地把握它,还需广阔电子工程规划人员去自已领会,才干得到其间的真理。

1 、电源、地线的处理

既使在整个PCB板中的布线完结得都很好,但因为电源、 地线的考虑不周到而引起的搅扰,会使产品的功用下降,有时乃至影响到产品的成功率。所以对电源、地线的布线要仔细对待,把电源、地线所发生的噪音搅扰降到最低极限,以确保产品的质量。

对每个从事电子产品规划的工程人员来说都理解地线与电源线之间噪音所发生的原因,现只对下降式按捺噪音作以表述:

众所周知的是在电源、地线之间加上去耦电容。

尽量加宽电源、地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的联系是:地线>电源线>信号线,一般信号线宽为:0.2~0.3mm,最经细宽度可达0.05~0.07mm,电源线为1.2~2.5 mm

对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来运用(模仿电路的地不能这样运用)

用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的当地都与地相衔接作为地线用。或是做成多层板,电源,地线各占用一层。

2、数字电路与模仿电路的共地处理

现在有许多PCB不再是单一功用电路(数字或模仿电路),而是由数字电路和模仿电路混合构成的。因而在布线时就需求考虑它们之间彼此搅扰问题,特别是地线上的噪音搅扰。

数字电路的频率高,模仿电路的灵敏度强,对信号线来说,高频的信号线尽或许远离灵敏的模仿电路器材,对地线来说,整人PCB 对外界只需一个结点,所以有必要在PCB内部进行处理数、模共地的问题,而在板内部数字地和模仿地实践上是分隔的它们之间互不相连,仅仅在PCB与外界衔接的接口处(如插头号)。数字地与模仿地有一点短接,请注意,只需一个衔接点。也有在PCB上不共地的,这由体系规划来决议。

3、信号线布在电(地)层上

在多层印制板布线时,因为在信号线层没有布完的线剩余现已不多,再多加层数就会形成糟蹋也会给出产添加必定的作业量,本钱也相应添加了,为处理这个对立,能够考虑在电(地)层上进行布线。首先应考虑用电源层,其次才是地层。因为最好是保存地层的完好性。

4、大面积导体中衔接腿的处理

在大面积的接地(电)中,常用元器材的腿与其衔接,对衔接腿的处理需求进行归纳的考虑,就电气功用而言,元件腿的焊盘与铜面满接为好,但对元件的焊接装置就存在一些不良危险如:①焊接需求大功率加热器。②简略形成虚焊点。所以统筹电气功用与工艺需求,做成十字花焊盘,称之为热阻隔(heat shield)俗称热焊盘(Thermal),这样,可使在焊接时因截面过火散热而发生虚焊点的或许性大大削减。多层板的接电(地)层腿的处理相同。

5、布线中网络体系的作用

在许多CAD体系中,布线是根据网络体系决议的。网格过密,通路尽管有所添加,但步进太小,图场的数据量过大,这必定对设备的存贮空间有更高的要求,一起也目标计算机类电子产品的运算速度有极大的影响。而有些通路是无效的,如被元件腿的焊盘占用的或被装置孔、定们孔所占用的等。网格过疏,通路太少对布通率的影响极大。所以要有一个疏密合理的网格体系来支撑布线的进行。

规范元器材两腿之间的间隔为0.1英寸(2.54mm),所以网格体系的根底一般就定为0.1英寸(2.54 mm)或小于0.1英寸的整倍数,如:0.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等。

6、规划规矩查看(DRC)

布线规划完结后,需仔细查看布线规划是否契合规划者所拟定的规矩,一起也需承认所拟定的规矩是否契合印制板出产工艺的需求,一般查看有如下几个方面:

