PCB技术大全之Protel99SE

1、PCB 技术大全之 Protel99SE 自动布线的布通率，依靠于良好的布局，布线规那么能够预先设定， 包 括走线的弯曲次数、 导通孔的数目、步进的数目等。一样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全局的布线路径优化，它能够按照需要 断开已布的线。并试着重新再布线，以改良总体成效。对目前高密度的 PCB 设计已感受到贯穿孔不太习惯了， 它白费了许多 珍贵的布线通道，为解 决这一矛盾，显现了盲孔和埋孔技术，它不仅完成了导通孔的作用， 还省 出许多布线通道 使布线过程完成得更加方便，更加流畅，更为完善， PCB 板的设计过程是 一个复杂而又简单 的过程，

2、要想专门好地把握它，还需宽敞电子工程设计人员去自已体会， 才能得到其中的真 谛。1 电源、地线的处理既使在整个 PCB 板中的布线完成得都专门好， 但由于电源、 地线的考 虑不周到而引起的干扰， 会使产品的性能下降，有时甚至阻碍到产品的成功率。因此对电、 地线的 布线要认真对 待，把电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度，以保证产品的质量。对每个从事电子产品设计的工程人员来讲都明白地线与电源线之间噪 音所产生的缘故， 现 只对降低式抑制噪音作以表述：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，它们的关系是：地线电源线信号线，通常信号线宽为：0.20.

3、3mm,最经细宽度可达0.050.07mm,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 , 即构成一个地网来使用 模拟电路的地不能 如此使用 用大面积铜层作地线用 ,在印制板上把没被用上的地点都与地相连接作为地 线用。或是做成 多层板，电源，地线各占用一层。2、数字电路与模拟电路的共地处理现在有许多 PCB 不再是单一功能电路 数字或模拟电路 ，而是由数字 电路和模拟电路混合 构成的。因此在布线时就需要考虑它们之间互相干扰咨询题，专门是地线 上的噪音干扰。 数字电路的频率高，模拟电路的敏锐度强，对信号线来讲，高频的信号线 尽可能远离敏锐的 模拟电路器件，对地线

4、来讲，整人 PCB 对外界只有一个结点，因此必须在 PCB 内部进行处理 数、模共地的咨询题，而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之 间互不相连，只是在PCB 与外界连接的接口处如插头等 。数字地与模拟地有一点短接，请注 意，只有一个连 接点。也有在 PCB 上不共地的，这由系统设计来决定。3、信号线布在电地层上 在多层印制板布线时，由于在信号线层没有布完的线剩下差不多不多， 再多加层数就会造成浪 费也会给生产增加一定的工作量，本钱也相应增加了，为解决那个矛盾， 能够考虑在电 地层上进行布线。第一应考虑用电源层，其次才是地层。因为最好是 保存地层的完整 性。4、大面积导体中连接腿的处理

5、在大面积的接地电中，常用元器件的腿与其连接，对连接腿的处 理需要进行综合的考 虑，就电气性能而言，元件腿的焊盘与铜面满接为好，但对元件的焊接装 配就存在一些不良隐患如：焊接需要大功率加热器。容易造成虚焊点。因此兼顾电气性 能与工艺需要，做成十字花焊盘，称之为热隔离heat shield俗称热焊盘Thermal,如此, 可使在焊接 时因截面过分散热而产生虚焊点的可能性大大减少。多层板的接电地 层腿的处理相同。5、布线中网络系统的作用在许多 CAD 系统中,布线是依据网络系统决定的。网格过密,通路尽 管有所增加,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,同时也 对象运算机

6、类电子 产品的运算速度有极大的阻碍。而有些通路是无效的,如被元件腿的焊盘 占用的或被安装 孔、定们孔所占用的等。网格过疏,通路太少对布通率的阻碍极大。因此 要有一个疏密合理 的网格系统来支持布线的进行。标准元器件两腿之间的距离为 0.1英寸2.54mm,因此网格系统的根底 一样就定为 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6、设计规那么检查 DRC布线设计完成后，需认真检查布线设计是否符合设计者所制定的规那么， 同时也需确认所制定 的规那么是否符合印制板生产工艺的需求，一样检查有如下几个方面：线与线，线与元件焊盘，线与贯穿孔，元件焊盘

7、与贯穿孔，贯穿孔与 贯穿孔之间的距离是否 合理，是否满足生产要求。 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地点。 关于关键的信号线是否采取了最正确措施，如长度最短，加保护线，输入线 及输出线被明显地 分开。模拟电路和数字电路局部，是否有各自独立的地线。 后加在 PCB 中的图形如图标、注标是否会造成信号短路。 对一些不理想的线形进行修改。在 PCB 上是否加有工艺线？阻焊是否符合生产工艺的要求，阻焊尺寸是否 适宜，字符标志是 否压在器件焊盘上，以免阻碍电装质量。多层板中的电源地层的外框边缘是否缩小，如电源地层的铜箔露出板外容 易

8、造成短路。概述本文档的目的在于讲明使用 PADS的印制板设计软件PowerPCB进行印制 板设计的流程和一些注 意事项，为一个工作组的设计人员提供设计标准，方便设计人员之间进行 交流和相互检查。2、设计流程PCB 的设计流程分为网表输入、规那么设置、元器件布局、布线、检查、复 查、输出六个步骤 .2.1 网表输入 网表输入有两种方法，一种是使用 PowerLogic 的 OLE PowerPCB Connect ion 功能，选择Send Netlist，应用OLE功能，能够随时保持原理图和 PCB图的一致，尽 量减少出错的可能。另一种方法是直截了当在 PowerPCB中装载网表，选择File

