PCB设计是电路设计的最后一个环节,也是对原理电路的再设计。一些新的工程师往往低估PCB设计的重要性,将这一即烦琐又费事的工作完全交由技术员去完成。在这里我先讲一个关于PCB设计的故事,由于涉及企业的隐私,故此隐去了真实的地点和企业名称。
上传时间: 2014-04-18
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本文探讨的重点是PCB设计人员利用IP,并进一步采用拓扑规划和布线工具来支持IP,快速完成整个PCB设计。从图1可以看出,设计工程师的职责是通过布局少量必要元件、并在这些元件之间规划关键互连路径来获取IP。一旦获取到了IP,就可将这些IP信息提供给PCB设计人员,由他们完成剩余的设计。 图1:设计工程师获取IP,PCB设计人员进一步采用拓扑规划和布线工具支持IP,快速完成整个PCB设计。现在无需再通过设计工程师和PCB设计人员之间的交互和反复过程来获取正确的设计意图,设计工程师已经获取这些信息,并且结果相当精确,这对PCB设计人员来说帮助很大。在很多设计中,设计工程师和PCB设计人员要进行交互式布局和布线,这会消耗双方许多宝贵的时间。从以往的经历来看交互操作是必要的,但很耗时间,且效率低下。设计工程师提供的最初规划可能只是一个手工绘图,没有适当比例的元件、总线宽度或引脚输出提示。随着PCB设计人员参与到设计中来,虽然采用拓扑规划技术的工程师可以获取某些元件的布局和互连,不过,这个设计可能还需要布局其它元件、获取其它IO及总线结构和所有互连才能完成。PCB设计人员需要采用拓扑规划,并与经过布局的和尚未布局的元件进行交互,这样做可以形成最佳的布局和交互规划,从而提高PCB设计效率。随着关键区域和高密区域布局完成及拓扑规划被获取,布局可能先于最终拓扑规划完成。因此,一些拓扑路径可能必须与现有布局一起工作。虽然它们的优先级较低,但仍需要进行连接。因而一部分规划围绕布局后的元件产生了。此外,这一级规划可能需要更多细节来为其它信号提供必要的优先级。
上传时间: 2013-10-12
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印刷电路板(PCB)设计解决方案市场和技术领军企业Mentor Graphics(Mentor Graphics)宣布推出HyperLynx® PI(电源完整性)产品,满足业内高端设计者对于高性能电子产品的需求。HyperLynx PI产品不仅提供简单易学、操作便捷,又精确的分析,让团队成员能够设计可行的电源供应系统;同时缩短设计周期,减少原型生成、重复制造,也相应降低产品成本。随着当今各种高性能/高密度/高脚数集成电路的出现,传输系统的设计越来越需要工程师与布局设计人员的紧密合作,以确保能够透过众多PCB电源与接地结构,为IC提供纯净、充足的电力。配合先前推出的HyperLynx信号完整性(SI)分析和确认产品组件,Mentor Graphics目前为用户提供的高性能电子产品设计堪称业内最全面最具实用性的解决方案。“我们拥有非常高端的用户,受到高性能集成电路多重电压等级和电源要求的驱使,需要在一个单一的PCB中设计30余套电力供应结构。”Mentor Graphics副总裁兼系统设计事业部总经理Henry Potts表示。“上述结构的设计需要快速而准 确的直流压降(DC Power Drop)和电源杂讯(Power Noise)分析。拥有了精确的分析信息,电源与接地层结构和解藕电容数(de-coupling capacitor number)以及位置都可以决定,得以避免过于保守的设计和高昂的产品成本。”
上传时间: 2013-11-18
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对于电子产品设计师尤其是线路板设计人员来说,产品的可制造性设计(Design For Manufacture,简称DFM)是一个必须要考虑的因素,如果线路板设计不符合可制造性设计要求,将大大降低产品的生产效率,严重的情况下甚至会导致所设计的产品根本无法制造出来。目前通孔插装技术(Through Hole Technology,简称THT)仍然在使用,DFM在提高通孔插装制造的效率和可靠性方面可以起到很大作用,DFM方法能有助于通孔插装制造商降低缺陷并保持竞争力。