經驗分享:如何設計好一塊雙層PCB板?
發布時間:2016-10-18 責任編輯:sherry
【導讀】單層PCB板在設計中尚且會遇見各種棘手的問題,不容質疑,設計雙層PCB板的難度要高更多,那有沒有什麼好的方法來幫忙工程師們設計呢?本文就分享一些經驗,教你更好的設計一塊雙層PCB板。
雙層pcb板—詞解
PCB( Printed Circuit Board),中zhong文wen名ming稱cheng為wei印yin製zhi電dian路lu板ban,又you稱cheng印yin刷shua線xian路lu板ban,是shi重zhong要yao的de電dian子zi部bu件jian,是shi電dian子zi元yuan器qi件jian的de支zhi撐cheng體ti,是shi電dian子zi元yuan器qi件jian電dian氣qi連lian接jie的de載zai體ti。由you於yu它ta是shi采cai用yong電dian子zi印yin刷shua術shu製zhi作zuo的de,故gu被bei稱cheng為wei“印刷”電路板。
而雙層pcb板即雙層線路板,雙層線路板這種電路板的兩麵都有布線,不過要用上兩麵的導線,必須要在兩麵間有適當的電路連接才行。這種電路間的“橋梁”叫做導孔。導孔是在pcb上,充滿或塗上金屬的小洞,它可以與兩麵的導線相連接。用PROTEL畫雙麵pcb板子的時候,在TopLayer(頂層)上畫導線連接元器件,就是在頂層畫板; 選擇BottomLayer(底層),在底層上畫導線連接元器件,就是在底層上畫板。以上就是畫雙層pcb,意思是在一塊pcb板子的頂層和底層都畫導線。雙麵板解決了單麵板中因為布線交錯的難點(可以通過孔導通到另一麵),即正反兩麵都有布線,元器件可以焊接在正麵,也可以焊接在反麵,它更適合用在比單麵板更複雜的電路上。
雙層pcb板—設計及布線原則
shuangcengbandixianshejichengzhazhuangweikuangxingcheng,jizaiyinzhibanyimianbujiaoduodepingxingdixian,lingyimianweichaobanchuizhidixian,ranhouzaitamenjiaochadedifangyongjinshuhuaguokonglianjieqilai(過孔電阻要小)。
為考慮到每個IC芯片近旁應設有地線,往往每隔1~115cm布一根地線,這樣密集的地線使信號環路的麵積更小,有利於降低輻射。該地網設計方法應在布信號線之前,否則實現比較困難。
雙層pcb板信號線布線原則
雙層板在元器件合理布局確定後,緊接著先設計地網抄板電源線,再布重要線---敏感線、高頻線,後布一般線---低di頻pin線xian。關guan鍵jian引yin線xian最zui好hao有you獨du立li的de電dian源yuan,地di線xian回hui路lu,引yin線xian且qie非fei常chang短duan,所suo以yi有you時shi在zai關guan鍵jian線xian邊bian上shang布bu一yi條tiao地di線xian緊jin靠kao信xin號hao線xian,讓rang它ta形xing成cheng最zui小xiao的de工gong作zuo回hui路lu。
四層板頂麵、底麵的布線原則同雙層板的信號線,也是先布關鍵晶體、晶振電路,時鍾電路,CPU等信號線,一定要遵守環流麵積盡量小的原則。
印製板IC電路工作時,前麵多次提及環流麵積,實際它的出處在差模輻射的概念。如差模輻射的定義:電(dian)路(lu)工(gong)作(zuo)電(dian)流(liu)在(zai)信(xin)號(hao)環(huan)路(lu)中(zhong)流(liu)動(dong),這(zhe)個(ge)信(xin)號(hao)環(huan)路(lu)會(hui)產(chan)生(sheng)電(dian)磁(ci)輻(fu)射(she),由(you)於(yu)這(zhe)種(zhong)電(dian)流(liu)是(shi)差(cha)模(mo)的(de),因(yin)此(ci)信(xin)號(hao)環(huan)路(lu)產(chan)生(sheng)的(de)輻(fu)射(she)稱(cheng)為(wei)差(cha)模(mo)輻(fu)射(she),其(qi)輻(fu)射(she)場(chang)強(qiang)的(de)計(ji)算(suan)公(gong)式(shi):E1=K1·f2·I·A/γ
式中:E1---差模抄板印製板電路空間γ處的輻射場強由差模輻射公式可見,其輻射場強與工作頻率f2、環流麵積A、工作電流I成正比,如當工作頻率f確定後,環流麵積的大小是我們設計中可直接控製的關鍵因素,同時環流工作速度、dianliuzhiyaomanzukekaoxing,bingfeiyuedayuehao,xinhaoshangtiaoyanxiatiaoyanyuezhai,tadexiebofenliangjiuyueda,yuekuan,diancifushejiuyuegao,gonglvyuedaqidianliubiranjiuda(上述已指出過),這是我們不期望的。
下麵給出幾種邏輯電路能滿足輻射B級標準允許的環流麵積參考值。可以看出,電路開關速度越快,則允許的麵積越小。
關鍵的聯線,如有可能其周圍均可用地線包圍之。另待PCB抄板布線完畢後,可用地線將所有空隙覆蓋,但必須注意這些覆蓋地線都要與大地層低阻抗的聯體短接,這樣能取得良好的效果(注意:有空隙要求的應滿足條件,如爬電距離等)。
雙層pcb板—布線技巧