9、-lmport，将原 理图生成的网表输入进来。2.2 规那么设置如果在原理图设计时期就差不多把 PCB 的设计规那么设置好的话，就不用再 进行设置这些规那么了，因为输入网表时，设计规那么已随网表输入进PowerPCB 了。如果修改了设计规那么，必须同步原理图，保证原理图和 PCB 的一致。除了设计规那么和层定义 外，还有一些规那么需要设置，例如Pad Stacks需要修改标准过孔的大小。如果设计者新建了 一个焊盘或过孔，一定要加上 Layer 25。PCB 设计规那么、层定义、过孔设置、 CAM 输出设置差不多作成缺省启动文 件，名称为Default.stp，网表输入进来以后，按照设计的实际情

10、形，把电源网络和地分 配给电源层和 地层，并设置其它高级规那么。在所有的规那么都设置好以后，在 PowerLogic 中，使用 OLEPowerPCB Connection的Rules From PCB功能，更新原理图中的规那么设置， 保证原理图和 PCB图的规那么一致。2.3 元器件布局 网表输入以后，所有的元器件都会放在工作区的零点，重叠在一起，下一 步的工作确实是把这些元器件分开，按照一些规那么摆放整齐，即元器件布局。 PowerPCB 提供了 两种方法，手工布局和自动布局。 2.3.1 手工布局1. 工具印制板的结构尺寸画出板边 Board Outline。2. 将元器件分散Dispe

11、rse Component9 ,元器件会排列在板边的周围。3. 把元器件一个一个地移动、旋转，放到板边以内，按照一定的规那么摆放 整齐。2.3.2 自动布局PowerPCB提供了自动布局和自动的局部簇布局，但对大多数的设计来讲， 成效并不理想，不举荐使用。 2.3.3 考前须知a. 布局的首要原那么是保证布线的布通率，移动器件时注意飞线的连接，把 有连线关系的器件放在一起b. 数字器件和模拟器件要分开，尽量远离c. 去耦电容尽量靠近器件的 VCCd. 放置器件时要考虑以后的焊接，不要太密集e. 多使用软件提供的 Array 和 Union 功能，提升布局的效率2.4 布线布线的方式也有两种，手

12、工布线和自动布线。PowerPCB提供的手工布线功 能十分强大，包括自动推挤、在线设计规那么检查DRC,自动布线由Specctra的布线引擎 进行，通常这两种方法配合使用，常用的步骤是手工自动手工。2.4.1 手工布线1. 自动布线前，先用手工布一些重要的网络，例如高频时钟、主电源等， 这些网络往往对 走线距离、线宽、线间距、屏蔽等有专门的要求；另外一些专门封装，如 BGA，自动布线专门难布得有规那么，也要用手工布线。2. 自动布线以后，还要用手工布线对 PCB 的走线进行调整。2.4.2 自动布线 手工布线终止以后，剩下的网络就交给自动布线器来自布。选择 Tools-SPECCTRA，启动S

13、pecctra布线器的接口，设置好 DO文件，按Continue就启动了 Specctra 布线器自动布线，结束后如果布通率为 100，那么就能够进行手工调整布线了；如果不到100，讲明布局或手工 布线有咨询题，需要调整布局或手工布线，直至全部布通为止。2.4.3 考前须知a. 电源线和地线尽量加粗b. 去耦电容尽量与 VCC 直截了当连接c. 设置Specctra的DO文件时，第一添加 Protect all wires命令，保护手工 布的线不被自动布线重视布d. 如果有混合电源层，应该将该层定义为Split/mixed Plane,在布线之前将 其分割，布完线之后，使用Pour Manag

14、er的Plane Connect进行覆铜e. 将所有的器件管脚设置为热焊盘方式，做法是将Filter设为Pins,选中所有的管脚,修改属性,在 Thermal 选项前打勾f. 手动布线时把 DRC 选项翻开,使用动态布线( Dynamic Route)2.5 检查检查的工程有间距(Clearanc、连接性(Connectivity)、高速规那么(High Speed)和电源层(Plane),这些工程能够选择Tools-Verify Design进行。如果设 置了高速规 那么，必须检查，否那么能够跃过这一项。检查出错误，必须修改布局和布线。有些错误能够忽略，例如有些接插件的 Outline 的一

15、局部放在了板框外，检 查间距时会出 错；另外每次修改正走线和过孔之后，都要重新覆铜一次。2.6 复查复查按照“PCB检查表，内容包括设计规那么，层定义、线宽、间距、焊盘、 过孔设置； 还要重点复查器件布局的合理性，电源、地线网络的走线，高速时钟网络 的走线与屏蔽，去 耦电容的摆放和连接等。复查不合格，设计者要修改布局和布线，合格之 后，复查者和设计者分别签字。二、过孔的寄生电容 过孔本身存在着对地的寄生电容，如果过孔在铺地层上的隔离孔直径 为D2,过孔焊盘的直径为D1,PCB板的厚度为T,板基材介电常数为贝S过孔的寄生电容大小 近似于：C=1.41 & TD1/(D2-D1)过孔的寄生电容会给