本文介绍一些和通孔插装有关的DFM方法,这些原则从本质上来讲具有普遍性,但不一定在任何情况下都适用,不过,对于与通孔插装技术打交道的PCB设计人员和工程师来说相信还是有一定的帮助。1、排版与布局在设计阶段排版得当可避免很多制造过程中的麻烦。(1)用大的板子可以节约材料,但由于翘曲和重量原因,在生产中运输会比较困难,它需要用特殊的夹具进行固定,因此应尽量避免使用大于23cm×30cm的板面。最好是将所有板子的尺寸控制在两三种之内,这样有助于在产品更换时缩短调整导轨、重新摆放条形码阅读器位置等所导致的停机时间,而且板面尺寸种类少还可以减少波峰焊温度曲线的数量。(2)在一个板子里包含不同种拼板是一个不错的设计方法,但只有那些最终做到一个产品里并具有相同生产工艺要求的板才能这样设计。(3)在板子的周围应提供一些边框,尤其在板边缘有元件时,大多数自动装配设备要求板边至少要预留5mm的区域。(4)尽量在板子的顶面(元件面)进行布线,线路板底面(焊接面)容易受到损坏。不要在靠近板子边缘的地方布线,因为生产过程中都是通过板边进行抓持,边上的线路会被波峰焊设备的卡爪或边框传送器损坏。(5)对于具有较多引脚数的器件(如接线座或扁平电缆),应使用椭圆形焊盘而不是圆形,以防止波峰焊时出现锡桥(图1)。
上传时间: 2013-11-07
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我是专业做PCB的,在线路板灾个行业呆久了,看到了上百家公司设计的PCB板,各行各业的,如有空调的,液晶电视的,DVD的,数码相框的,安防的等等,因此我从我所站的角度来说,就觉得有些PCB文件设计得好,有些PCB文件设计则不是那么理想,标准就是怎能么样PCB厂的工程人员看得一目了然,而不产生误解,导致做错板子,下面我会从PCB的制作流程来说,说的不好,请各位多多包涵!1 制作要求对于板材 板厚 铜厚 工艺 阻焊/字符颜色等要求清晰。以上要求是制作一个板子的基础,因此R&D工程师必须写清晰,这个在我所接触的客户来看,格力是做得相对好的,每个文件的技术要求都写得很清晰,哪怕就是平时我们认为最正常的用绿色阻焊油墨白色字符都写在技术要求有体现,而有些客户则是能免则免,什么都不写,就发给厂家打样生产,特别是有些厂家有些特别的要求都没有写出来,导致厂家在收到邮件之后,第一件事情就是要咨询这方面的要求,或者有些厂家最后做出来的不符要求。2 钻孔方面的设计 最直接也是最大的问题,就是最小孔径的设计,一般板内的最小孔径都是过孔的孔径,这个是直接体现在成本上的,有些板的过孔明明可以设计为0.50MM的孔,即只放0.30MM,这样成本就直接大幅上升,厂家成本高了,就会提高报价;另外就是过孔太多,有些DVD以及数码相框上面的过孔真的是整板都放满了,动不动就1000多孔,做过太多这方面的板,认为正常应该在500-600孔,当然有人会说过孔多对板子的信号导通方面,以及散热方面有好处,我认为这就要取一个平衡,在控制这些方面的同时还要不会导致成本上升,我在这里可以说个例子:我们公司有个客户是深圳做DVD的,量很大,在最开始合作的时候也是以上这种情况,后来成本对双方来说,实在是个大问题,经过与 R&D沟通,将过孔的孔径尽量加大,删除大铜皮上的部分过孔,像主IC中间的散热孔用4个3.00MM的孔代替, 这样一来,钻孔的费用就降低了,一平方就可以降几十块钱的钻孔费,对于双方来说达到了双赢;另外就是一些槽孔,比如说1.00MM X 1.20MM的超短槽孔,对于厂家来说,真的是非常之难做,第一很难控制公差,第二钻也来的槽也不是直的,有些弯曲,以前我们也做过部分这样的板子,结果几毛钱人民币的板,由于槽孔不合格,扣款1美金/块,我们也与客户沟通过这方面的问题,后来就直接改用1.20MM的圆孔。
标签: PCB
上传时间: 2013-10-10
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PCB 被动组件的隐藏特性解析 传统上,EMC一直被视为「黑色魔术(black magic)」。其实,EMC是可以藉由数学公式来理解的。不过,纵使有数学分析方法可以利用,但那些数学方程式对实际的EMC电路设计而言,仍然太过复杂了。幸运的是,在大多数的实务工作中,工程师并不需要完全理解那些复杂的数学公式和存在于EMC规范中的学理依据,只要藉由简单的数学模型,就能够明白要如何达到EMC的要求。