1、PCB设计技术PCB设计的基本流程1、准备原理电路图和网表;2、规划电路板;3、设置参数;4、加载 Netlist及元件 封装;5、布局元件;6、自动布线;7、手工调整;8、 PCB验证;9、保存及输出文件。(一 )资料准备1、经过评审的,完全正确的原理图,包括纸面文件和电子件;2、 PCB结构图,应标明外形尺寸、安装孔大小及定位尺寸、接插件定位尺寸、禁止布线区等相关尺寸;3、对于新器件,即无 MRPII编码的器件,需要提供封装资料 。(二 )理解设计要求并制定设计计划1. 仔细审读原理图,理解电路的工作条件。如模拟电路的工作频率,数字电路的工作速度等与布线要求相关的要素。理解电路的基本功能、
2、在系统中的作用等相关问题 。2. 在与原理图设计者充分交流的基础上,确认板上的关键网络,如电源、时钟、高速总线等,了解其布线要求。理解板上的高速器件及其布线要求 。 并要对原理图进行规范性审查。3. 对于原理图中不符合硬件原理图设计规范的地方,要明确指出,并积极协助原理图设计者进行修改 。4. 在与原理图设计者交流的基础上制定出单板的 PCB设计计划,计划要包含设计过程中原理图输入、布局完成、布线完成、信号完整性分析、光绘完成等关键检查点的时间要求。(二 )理解设计要求并制定设计计划(三 )创建网络表1. 网络表是原理图与 PCB的接口文件,根据所用的原理图和 PCB设计工具的特性,选用正确的
3、网络表格式,创建符合要求的网络表。2. 创建网络表的过程中,根据原理图设计工具的特性,积极协助原理图设计者排除错误。保证网络表的正确性和完整性。3.确定器件的封装( PCB FOOTPRINT)4. 创建 PCB板(四 ) 布局1.根据结构图设置板框尺寸,按结构要素布置安装孔、接插件等需要定位的器件,并给这些器件赋予不可移动属性。 按工艺设计规范的要求进行尺寸标注。2. 根据结构图和生产加工时所须的夹持边设置印制板的禁止布线区、禁止布局区域。根据某些元件的特殊要求,设置禁止布线区 。3. 综合考虑 PCB性能和加工的效率选择加工流程。加工工艺的优选顺序为:元件面单面贴装 元件面贴、插混装(元件
4、面插装焊接面贴装一次波峰成型 ) 双面贴装 元件面贴插混装、焊接面贴装 。4、 布局操作的基本原则A. 遵照 “ 先大后小,先难后易 ” 的布置原则,即重要的单元电路、核心元器件应当优先布局B. 布局中应参考原理框图,根据主信号流向规律安排主要元器件C. 布局应尽量满足以下要求 :总的连线尽可能短,关键信号线最短 ;高电压、大电流信号与小电流,低电压的弱信号完全分开 ;模拟信号与数字信号分开;高频信号与低频信号分开;高频元器件的间隔要充分D. 相同结构电路部分,尽可能采用 “ 对称式 ” 标准布局;E. 按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准优化布局;F. 器件布局栅格的设置,一般 IC器件布
5、局时,栅格应为 50-100 mil,小型表面安装器件,如表面贴装元件布局时,栅格设置应不少于 25mil。(四 ) 布局5. 同类型插装元器件在 X或 Y方向上应朝一个方向放置。同一种类型的有极性分立元件也要力争在 X或 Y方向上保持一致,便于生产和检验。6. 发热元件要一般应均匀分布,以利于单板和整机的散热,除温度检测元件以外的温度敏感器件应远离发热量大的元器件 。7. 元器件的排列要便于调试和维修,亦即小元件周围不能放置大元件、需调试的元、器件周围要有足够的空间 。8. 需用波峰焊工艺生产的单板,其紧固件安装孔和定位孔都应为非金属化孔。当安装孔需要接地时 , 应采用分布接地小孔的方式与地
6、平面连接 。(四 ) 布局9. 焊接面的贴装元件采用波峰焊接生产工艺时,阻、容件轴向要与波峰焊传送方向垂直, 阻排及 SOP(PIN间距大于等于 1.27mm)元器件轴向与传送方向平行; PIN间距小于 1.27mm( 50mil)的 IC、SOJ、 PLCC、 QFP等有源元件避免用波峰焊焊接。10. BGA与相邻元件的距离 5mm。其它贴片元件相互间的距离 0.7mm;贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于 2mm;有压接件的 PCB,压接的接插件周围 5mm内不能有插装元、器件,在焊接面其周围 5mm内也不能有贴装元、器件。11. IC去耦电容的布局要尽量靠近 IC的电源管脚,并使之与电源和地之间形成的回路最短。