16、电路造成的要紧阻碍是延长了信号的上升时刻，降低 了电路的速度。举例来讲，关于一块厚度为 50Mil 的 PCB 板，如果使用内径为 10Mil ，焊盘 直径为 20Mil 的过孔，焊盘与地铺铜区的距离为 32Mil, 那么我们能够通过上面的公式近似算出过孔 的寄生电容大致是：C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.032-0.020)=0.517pF 这局部电容引起的上升 时刻变化量为： T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.517x(55/2)=31.28ps 。从这些数值能够看出， 尽管单个过孔的寄生电容引起的上升延变缓的效用不是专门明显，然而如果走线中多 次使用过孔

17、进行层间 的切换，设计者依旧要慎重考虑的。三、过孔的寄生电感 同样，过孔存在寄生电容的同时也存在着寄生电感，在高速数字电路的设 计中，过孔的寄生 电感带来的危害往往大于寄生电容的阻碍。它的寄生串联电感会削弱旁路 电容的奉献，减弱 整个电源系统的滤波效用。我们能够用下面的公式来简单地运算一个过孔 近似的寄生电感：L=5.08hln(4h/d) 1其中 L 指过孔的电感， h 是过孔的长度， d 是中心钻孔 的直径。从式中可 以看出，过孔的直径对电感的阻碍较小，而对电感阻碍最大的是过孔的长 度。仍旧采纳上面的例子，能够运算出过孔的电感为： L=5.08x0.050ln(4x0.050/0.010)

18、 1=1.0 15nH 。如果信号的上升时刻是1ns,那么其等效阻抗大小为：XL二n L/T10-90=3.19Q。 如此的阻抗在有高频电流的通过差不多不能够被忽略,专门要注意,旁路电容在连接电源层 和地层的时候需要通过两个过孔,如此过孔的寄生电感就会成倍增加。四、高速 PCB 中的过孔设计 通过上面对过孔寄生特性的分析,我们能够看到,在高速 PCB 设计中,看 似简单的过 孔往往也会给电路的设计带来专门大的负面效应。为了减小过孔的寄生效 应带来的不利阻碍, 在设计中能够尽量做到： 1、从本钱和信号质量两方面考虑,选择合理尺寸的过孔大小。例如对 6-10 层的内存模块PCB设计来讲，选用10/

19、20Mil (钻孔/焊盘)的过孔较好，关于一些高密度的小尺寸的板子，也能够尝试使用 8/18Mil 的过孔。目前技术条件下，专门难使用更小 尺寸的过孔了。对 于电源或地线的过孔那么能够考虑使用较大尺寸，以减小阻抗。2、上面讨论的两个公式能够得出， 使用较薄的 PCB 板有利于减小过孔的两 种寄生参数。3、PCB 板上的信号走线尽量不换层， 也确实是讲尽量不要使用不必要的过 孔。4、电源和地的管脚要就近打过孔，过孔和管脚之间的引线越短越好，因为 它们会导致电感的增加。同时电源和地的引线要尽可能粗，以减少阻抗。5、在信号换层的过孔邻近放置一些接地的过孔，以便为信号提供最近的回 路。甚至能够在PCB

20、 板上大量放置一些余外的接地过孔。所以， 在设计时还需要灵活多变。 前面讨论的过孔 模型是每层均有焊盘的情形，也有的时候，我们能够将某些层的焊盘减小 甚至去掉。专门是 在过孔密度专门大的情形下，可能会导致在铺铜层形成一个隔断回路的断 槽，解决如此的咨询 题除了移动过孔的位置，我们还能够考虑将过孔在该铺铜层的焊盘尺寸减 小。咨询：请教铺銅的原那么？复：铺銅一样应该在你的平安间距的 2 倍以上 .这是 LAYOUT 的常规知识 . 咨询：为何铺铜，文件哪么大？有何方法？复：铺铜数据量大能够懂得。但如果是过大，可能是您的设置不太科学。 咨询：有什么方法让原理图的图形符号能够缩放吗？复：不能够。咨询：

21、99SE中如何参加汉字，如果汉化后仿佛少了许多东西！3-2814:17:0 但确实少了不少功能！复：可能是汉化的版本不对。 咨询：如何制作一个孔为 2*4MM 外径为 6MM 的焊盘 ?复：在机械层标注方孔尺寸。与制版商沟通具体要求。 咨询：我明白，然而在内电层如何把电源和地与内电层连接。没有网络表，如果有网络表就没有咨询题了复：利用 from-to 类生成网络连接 咨询：画原理图时，如何元件的引脚次序？ 复：原理图建库时，有强大的检查功能，能够检查序号，重复，缺漏等。 也能够使用阵列排放的功能，一次性放置规律性的引脚。 咨询：请咨询：在同一条导线上，如何样让它不同局部宽度不一样， 而且显得连

22、续美观？感谢！复：不能自动完成，能够利用编辑技巧实现。liaohm 咨询：如何将一段圆弧进行几等分？fanglin163 答复：利用常规的几何知识嘛。 EDA 只是工具。 咨询：补泪滴后再铺铜，有时铺出来的网格会残缺，如何办？复：那是因为你在补泪滴时设置了热隔离带缘故，你只需要注意平安间距 与热隔离带方式。也能够用修补的方法。 咨询：可不能够做不对称焊盘？拖动布线时相连的线保持原先的角度一起拖动？ 复：能够做不对称焊盘。拖动布线时相连的线不能直截了当保持原先的角 度一起拖动。咨询：PCB里面的3D功能对硬件有何要求？复：需要支持 OpenGL.咨询：如何将一块实物硬制版的布线快速、 原封不动地