本文藉由简单的数学公式和电磁理论,来说明在印刷电路板(PCB)上被动组件(passivecomponent)的隐藏行为和特性,这些都是工程师想让所设计的电子产品通过EMC标准时,事先所必须具备的基本知识。导线和PCB走线导线(wire)、走线(trace)、固定架……等看似不起眼的组件,却经常成为射频能量的最佳发射器(亦即,EMI的来源)。每一种组件都具有电感,这包含硅芯片的焊线(bond wire)、以及电阻、电容、电感的接脚。每根导线或走线都包含有隐藏的寄生电容和电感。这些寄生性组件会影响导线的阻抗大小,而且对频率很敏感。依据LC 的值(决定自共振频率)和PCB走线的长度,在某组件和PCB走线之间,可以产生自共振(self-resonance),因此,形成一根有效率的辐射天线。在低频时,导线大致上只具有电阻的特性。但在高频时,导线就具有电感的特性。因为变成高频后,会造成阻抗大小的变化,进而改变导线或PCB 走线与接地之间的EMC 设计,这时必需使用接地面(ground plane)和接地网格(ground grid)。导线和PCB 走线的最主要差别只在于,导线是圆形的,走线是长方形的。导线或走线的阻抗包含电阻R和感抗XL = 2πfL,在高频时,此阻抗定义为Z = R + j XL j2πfL,没有容抗Xc = 1/2πfC存在。频率高于100 kHz以上时,感抗大于电阻,此时导线或走线不再是低电阻的连接线,而是电感。一般而言,在音频以上工作的导线或走线应该视为电感,不能再看成电阻,而且可以是射频天线。
上传时间: 2013-10-09
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PCB LAYOUT 術語解釋(TERMS)1. COMPONENT SIDE(零件面、正面)︰大多數零件放置之面。2. SOLDER SIDE(焊錫面、反面)。3. SOLDER MASK(止焊膜面)︰通常指Solder Mask Open 之意。4. TOP PAD︰在零件面上所設計之零件腳PAD,不管是否鑽孔、電鍍。5. BOTTOM PAD:在銲錫面上所設計之零件腳PAD,不管是否鑽孔、電鍍。6. POSITIVE LAYER:單、雙層板之各層線路;多層板之上、下兩層線路及內層走線皆屬之。7. NEGATIVE LAYER:通常指多層板之電源層。8. INNER PAD:多層板之POSITIVE LAYER 內層PAD。9. ANTI-PAD:多層板之NEGATIVE LAYER 上所使用之絕緣範圍,不與零件腳相接。10. THERMAL PAD:多層板內NEGATIVE LAYER 上必須零件腳時所使用之PAD,一般稱為散熱孔或導通孔。11. PAD (銲墊):除了SMD PAD 外,其他PAD 之TOP PAD、BOTTOM PAD 及INNER PAD 之形狀大小皆應相同。12. Moat : 不同信號的 Power& GND plane 之間的分隔線13. Grid : 佈線時的走線格點2. Test Point : ATE 測試點供工廠ICT 測試治具使用ICT 測試點 LAYOUT 注意事項:PCB 的每條TRACE 都要有一個作為測試用之TEST PAD(測試點),其原則如下:1. 一般測試點大小均為30-35mil,元件分布較密時,測試點最小可至30mil.測試點與元件PAD 的距離最小為40mil。2. 測試點與測試點間的間距最小為50-75mil,一般使用75mil。密度高時可使用50mil,3. 測試點必須均勻分佈於PCB 上,避免測試時造成板面受力不均。4. 多層板必須透過貫穿孔(VIA)將測試點留於錫爐著錫面上(Solder Side)。5. 測試點必需放至於Bottom Layer6. 輸出test point report(.asc 檔案powerpcb v3.5)供廠商分析可測率7. 測試點設置處:Setuppadsstacks
上传时间: 2013-10-22