线与线,线与元件焊盘,线与贯穿孔,元件焊盘与贯穿孔,贯穿孔与贯穿孔之间的间隔是否合理,是否满意出产要求。

电源线和地线的宽度是否适宜,电源与地线之间是否紧耦合(低的波阻抗)?在PCB中是否还有能让地线加宽的当地。

关于要害的信号线是否采纳了最佳办法,如长度最短,加维护线,输入线及输出线被显着地分隔。

模仿电路和数字电路部分,是否有各自独立的地线。

后加在PCB中的图形(如图标、注标)是否会形成信号短路。

对一些不抱负的线形进行修正。

在PCB上是否加有工艺线?阻焊是否契合出产工艺的要求,阻焊尺度是否适宜,字符标志是否压在器材焊盘上,防止影响电装质量。

多层板中的电源地层的外框边际是否缩小,如电源地层的铜箔显露板外简略形成短路。

六、关于滤波

滤波技能是按捺搅扰的一种有用办法,尤其是在抵挡开关电源EMI信号的传导搅扰和某些辐射搅扰方面,具有显着的作用。

任何电源线上传导搅扰信号,均可用差模和共模搅扰信号来表明。

差模搅扰在两导线之间传输,归于对称性搅扰;共模搅扰在导线与地(机壳)之间传输,归于非对称性搅扰。在一般情况下,差模搅扰起伏小、频率低、所形成的搅扰较小,共模搅扰起伏大、频率高,还能够经过导线发生辐射,所形成的搅扰较大。因而,欲削弱传导搅扰,把EMI信号控制在有关EMC规范规则的极限电平以下。除按捺搅扰源以外,最有用的办法便是在开关源输入和输出电路中加装EMI滤波器。一般设备的作业频率约为10~50 kHz。EMC许多规范规则的传导搅扰电平的极限值都是从10 kHz算起。对开关电源发生的高频段EMI信号,只需挑选相应的去耦电路或网络结构较为简略的EMI滤波器,就不难满意契合EMC规范的滤波作用。

1 .1瞬态搅扰

是指沟通电网上呈现的浪涌电压、振铃电压、火花放电等瞬间搅扰信号,其特点是作用时刻极短,但电压起伏高、瞬态能量大。瞬态搅扰会形成单片开关电源输出电压的动摇;当瞬态电压叠加在整流滤波后的直流输入电压VI上,使VI超越内部功率开关管的漏-源击穿电压V(BR)DS时,还会损坏TOPSwitch芯片,因而有必要选用按捺办法。一般,静电放电(ESD)和电快速瞬变脉冲群(EFT)对数字电路的损害甚于其对模仿电路的影响。静电放电在5 — 200MHz的频率规模内发生激烈的射频辐射。此辐射能量的峰值常常呈现在35MHz — 45MHz之间发生自激振荡。许多I/O电缆的谐振频率也一般在这个频率规模内,成果,电缆中便串入了很多的静电放电辐射能量。当电缆暴露在4 — 8kV静电放电环境中时,I/O电缆终端负载上能够测量到的感应电压可到达600V。这个电压远远超出了典型数字的门限电压值0.4V。典型的感应脉冲持续时刻大约为400纳秒。将I/O电缆屏蔽起来,且将其两头接地,使内部信号引线悉数处于屏蔽层内,能够将搅扰减小60 — 70dB,负载上的感应电压只需0.3V或更低。电快速瞬变脉冲群也发生恰当强的辐射发射,然后耦合到电缆和机壳线路。电源线滤波器能够对电源进行维护。线 — 地之间的共模电容是按捺这种瞬态搅扰的有用器材,它使搅扰旁路到机壳,而远离内部电路。当这个电容的容量遭到走漏电流的约束而不能太大时,共模扼流圈有必要供给更大的维护作用。这一般要求运用专门的带中心抽头的共模扼流圈,中心抽头经过一只电容(容量由走漏电流决议)衔接到机壳。共模扼流圈一般绕在高导磁率铁氧体芯上,其典型电感值为15 ~ 20mH。

1.2传导的按捺

往往单纯选用屏蔽不能供给完好的电磁搅扰防护,因为设备或体系上的电缆才是最有用的搅扰接纳与发射天线。许多设备单台做电磁兼容试验时都没有问题,但当两台设备衔接起来今后,就不满意电磁兼容的要求了,这便是电缆起了接纳和辐射天线的作用。仅有的办法便是加滤波器,堵截电磁搅扰沿信号线或电源线传达的途径,与屏蔽一起够成完善的电磁搅扰防护,无论是按捺搅扰源、消除耦合或进步接纳电路的抗才干,都能够选用滤波技能。针对不同的搅扰,应采纳不同的按捺技能,由简略的线路整理,至单个元件的搅扰按捺器、滤波器和变压器,再至比较杂乱的稳压器和净化电源,以及价格昂贵而功用完善的不间断电源,下面别离作扼要叙说。

1.3 专用线路

只需经过对供电线路的简略整理就能够获得必定的搅扰按捺作用。如在三相供电线路中确定一相作为搅扰灵敏设备的供电电源;以另一相作为外部设备的供电电源;再以一相作为常用测验仪器或其他辅佐设备的供电电源。这样的处理可防止设备间的一些彼此搅扰,也有利于三相平衡。值得一提的是在现代电子设备体系中,因为配电线路中非线性负载的运用,形成线路中谐波电流的存在,而零序重量谐波在中线里不能彼此抵消,反而是叠加,因而过于纤细的中线会形成线路阻抗的添加,搅扰也将添加。一起过细的中线还会形成中线过热。

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