23、做到电脑之中？ 复：最快的方法确实是扫描，然后用 BMP2PCB 程序转换成胶片文件，然 后再修改，但你的 PCB 精度必须在0.2MM以上。BMP2PCB程序可在21IC上下载，你的线路板必须 用沙纸打的专门光亮才能成功。咨询：直截了当画 PCB 板时，如何为一个电路接点定义网络名？ 复：在 Net 编辑对话框中设置。咨询：如何让做的资料中有孔径显示或符号标志，同 allego 一样 复：在输出中有选项，能够产生钻孔统计及各种孔径符号。咨询：自动布线的锁定功能不行用，系统有的会重布，不明白如何回 事？ 复：最新的版本无此类咨询题。咨询：如何实现多个原器件的整体翻转 复：一次选中所要翻转的元件

24、。咨询：我用的 p 99 版参加汉字就死机 ,是什么缘故 ? 复：应是 D 版所致。咨询：如何把布好 PCB 走线的细线条局部地改为粗线条 复：双击修改 全局编辑。注意匹配条件。修改规那么使之习惯新线宽。咨询：如何修改一个集成电路封装内的焊盘尺寸 ? 假设全局修改的话应 如何设置 ?复：全部选定，进行全局编辑咨询：如何修改一个集成电路封装内的焊盘尺寸 ?复：在库中修改一个集成电路封装内的焊盘尺寸大伙儿都明白，在PCB板上也能够修改。先 在元件属性中解锁 。咨询：能否在做 PCB 时对元件符号的某些局部加以修改或删除？ 复：在元件属性中去掉元件锁定，就可在 PCB 中编辑元件，同时可不能阻 碍库

25、中元件。咨询：该焊盘为地线，包地之后，该焊盘与地所连线如何设置宽度 复：包地前设置与焊盘的连接方式咨询：为何99se储藏时要改为工程工程的格式？ 复：便于文件治理。咨询：如何去掉 PCB 上元件的如电阻阻值，电容大小等等，要一个个 去掉吗，有没有快捷方法复：使用全局编辑，同一层全部隐藏 咨询：如何把敷铜区中的别离的小块敷铜除去复：在敷铜时选择去除死铜咨询： VDD 和 GND 都用焊盘连到哪儿了，如何看不到呀 复：翻开网络标号显示。咨询：在PCB中有画弧线？在画完直线，接着直截了当能够画弧线具体 如 DOS 版弧线模式那样 !能实现吗？能的话 ,如何设置？复：能够，使用 shift 空格能够切

26、换布线形式 咨询：在翻开内电层时，放置元件和过孔等时，看起来和内电层短接 在一起了，是否正确 复：内电层显示出的成效与实际的缚铜成效相反，因此是正确的 咨询：如何自动布线中加盲，埋孔？复：设置自动布线规那么时承诺添加盲孔和埋孔 咨询： 3D 的功能对硬件有什么要求？感谢，我的仿佛不行复：请把金山词霸关掉 咨询：补泪滴能够一个一个加吗？复：所以能够咨询：在99SEPCB板中参加汉字没发加，但汉化后SE少了许多东西! 复：可能是安装的文件与配置不正确。咨询： SE 在菜单汉化后，在哪儿启动 3D 功能？复：您讲的是 View3D 接口吗，请在系统菜单左边大箭头下启动。咨询：请咨询如何画内孔不是圆形

27、的焊盘？复：不行。咨询：在 PCB 中有几种走线模式 ?我的运算机只有两种 ,通过空格来切 换复：Shift +空格咨询：请咨询：关于某些可能有较大电流的线，如果我期望线上不涂 绿油，以便我在其上上锡， 以增大电流。我该如何设计？感谢！ 复：能够简单地在阻焊层放置您想要的上锡的形状。咨询：如何连续画弧线 ,用画园的方法每个弯画个园吗 ? 复：不用，直截了当用圆弧画。咨询：如何锁定一条布线？ 复：先选中那个网络，然后在属性里改。咨询：我用99se6布一块4层板子，布了一个小时又二十分钟布到99.6，但再过来 11 小时多以后却只布到 99.9！不得已让它停止了复：对剩下的几个Net，做一下手工预

28、布，剩下的再自动，可到达 100%的 布通。咨询：在 pcb 多层电路板设计中，如何设置内电层？前提是完全手工 布局和布线。复：有专门的菜单设置。咨询：请咨询pcb里不同的net,最后如何让他们连在一起？复：最好不要这么做，应该先改原理图，按规矩来，别人接手容易些。咨询：自动布线前如何把先布的线锁定？一个一个选么？ 复：99SE中的锁定预布线功能专门好，不用一个一个地选，只要在自动布 线设置中点一个勾就 能够了。咨询：自动布线什么原因会修改事先已布的线而且把它们认为没有布 过重新布了而设置我也正确了? 复：把先布的线锁定。应该就能够了。 咨询：能够在焊盘属性中修改焊盘的 X 和 Y 的尺寸 复

29、：能够。咨询：99se的3d功能能更增进些吗？看起来只能从正面看！其外形能 自己做吗？ 复： 3D 图形能够用 Ctrl 上，下，左，右 键翻转一定的角度。只是用处不 大，显卡 要好才行。咨询：有没有设方孔的好方法？除了在机械层上画。 复：能够，在 Multi Layer 上设置。咨询：一个咨询题：填充时，假设布线规那么中间距为20mil,但我有些器件 要求 100mil 间距,如何样才 能自动填充 ?复： 能够在 design-rules-clearanee constraint 里力口 咨询：请咨询多层电路板是否能够用自动布线 复：能够的，跟双面板一样的，设置好就行了。一、印刷线路元件布局