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P C B 可测性设计布线规则之建议― ― 从源头改善可测率PCB 设计除需考虑功能性与安全性等要求外,亦需考虑可生产与可测试。这里提供可测性设计建议供设计布线工程师参考。1. 每一个铜箔电路支点,至少需要一个可测试点。如无对应的测试点,将可导致与之相关的开短路不可检出,并且与之相连的零件会因无测试点而不可测。2. 双面治具会增加制作成本,且上针板的测试针定位准确度差。所以Layout 时应通过Via Hole 尽可能将测试点放置于同一面。这样就只要做单面治具即可。3. 测试选点优先级:A.测垫(Test Pad) B.通孔(Through Hole) C.零件脚(Component Lead) D.贯穿孔(Via Hole)(未Mask)。而对于零件脚,应以AI 零件脚及其它较细较短脚为优先,较粗或较长的引脚接触性误判多。4. PCB 厚度至少要62mil(1.35mm),厚度少于此值之PCB 容易板弯变形,影响测点精准度,制作治具需特殊处理。5. 避免将测点置于SMT 之PAD 上,因SMT 零件会偏移,故不可靠,且易伤及零件。6. 避免使用过长零件脚(>170mil(4.3mm))或过大的孔(直径>1.5mm)为测点。7. 对于电池(Battery)最好预留Jumper,在ICT 测试时能有效隔离电池的影响。8. 定位孔要求:(a) 定位孔(Tooling Hole)直径最好为125mil(3.175mm)及其以上。(b) 每一片PCB 须有2 个定位孔和一个防呆孔(也可说成定位孔,用以预防将PCB反放而导致机器压破板),且孔内不能沾锡。(c) 选择以对角线,距离最远之2 孔为定位孔。(d) 各定位孔(含防呆孔)不应设计成中心对称,即PCB 旋转180 度角后仍能放入PCB,这样,作业员易于反放而致机器压破板)9. 测试点要求:(e) 两测点或测点与预钻孔之中心距不得小于50mil(1.27mm),否则有一测点无法植针。以大于100mil(2.54mm)为佳,其次是75mil(1.905mm)。(f) 测点应离其附近零件(位于同一面者)至少100mil,如为高于3mm 零件,则应至少间距120mil,方便治具制作。(g) 测点应平均分布于PCB 表面,避免局部密度过高,影响治具测试时测试针压力平衡。(h) 测点直径最好能不小于35mil(0.9mm),如在上针板,则最好不小于40mil(1.00mm),圆形、正方形均可。小于0.030”(30mil)之测点需额外加工,以导正目标。(i) 测点的Pad 及Via 不应有防焊漆(Solder Mask)。(j) 测点应离板边或折边至少100mil。(k) 锡点被实践证实是最好的测试探针接触点。因为锡的氧化物较轻且容易刺穿。以锡点作测试点,因接触不良导致误判的机会极少且可延长探针使用寿命。锡点尤其以PCB 光板制作时的喷锡点最佳。PCB 裸铜测点,高温后已氧化,且其硬度高,所以探针接触电阻变化而致测试误判率很高。如果裸铜测点在SMT 时加上锡膏再经回流焊固化为锡点,虽可大幅改善,但因助焊剂或吃锡不完全的缘故,仍会出现较多的接触误判。
上传时间: 2014-01-14
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一般PCB基本设计流程如下:前期准备->PCB结构设计->PCB布局->布线->布线优化和丝印->网络和DRC检查和结构检查->制版。 第一:前期准备。这包括准备元件库和原理图。“工欲善其事,必先利其器”,要做出一块好的板子,除了要设计好原理之外,还要画得好。在进行PCB设计之前,首先要准备好原理图SCH的元件库和PCB的元件库。元件库可以用peotel 自带的库,但一般情况下很难找到合适的,最好是自己根据所选器件的标准尺寸资料自己做元件库。原则上先做PCB的元件库,再做SCH的元件库。PCB的元件库要求较高,它直接影响板子的安装;SCH的元件库要求相对比较松,只要注意定义好管脚属性和与PCB元件的对应关系就行。PS:注意标准库中的隐藏管脚。之后就是原理图的设计,做好后就准备开始做PCB设计了。
上传时间: 2013-11-20
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在当今的工业领域,系统电路板布局已成为设计本身的一个组成部分。因此,设计工程师必须了解影响高速信号链设计性能的机制。在高速模拟信号链设计中,印刷电路板(PCB)布局布线需要考虑许多选项,有些选项比其它选项更重要,有些选项则取决于应用。最终的答案各不相同,但在所有情况下,设计工程师都应尽量消除最佳做法的误差,而不要过分计较布局布线的每一个细节。本应用笔记提供的信息对设计工程师的下一个高速设计项目会有所帮助。
上传时间: 2013-10-10
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