PCB设计与技巧课件

PCB

设计与技巧报告内容PCB

概述PCB

设计流程PCBLayout

设计PCBLayout

技巧EMC

知识附录A、B第一部分

PCB

概述PCB

概述3、PCB的材料分类（刚性、挠性）A、酚醛纸质层压板B、环氧纸质层压板C、聚酯玻璃毡层压板D、环氧玻璃布层压板E、聚酯薄膜F、聚酰亚胺薄膜G、氟化乙丙烯薄膜

PCB

概述4、PCB基板材料A、FR－4B、聚酰亚氨C、聚四氟乙烯D、(G10)E、FR5(G11)PCB

概述5、组成PCB的物理特性A、导线（线宽、线距）B、过孔C、焊盘D、槽E、表面涂层PCB

概述7、PCB的基本制作工艺流程：A、下料 B、丝网漏印C、腐蚀 D、去除印料E、孔加工 F、印标记G、涂助焊剂 H、成品第二部分

PCB设计流程PCB设计流程PCB

设计流程根据印制板结构尺寸画出边框，参照原理图，结合机构进行布局，检查布局。参照原理图进行预布线，检查布线是否符合电路模块要求，修改布线，并符合相应要求。PCB

设计流程PCB制作初步完成，“铺铜”与“补铜”，进行连线、连通性、间距、“孤岛”、文字标识检查，并对其进行修改，使其符合要求。检查无误后，生成底片，到此PCB板制作完成。第三部分

PCBLayout设计PCBLayout设计PCBLayout设计PCBLayout设计PCBLayout设计

二、网表输入将生成的网表转换到PCB设计中。三、规则设置进行线宽、线距、层定义、过孔、全局参数的设置等。 PCBLayout设计PCB布局的一般规则：a、信号流畅，信号方向保持一致b、核心元件为中心c、在高频电路中，要考虑元器件的分布参数d、特殊元器件的摆放位置；批量生产时，要考虑波峰焊及回流焊的锡流方向及加工工艺传送边。

PCBLayout设计

四、手工布局根据印制板结构尺寸画出边框，参照原理图，结合机构进行布局。并进行检查。PCBLayout设计二、PCB布局的顺序： a、固定元件 b、有条件限制的元件 c、关键元件 d、面积比较大元件 e、零散元件PCBLayout设计

三、参照原理图，结合机构，进行布局PCBLayout设计四、布局检查：1、检查元件在二维、三维空间上是否有冲突。2、元件布局是否疏密有序，排列整齐。3、元件是否便于更换，插件是否方便。4、热敏元件与发热元件是否有距离。5、信号流程是否流畅且互连最短。6、插头、插座等机械设计是否矛盾。7、元件焊盘是否足够大。PCBLayout设计一、走线规律：1、走线方式尽量走短线，特别是小信号。12mil。2、走线形状同一层走线改变方向时，应走斜线。3、电源线与地线的设计40－100mil，高频线用地线屏蔽。4、多层板走线方向相互垂直，层间耦合面积最小；禁止平行走线。5、焊盘设计的控制

PCBLayout设计

二、布线首先，进行预连线，看一下项目的可连通性怎样，并根据原理图及实际情况进行器件调整，使其更加有利于走线。PCBLayout设计

三、检查走线1、间距是否合理，是否满足生产要求。2、电源线和地线的宽度是否合适，电源与地线之间是否紧耦合（低的波阻抗）。3、对于关键的信号线是否采取了最佳措施，输入线及输出线要明显地分开。4、模拟电路和数字电路部分，是否有各自独立的地线。

PCBLayout设计5、后加在PCB中的图形（如图标、注标）是否会造成信号短路。6、对一些不理想的线形进行修改。7、在PCB上是否加有工艺线？阻焊是否符合生产工艺的要求，阻焊尺寸是否合适，字符标志是否压在器件焊盘上，以免影响电装质量。8、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造成短路。

PCBLayout设计

六、项目检查 PCB制作初步完成，“铺铜”与“补铜”,连线、连通性、间距、“孤岛”、文字标识PCBLayout设计

对线路进行检查，进行补铜处理，重新排列元件标识；通过检查窗口，对项目进行间距、连通性检查。PCBLayout设计

七、CAM输出检查无误后，生成底片，并作CAM350检查。PCBLayout设计

到此，PCB设计就完成了，最后CAM350检查，无误后，就可以送底片了。

项目完了，作存档记录。

第四部分

PCB设计技巧PCB设计技巧1、为确保正确实现电路，遵循的设计准则：尽量采用地平面作为电流回路将模拟地平面和数字地平面分开如果地平面被信号走线隔断，为降低对地电流回路的干扰，应使信号走线与地平面垂直；模拟电路尽量靠近电路板边缘放置，数字电路尽量靠近电源连接端放置，这样做可以降低由数字开关引起的di/dt效应。PCB设计技巧