30、结构设计讨论 一台性能优良的仪器，除选择高质量的元器件，合理的电路外， 印刷线路板的元件布局 和电气连线方向的正确结构设计是决定仪器能否可靠工作的一个关键咨询 题，对同一种元件和 参数的电路，由于元件布局设计和电气连线方向的不同会产生不同的结果， 其结果可能存在 专门大的差异。因而，必须把如何正确设计印刷线路板元件布局的结构和 正确选择布线方向及 整体仪器的工艺结构三方面联合起来考虑，合理的工艺结构，既可排除因 布线不当而产生的 噪声干扰，同时便于生产中的安装、调试与检修等。下面我们针对上述咨询题进行讨论，由于优良“结构没有一个 严格的“定义和“模 式，因而下面讨论，只起抛砖引玉的作用，仅供参

31、考。每一种仪器的结构 必须按照具体要 求电气性能、整机结构安装及面板布局等要求 ，采取相应的结构设计方 案，并对几种可 行设计方案进行比拟和反复修改。印刷板电源、地总线的布线结构选择 系统结构：模拟 电路和数字电路在元件布局图的设计和布线方法上有许多相同和不同之 处。模拟电路中，由 于放大器的存在，由布线产生的极小噪声电压，都会引起输出信号的严峻 失真，在数字电路中，TTL噪声容限为0.4V0.6V,CMOS噪声容限为 Vcc的0.30.45倍，故 数字电路具有较强的抗干扰的能力。良好的电源和地总线方式的合理选择是仪器可靠工作的重 要保证，相当多的 干扰源是通过电源和地总线产生的，其中地线引起

32、的噪声干扰最大。二、印刷电路板图设计的差不多原那么要求1 .印刷电路板的设计，从确定板的尺寸大小开始，印刷电路板的尺 寸因受机箱外壳大 小限制，以能恰好安放入外壳内为宜，其次，应考虑印刷电路板与外接元 器件要紧是电位 器、插口或另外印刷电路板的连接方式。印刷电路板与外接元件一样是 通过塑料导线或金 属隔离线进行连接。但有时也设计成插座形式。即：在设备内安装一个插 入式印刷电路板要 留出充当插口的接触位置。关于安装在印刷电路板上的较大的元件，要加 金属附件固定，以 提升耐振、耐冲击性能。2 .布线图设计的差不多方法第一需要对所选用元件器及各种插座的规格、尺寸、面积等有完全的 了解；对各部件的位置

33、安排作合理的、认确实考虑，要紧是从电磁场兼容性、抗干扰的角度， 走线短，交叉少，电源，地的路径及去耦等方面考虑。各部件位置定出后，确实是各部 件的连线，按照电路图连接有关引脚，完成的方法有多种，印刷线路图的设计有运算机辅助设 计与手工设计方法两种。最原始的是手工排列布图。这比拟费事，往往要反复几次，才能最后 完成，这在没有其它绘图设备时也能够，这种手工排列布图方法对刚学习印刷板图设计者来 讲也是专门有关心的。运算机辅助制图，现在有多种绘图软件，功能各异，但总的讲来，绘 制、修改较方便，同时能够存盘贮存和打印。接着，确定印刷电路板所需的尺寸，并按原理图，将各个元器件位置 初步确定下来，然后通过持

34、续调整使布局更加合理，印刷电路板中各元件之间的接线安排方 式如下：(1) 印刷电路中不承诺有交叉电路，关于可能交叉的线条，能够用 “钻、“绕两种方法解决。即，让某引线从别的电阻、电容、三极管脚下的间隙处“钻 过去，或从可能交叉的某条引线的一端“绕过去，在专门情形下如何电路专门复杂，为 简化设计也承诺用导线跨接，解决交叉电路咨询题。(2) 电阻、二极管、管状电容器等元件有“立式，“卧式两种安装方式。立式指的是元件体垂直于电路板安装、焊接，其优点是节约空间，卧式指的是元 件体平行并紧贴于电路板安装，焊接，其优点是元件安装的机械强度较好。这两种不同的安 装元件，印刷电路板上的元件孔距是不一样的。(3

35、) 同一级电路的接地点应尽量靠近，同时本级电路的电源滤波电 容也应接在该级接地点上。专门是本级晶体管基极、发射极的接地点不能离得太远，否那么因 两个接地点间的铜箔太长会引起干扰与自激，采纳如此“一点接地法的电路，工作较稳固, 不易自激。(4) 总地线必须严格按高频-中频-低频一级级地按弱电到强电的 顺序排列原那么，切不可随便翻来复去乱接，级与级间宁肯可接线长点，也要遵守这一规定。 专门是变频头、再生头、调频头的接地线安排要求更为严格，如有不当就会产生自激以致无 法工作。调频头等高频电路常采纳大面积包围式地线，以保证有良好的屏蔽成效。(5) 强电流引线(公共地线，功放电源引线等)应尽可能宽些，以

36、 降低布线电阻及其电压降，可减小寄生耦合而产生的自激。(6) 阻抗高的走线尽量短，阻抗低的走线可长一些，因为阻抗高的 走线容易发笛和吸收信号，引起电路不稳固。电源线、地线、无反应元件的基极走线、发射 极引线等均属低阻抗走线，射极跟随器的基极走线、收录机两个声道的地线必须分开，各自 成一路，一直到功效末端再合起来，如两路地线连来连去，极易产生串音，使别离度下降。三、印刷板图设计中应注意以下几点1. 布线方向：从焊接面看，元件的排列方位尽可能保持与原理图相 一致，布线方向最 好与电路图走线方向相一致，因生产过程中通常需要在焊接面进行各种参 数的检测，故如此 做便于生产中的检查，调试及检修注：指在满