使用自動布線器來設計pcb 是吸引人的。大多數的情形下,自動布線對純數字的電路(尤其是低頻率信號且低密度的電路)的動作不至於會有問題。但當嚐試使用布線軟件提供的自動布線工具做模擬、混合訊號或高速電路的布線時,可能會出現一些問題,而且有可能造成極嚴重的電路性能問題。[1] 關(guan)於(yu)布(bu)線(xian)有(you)許(xu)多(duo)要(yao)考(kao)慮(lv)的(de)事(shi)項(xiang),但(dan)較(jiao)為(wei)困(kun)擾(rao)的(de)問(wen)題(ti)是(shi)接(jie)地(di)方(fang)式(shi)。假(jia)使(shi)接(jie)地(di)路(lu)徑(jing)是(shi)由(you)上(shang)層(ceng)開(kai)始(shi),每(mei)個(ge)裝(zhuang)置(zhi)的(de)接(jie)地(di)皆(jie)經(jing)由(you)在(zai)該(gai)層(ceng)上(shang)的(de)拉(la)線(xian)連(lian)接(jie)到(dao)地(di)線(xian)。對(dui)下(xia)層(ceng)的(de)每(mei)個(ge)裝(zhuang)置(zhi)而(er)言(yan),是(shi)由(you)電(dian)路(lu)板(ban)右(you)邊(bian)的(de)貫(guan)孔(kong)連(lian)接(jie)到(dao)上(shang)層(ceng)而(er)形(xing)成(cheng)接(jie)地(di)回(hui)路(lu)。使(shi)用(yong)者(zhe)在(zai)檢(jian)查(zha)布(bu)線(xian)方(fang)式(shi)時(shi)會(hui)看(kan)到(dao)的(de)立(li)即(ji)紅(hong)色(se)旗(qi)標(biao)表(biao)示(shi)存(cun)在(zai)多(duo)個(ge)接(jie)地(di)回(hui)路(lu)。此(ci)外(wai),下(xia)層(ceng)的(de)接(jie)地(di)回(hui)路(lu)被(bei)一(yi)條(tiao)水(shui)平(ping)處(chu)。可(ke)降(jiang)低(di)數(shu)字(zi)切(qie)換(huan)δi/δt 對模擬電路造成的影響。
但dan須xu注zhu意yi的de是shi,這zhe兩liang片pian雙shuang層ceng板ban在zai電dian路lu板ban的de下xia層ceng都dou有you一yi個ge接jie地di麵mian。如ru此ci設she計ji是shi為wei了le讓rang工gong程cheng師shi在zai做zuo故gu障zhang排pai除chu時shi可ke以yi迅xun速su地di看kan到dao布bu線xian,此ci種zhong方fang式shi常chang出chu現xian在zai裝zhuang置zhi製zhi造zao商shang的de示shi範fan與yu評ping估gu板ban上shang。但dan更geng典dian型xing的de做zuo法fa是shi在zai電dian路lu板ban的de上shang層ceng鋪pu上shang接jie地di麵mian,以yi降jiang低di電dian磁ci幹gan(emi)。
雙層pcb板—設計操作步驟
1、準備電路原理圖
2、新建一個pcb文件並載入元器件封裝庫
3、規劃電路板
4、裝入網絡表和元件
5、元器件自動布局
6、布局調整
7、網絡密度分析
8、布線規則設定
9、自動布線
10、手動調整布線
雙層pcb板—PCB設計經驗(嵌入式硬件經驗)

2. 從焊座出來的線,要出線至少10mil再變向,不要斜出線,會產生銳角,不美觀
3. 主電源線(電流比較大)的過孔用雙孔並列方式,防止一個過孔失效電路不能工作
4.電源入口電容采用100uf並104陶瓷的方式 出口電容容量要足夠大滿足電路要求(大電流時不會把電壓瞬間拉低)。關斷二極管離電源芯片輸出引腳越近越好
5.電源部分電阻電容要核算功率,封裝要滿足功率要求
6. 多個射頻電路,可以將射頻交叉布在不同層上,減少幹擾
7.要注意引線位置,要滿足原理圖,不是信號相同就可以任意位置可以引出
8.相同特性的信號線布線時信號特性要一樣,走線距離盡量一樣長,過孔數相同
9.將一些電源的去耦電容濾波電容可以騎在管腳上放於反麵,節省空間也縮短布線距離
10.布線采用經緯布線,上下層布線清晰,也能減少過孔,減小幹擾
11.繪製原理圖時要嚴格核算電源芯片額定電流額定功率,使其滿足實際負載要求
12.布線時要將直插式元件放於周圍,不要放在核心布線區,這樣會產生穿插,影響經緯走線。 防止穿插,因為焊接時可能刮破線路的組焊層,這樣焊管腳時就可能產生粘連
13.網絡芯片下禁止鋪銅
14.焊接時晶振嚴謹摔,因為過度的震蕩會影響其性能
15.板子四角最好做成圓角 防止刮傷
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 貿澤EIT係列新一期,探索AI如何重塑日常科技與用戶體驗
- 算力爆發遇上電源革新,大聯大世平集團攜手晶豐明源線上研討會解鎖應用落地
- 創新不止,創芯不已:第六屆ICDIA創芯展8月南京盛大啟幕!
- AI時代,為什麼存儲基礎設施的可靠性決定數據中心的經濟效益
- 矽典微ONELAB開發係列:為毫米波算法開發者打造的全棧工具鏈
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
Future
GFIVE
GPS
GPU
Harting
HDMI
HDMI連接器
HD監控
HID燈
I/O處理器
IC
IC插座
IDT
IGBT
in-cell
Intersil
IP監控
iWatt
Keithley
Kemet
Knowles
Lattice
LCD
LCD模組
LCR測試儀
lc振蕩器
Lecroy
LED
LED保護元件
LED背光