分隔开的地平面有时比连续的地平面有效PCB设计技巧2、无地平面时的电流回路设计

1、如果使用走线，应将其尽量加粗 2、应避免地环路

3、如果不能采用地平面，应采用星形连接策略 4、数字电流不应流经模拟器件 5、高速电流不应流经低速器件PCB设计技巧如果不能采用地平面，可以采用“星形”布线策略来处理电流回路PCB设计技巧旁路或去耦电容电源入口，IC芯片电源输入PCB设计技巧旁路或去耦电容电源入口，IC芯片电源输入PCB设计技巧布局规划模拟电路放置在线路的末端PCB设计技巧印制导线宽度与容许电流PCB设计技巧高频数字电路pcb布线规则如下：1、高频数字信号线要用短线。2、主要信号线集中在pcb板中心。3、时钟发生电路应在板的中心附近，时钟扇出应采用菊链式和并联布线。4、电源线应远离高频数字信号线，或用地线隔开，电路布局必须减少电流回路，电源的分布必须是低感应的（多路设计)5、输入与输出之间的导线避免平行。PCB设计技巧布线的注意事项：1、专用地线、电源线宽度应大于1mm。2、其走线应成“井”字型排列，以便是分部电流平衡。3、尽可能的缩短高频器件之间的连线，设法减少它们之间地分布参数和相互间的信号干扰。PCB设计技巧4、某些元器件或导线可能有较高的电位差，应加大它们的间距，避免放电引起意外短路。5、尽量加大电源线宽度，减少环路电阻，电源线、地线的走向和数据传递方向一致，有助于增强抗干扰能力。6、当频率高于100k时，趋附效应就十分严重了，高频电阻增大

第五部分

EMC知识EMC知识电磁兼容（ElectromagneticCompatibility--EMC）

是指设备或系统在其电磁环境中正常工作且不对该环境中的任何事物构成不能承受的电磁干扰的能力。两个含义：1、“污染”，2、防御。EMC知识电磁噪声耦合途径EMC知识电磁噪声传播途径示意图EMC知识系统接地EMC知识接地按主要功能划分：A、安全地 B、信号地C、机壳地 D、屏蔽地安全接地子系统:A、防止设备漏电的安全接地B、防止雷击的安全接地A、防止设备漏电的安全接地EMC知识B、防止雷击的安全接地使用高建筑物避雷针技术防雷保护面积：9πh2H：避雷针离地面的高度EMC知识信号地系统的几种形式：单点接地系统、多点地网或地平面接地系统、复合接地系统、浮地。单点信号地系统EMC知识多点地网和地平面信号系统多用于高频（>10MHz)电路。EMC知识比较大型设备机壳接地示意图集中控制组合装置接地系统示意图

在控制装置与功率变换装置中，专门设置了噪声地线，一般为继电器、接触器、马达专用，两装置之间的控制与反馈电路均采用屏蔽电缆连接，并与功率变换输出电缆及电力电缆尽量远离，其屏蔽层屏蔽层正确接地，系统分布范围通常以15m为限制为佳。大型分散组合系统的接地系统此接法基于地平面及地栅网具有优良接地性能地优点；计算机集中监控系统必须配置专用的计算机接地系统，禁止也与其他系统接地相连，并保持足够远的距离；信号传送必须经过信号隔离与良好的屏蔽。计算机集中监控室的接地系统交流进线部分用EMI滤波器，将电网与系统的瞬态及高频噪声加以有效地隔离；供电柜的电源变压器采用双屏蔽，将变压器的原副边绕组之间的漏电容减少到几个pf左右，保证电网任何瞬态噪声均不会进入计算机主控电源；监控室的IN/OUT信号线，均采用屏蔽电缆，屏蔽层正确接地。屏蔽屏蔽技术屏蔽电场的条件：完善的屏蔽及屏蔽体良好接地。磁场技术1、采用高磁导率材料地屏蔽体进行磁屏蔽2、采用反向磁场抵消的办法，实现磁屏蔽磁场技术A图可以屏蔽高频干扰源磁场，W》Wc时，Is约＝I1。B图可以用来屏蔽低频磁场。W<Wc时，Is<I1,随着W的降低，越来越多的电流将从地阻抗分流，因而达不到目的。滤波电源EMI滤波器与电源滤波器电源EMI滤波器：IN端通常与噪声源相连，OUT端与电网相连，主要目的是防止由电力电子装置产生的传导行噪声进入电网；电源滤波器：IN端与电网相连，OUT端与电子设备直接相连，主要目的是防止电网输电线中的各种高频及瞬态噪声，通过传导耦合进入电子装置，对其进行干扰。EMI滤波器EMI的基本电路右：方框图下：原理图EMI滤波器的电路结构

A:低的源和负载阻抗B:高的源和负载阻抗C:低的源阻抗和高的负载阻抗D:高的源阻抗和低的负载阻抗电源EMI滤波器允许的最大串联电感：Lmax=△Umax/2πfmIm△Umax:允许电感器上的电压降Lmax:允许串连电感的数值Fm:电网频率Im:网测额定工作电流电源EMI滤波器允许的最大滤波电容：Cy=Ig/(Um*2πfm)Cy:最大滤波电容Ig:接地漏电流Um:电网电压fm:电网频率对于小功率电子设备：LmaxCmax＝100uHuF附A：原理图规范

1、原理图使用模块化方式绘制，这样利于读原理图，又利于模块化布局。