37、足电路性能及整机安装与 面板布局要求的前 提下。2 .各元件排列，分布要合理和平均，力求整齐，美观，结构严谨的 工艺要求。3 .电阻，二极管的放置方式：分为平放与竖放两种：1平放：当电路元件数量不多，而且电路板尺寸较大的情形下， 一样是采纳平放较好；关于 1/4W 以下的电阻平放时 ,两个焊盘间的距离一样取 4/10 英寸， 1/2 W 的电阻平放时 ,两 焊盘的间距一样取 5/10 英寸；二极管平放时， 1N400X 系列整流管 ,一样取 3/10 英寸;1N540X 系 列整流管,一样取45/10英寸。2竖放：当电路元件数较多，而且电路板尺寸不大的情形下，一 样是采纳竖放，竖放时两个焊盘的

38、间距一样取 12/10 英寸。4 .电位器：IC座的放置原那么1电位器：在稳压器中用来调剂输出电压，故设计电位器应满中 顺时针调剂时输出 电压升高，反时针调剂器节时输出电压降低；在可调恒流充电器中电位器 用来调剂充电电流 折大小，设计电位器时应满中顺时针调剂时，电流增大。电位器安放位轩 应当满中整机结构 安装及面板布局的要求，因此应尽可能放轩在板的边缘，旋转柄朝外。(2) IC座：设计印刷板图时，在使用IC座的场合下，一定要专门注 意 IC 座上定位槽放 置的方位是否正确，并注意各个 IC 脚位是否正确，例如第 1脚只能位于 I C 座的右下角线或者 左上角，而且紧靠定位槽(从焊接面看) 。5

39、 .进出接线端布置(1) 有关联的两引线端不要距离太大， 一样为23/10英寸左右较合 适。(2) 进出线端尽可能集中在 1 至 2 个侧面，不要太过离散。6 .设计布线图时要注意管脚排列顺序，元件脚间距要合理。7. 在保证电路性能要求的前提下，设计时应力求走线合理，少用外 接跨线，并按一定 顺充要求走线，力求直观，便于安装，高度和检修。8 .设计布线图时走线尽量少拐弯，力求线条简单明了。9 .布线条宽窄和线条间距要适中，电容器两焊盘间距应尽可能与电 容引线脚的间距相符；10. 设计应按一定顺序方向进行，例如能够由左往右和由上而下的 顺序进行六、关于滤波 浪涌电压、振铃电压、火花放电等瞬时干扰

40、信号，其特点是作用时刻极短， 但电压幅度高、瞬态能量大。瞬态干扰会造成单片开关 电源输出电压的波 动；当瞬态电压叠加在整流滤波后的直流输入电压VI上，使VI超过内 部功率开关管的漏源击穿电压V(BR)DS时，还会损坏TOPSwitch芯片，因此必须采纳抑制措施。通常，静电放电(ESD)和电快速 瞬变脉冲群(EFT)对数字电路的危害甚于其对模拟电路的阻碍。静电放 电在 5 200MHz 的频率范畴内产生强烈的射频辐射。 此辐射能量的峰值 经常显现在 35MHz 45MHz 之间发生自激振荡。许多 I/O 电缆的谐振频 率也通常在那个频率范畴内，结果，电缆中便串入了大量的静电放电辐射 能量。当电缆

41、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。那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，且将其两端接地，使内部信号引线全部处于屏蔽层内，能够将干扰减 小60 70dB,负载上的感应电压只有0.3V或更低。电快速瞬变脉冲群也 产生相当强的辐射发射，从而耦合到电缆和机壳线路。电源线滤波器能够 对电源进行保护。 线 地之间的共模电容是抑制这种瞬态干扰的有效器 件，它使干扰旁路到机壳，而远离内部电路。当那个电容的容量受到泄漏 电流的限制而不能太大时，共模扼流圈必须 提供更大的

42、保护作用。这通常 要求使用专门的带中心抽头的共模扼流圈，中心抽头通过一只电容容量 由泄漏电流决定 连接到机壳。 共模扼流圈通常绕在高导磁率 铁氧体芯上， 其典型电感值为1520mH。滤波器，切断电磁干扰沿信号线或电源线传播的路径，与屏蔽共同够成完 善的电磁干扰防护，不管是抑 制干扰源、排除耦合或提升接收电路的抗能 力，都能够采纳滤波技术。针对不同的干扰，应采取不同的抑制技术，由 简单的线路清理，至单个元件的干扰抑制器、滤 波器和变压器，再至比拟 复杂的稳压器和净化电源，以及价格昂贵而性能完善的不间断电源，下面 分别作简要表达。属瞬变干扰抑制器的有气体放电管、金 属氧化物压敏电阻、硅瞬变吸取二

43、极管和固体放电管等多种。其中金属氧化物压敏电阻和硅瞬变吸取二极管 的工作有点象一般的稳压管，是箝位型的干扰吸取器件； 而气体放电管和 固体放电管是能量转移型干扰吸取器件以气体放电管为例，当显现在放 电管两端的电压超过放电管的着火电压时，管内的气体发生电离，在两电 极 间产生电弧。由于电弧的压降专门低，使大局部瞬变能量得以转移，从 而保护设备免遭瞬变电压破坏 。瞬变干扰抑制器与被保护设备并联使用。 气体放电管 也称避雷管，目前常用于程控交换机上。避雷管具有专门强的 浪涌吸取能力，专门高的绝缘电阻和专门小的寄生电容，对正常工作的设 备可不能带来任何有害阻碍。但它对浪 涌的起弧响应，与对直流电压的起

44、 弧响应之间存在专门大差异。例如 90V 气体放电管对直流的起弧电压确实 是90V，而对5kV/匕s的浪涌起弧电压最大值可能达 到1000V。这说明气 体放电管对浪涌电压的响应速度较低。故它比拟适合作为线路和设备的一 次保护。此外，气体放电管的电压档次专门少。压敏电阻是 目前广泛应用的瞬变干扰吸取器件。描述压敏电阻性能的要紧 参数是压敏电阻的标称电压和通流容量即浪涌电流吸取能力。前者是使用 者经常易弄混淆的一个参数。 压敏电阻标称电压是指在恒流条件下外径 为7mm以下的压敏电阻取0.1mA; 7mm以上的取1mA显现在压敏电阻 两端的电压降。由于压敏电阻有较大的 动态电阻，在规定形状的冲击电流

45、 下通常是8/20卩s的标准冲击电流显现在压敏电阻两端的电压亦称是 最大限制电压大约是压敏电阻标称电压的1.82倍此值也称残压比。这就要求使用者在选择压敏电阻时事先有所估量，对确有可能遇到较大冲 击电流的场合，应选择使用外形尺寸较大的器件压敏 电阻的电流吸取能 力正比于器件的通流面积，耐受电压正比于器件厚度，而吸取能量正比于 器件体积。使用压敏电阻要注意它的固有电容。按照外形尺寸和标称电 压的不同，电容量在数千至数百 pF 之间，这意味着压敏电阻不适宜在高频 场合下使用，比拟适合于在工频场合，如作为晶闸管和电源进线处作保护 用。专门要注意 的是，压敏电阻对瞬变干扰吸取时的高速性能达ns级，故安

46、装压敏电阻必须注意其引线的感抗作用，过长的引线会引入由于引线 电感产生的感应电压在示波 器上，感应电压呈尖刺状 。引线越长，感 应电压也越大。为取得中意的干扰抑制成效，应尽量缩短其引线。关于压 敏电阻的电压选择， 要考虑被保护线路可能有的 电压波动一样取 1.21. 4 倍。如果是交流电路，还要注意电压有效值与峰值之间的关系。因此对 220V线路，所选压敏电阻的标称电压应当是 220X 1.4X 1.4430V。此外， 就压敏电阻的电流吸取能力来讲，1kA 对8/20卩s的电流波用在晶闸管 保护上， 3kA 用在电器设备的浪涌吸取上; 5kA 用在雷击及电子设备的过 压吸取上; 10kA 用在

47、雷击保护上。压敏电阻的电压档次较多，适合作设 备的一次或二次保护。七、PCB使用技巧1、元器件标号自动产生或已有的元器件标号取消重来2、单面板设置：3、自动布线前设定好电源线加粗4、PCB 封装更新， 只要在原封装上右键弹出窗口内的 footprint 改为新的封 装号5、100mil=2.54mm;1mil=1/1000 英寸7、定位孔的放置8、设置图纸参数10、元件旋转：X 键：使元件左右对调水平面 ； Y 键：使元件上下对调垂直面11、元件属性：12、生成元件列表 即元器件清单 Reports|Bill of Material13、原理图电气法那么测试Electrical Rules C

48、heck即ERCTools工具|ERC- 电气规那么检查Multiple net names on net:检测“同一网络命名多个网络名称的错误Unconnected net labels:未实际连接的网络标号的警告性检查Unconnected power objects: “未实际连接的电源图件的警告性检查Duplicate sheet mnm bets检测“电路图编号重号Duplicate component designator: “元件编号重号bus label format errors: “总线标号格式错误Floati ng in put pin s: “输入引脚浮接Suppres

49、s warnings: “检测项将忽略所有的警告性检测项，可不能显示具有 警告性错误的测试报告Create report file: “执行完测试后程序是否自动将测试结果存在报告文件 中Add error markers是否会自动在错误位置放置错误符号15、PCB 布线的原那么如下16、工作层面类型讲明PCB 布线技术一个布线工程师谈 PCB 设计的体会！LBSALE10LBSALE 今天刚到那个地点注册，看到许多弟兄的帖子，感受没有对PCB 有一个系统的、合理的设计流程。就随便写点，请高手指教。一样PCB差不多设计流程如下：前期预备-PCB结构设计-PCB 布局- 布线- 布线优化和丝印 -

50、网络和 DRC 检查和结构检查 -制版。第二： PCB 结构设计。这一步按照差不多确定的电路板尺寸和 各项机械定位，在 PCB 设计环境下绘制 PCB 板面，并按定位要求放置所 需的接插件、按键 /开关、螺丝孔、装配孔等等。并充分考虑和确定布线区 域和非布线区域如螺丝孔周围多大范畴属于非布线区域 。第三： PCB 布局。布局讲白了确实是在板子上放器件。这时如果前 面讲到的预备工作都做好的话，就能够在原理图上生成网络表 Design- Create Netlist,之后在 PCB 图上导入网络表Design-Load Nets。就看 见器件哗啦啦的全堆上去了，各管脚之间还有飞线提示连接。然后就能

51、够 对器件布局了。一样布局按如下原那么进行： 按电气性能合理分区， 一样分为： 数字电路区 即怕干扰、 又产生干扰 、模拟电路区 怕干扰 、功率驱动区干扰源 ； 完成同一功能的电路，应尽量靠近放置，并调整各元器 件以保证连线最为简洁；同时，调整各功能块间的相对位置使功能块间的 连线最简洁； 关于质量大的元器件应考虑安装位置和安装强度；发热 元件应与温度敏锐元件分开放置，必要时还应考虑热对流措施； I/O 驱动器件尽量靠近印刷板的边、靠近引出接插件； 时钟产生器如：晶振或钟振要尽量靠近用到该时钟 的器件； 在每个集成电路的电源输入脚和地之间，需加一个去耦 电容一样采纳高频性能好的独石电容 ；电路

52、板空间较密时，也可在几个 集成电路周围加一个钽电容。 继电器线圈处要加放电二极管 1N4148 即可； 布局要求要均衡，疏密有序，不能头重脚轻或一头沉需要专门注意，在放置元器件时，一定要考虑元器件的实 际尺寸大小所占面积和高度 、元器件之间的相对位置，以保证电路板的 电气性能和生产安装的可行 性和便利性同时，应该在保证上面原那么能够体 现的前提下，适当修改器件的摆放，使之整齐美观，如同样的器件要摆放 整齐、方向一致，不能摆得“错落有致 。 那个步骤关系到板子整体形象和下一步布线的难易程度，因此一点要花大 力气去考虑。布局时，对不太确信的地点能够先作初步布线，充分考虑。第四：布线。布线是整个 P

53、CB 设计中最重要的工序。 这将直截了 当阻碍着 PCB 板的性能好坏。 在 PCB 的设计过程中， 布线一样有这么三种 境域的划分：第一是布 通，这时PCB设计时的最差不多的要求。如果线路 都没布通，搞得到处是飞线，那将是一块不合格的板子，能够讲还没入门。 其次是电器性能的满足。这是衡量一块 印刷电路板是否合格的标准。这是 在布通之后，认真调整布线，使其能到达最正确的电器性能。接着是美观。 如果你的布线布通了，也没有什么阻碍电器性能的地点， 然而一眼看过去 杂乱无章的，加上五彩缤纷、花花绿绿的，那就算你的电器性能如何好， 在别人眼里依旧垃圾一块。如此给测试和修理带来极大的不便。布线要整 齐

54、划一，不能纵横交错毫无章法。这些都要在保证电器性能和满足其他个 别要求的情形下实现，否那么确实是舍本逐末了。布线时要紧按以下原那么进 行： .一样情形下，第一应对电源线和地线进行布线，以保证电 路板的电气性能。在条件承诺的范畴内，尽量加宽电源、地线宽度，最好 是地线比电源线宽，它们的关 系是：地线电源线信号线，通常信号线 宽为：0.20.3mm,最细宽度可达 0.050.07mm,电源线一样为1.22.5 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 来使用模拟电路的地那么不能如此使用 . 预先对要求比拟严格的线如高频线进行布线,输入 端与输出端的边线应幸免相邻平行,以免

55、产生反射干扰。必要时应加地线 隔离,两相邻层的布线要互相垂直,平行容易产生寄生耦合。 . 振荡器外壳接地,时钟线要尽量短,且不能引得到处差 不多上。时钟振荡电路下面、专门高速逻辑电路局部要加大地的面积，而 不应该走其它信号线，以使周围电场趋近于零； 尽可能采纳 45o 的折线布线，不可使用 90o 折线，以 减小高频信号的辐射； (要求高的线还要用双弧线) 任何信号线都不要形成环路，如不可幸免，环路应尽量 小；信号线的过孔要尽量少； 关键的线尽量短而粗，并在两边加上保护地。 通过扁平电缆传送敏锐信号和噪声场带信号时， 要用“地 线-信号-地线的方式引出。 关键信号应预留测试点，以方便生产和修理

56、检测用 .原理图布线完成后，应对布线进行优化；同时，经初步网 络检查和 DRC 检查无误后，对未布线区域进行地线填充，用大面积铜层作 地线用 ,在印制板上把没被用上的地点都与地相连接作为地线用。或是做成 多层板，电源，地线各占用一层。PCB布线工艺要求 线一样情形下，信号线宽为0.3mm(12mil)，电源线宽为0.77mm(30mil)或1.27 mm(50mil);线与线之间和线与焊盘之间的距离大于等于 0.33mm(13mil)， 实际应用中，条件承诺时应考虑加大距离；布线密度较高时，可考虑(但不建议)采纳 IC 脚间走两根线，线的宽度为0.254mm(10mil)，线间距不小于0.254mm(10mil)。专门情形下，当器件管脚 较密，宽度较窄时，可按适当减小线宽和线间距。 焊盘( PAD)焊盘(PAD)与过渡孔(VIA )的差不多要求是：盘的直径比孔的直径要大于0.6mm;例如，通用插脚式 电阻、电容和集成电路等，采纳盘/孔尺寸1.6mm/0.8mm( 63mil/32mil)，插座、插针和二极管 1N4007 等，采纳 1.8mm/1.0mm(71mil/39mil )。实际应 用中，应按照实际元件的尺寸来定，有条 件时，可适当加大焊盘尺寸；PCB板上设计的元件安装孔径应比元件