PCB

常见的PCB布局困扰分析及精彩案例分享

由 cathy 提交于周五, 21 十二月 2018 - 13:40

在电子设计中，项目原理图设计完成编译通过之后，就需要进行PCB的设计。PCB设计首先在确定了板形尺寸，叠层设计，整体的分区构想之后，就需要进行设计的第一步：元件布局。即将各元件摆放在它合适的位置。而布局是一个至关重要的环节。布局结果的优劣直接影响到布线的效果，从而影响到整个设计功能。因此，合理有效的布局是PCB设计成功的第一步。

PCB布局前按照整个功能按模块对电路进行分区。区域规划时依照功能对模拟部分和数字部分隔离，高频电路与低频电路隔离。分区完成之后考虑每个区域内的关键元件，将区域内其他元件以关键元件为重点放置到合适的位置。当放置元件时，同时考虑子系统电路之间的内部电路走线，特别是时序及振荡电路。为了去除电磁干扰的潜在问题，应系统地检查元件放置与布局，以方便走线，降低电磁干扰，满足功能的前提下尽量做到美观。

常见的PCB布局方面的问题和困惑

一个产品的成功与否，一方面要求功能质量良好，另一方面要求美观，要像向雕琢一件工艺品一样布局您的电路板。在PCB元件布局方面经常会有这些疑问和困扰。

PCB板形与整机是否匹配？元器件之间是间距是否合理，有无水平上或高度上的冲突？

PCB是否需要拼版，是否要预留工艺边，是否预留安装孔，如何排列定位孔？

PCB走线角度选择不该90°？ — PCB Layout 跳坑指南

由 cathy 提交于周一, 17 十二月 2018 - 14:14

现在但凡打开SoC原厂的PCB Layout Guide，都会提及到高速信号的走线的拐角角度问题，都会说高速信号不要以直角走线，要以45度角走线，并且会说走圆弧会比45度拐角更好。事实是不是这样？PCB走线角度该怎样设置，是走45度好还是走圆弧好？90度直角走线到底行不行？这是老wu经常看见广大 PCB Layout 拉线菌热议的话题。

1、Annular Ring 孔环
指绕接通孔壁外平贴在板面上的铜环而言。在内层板上此孔环常以十字桥与外面大地相连，且更常当成线路的端点或过站。在外层板上除了当成线路的过站之外，也可当成零件脚插焊用的焊垫。与此字同义的尚有 Pad(配圈)、 Land (独立点)等。

2、Artwork 底片
在电路板工业中，此字常指的是黑白底片而言。至于棕色的“偶氮片”(Diazo Film)则另用 Phototool 以名之。PCB 所用的底片可分为“原始底片”Master Artwork 以及翻照后的“工作底片”Working Artwork 等。

3、Basic Grid 基本方格
指电路板在设计时，其导体布局定位所着落的纵横格子。早期的格距为 100 mil，目前由于细线密线的盛行，基本格距已再缩小到 50 mil。

4、Blind Via Hole 盲导孔
指复杂的多层板中，部份导通孔因只需某几层之互连，故刻意不完全钻透，若其中有一孔口是连接在外层板的孔环上，这种如杯状死胡同的特殊孔，称之为“盲孔”(Blind Hole)。

跟着小编的脚步一起来看看这些PCB常见错误吧，加深印象，多多巩固，也许你就是下一个PCB设计大咖！

1、原理图常见错误

1）ERC报告管脚没有接入信号：

a. 创建封装时给管脚定义了I/O属性；

b.创建元件或放置元件时修改了不一致的grid属性，管脚与线没有连上；

c. 创建元件时pin方向反向，必须非pin name端连线；

d.而最常见的原因，是没有建立工程文件，这是初学者最容易犯的错误。

2）元件跑到图纸界外：没有在元件库图表纸中心创建元件。

3）创建的工程文件网络表只能部分调入pcb：生成netlist时没有选择为global。

PCB电路板是什么
　　
印制电路板{PCB线路板}，又称印刷电路板，是电子元器件电气连接的提供者。它的发展已有100多年的历史了；它的设计主要是版图设计；采用电路板的主要优点是大大减少布线和装配的差错，提高了自动化水平和生产劳动率。

PCB电路板的组成
　　
1、线路与图面（Pattern）：线路是做为原件之间导通的工具，在设计上会另外设计大铜面作为接地及电源层。线路与图面是同时做出的。

2、介电层（Dielectric）：用来保持线路及各层之间的绝缘性，俗称为基材。

3、孔（Through hole / via）：导通孔可使两层次以上的线路彼此导通，较大的导通孔则做为零件插件用，另外有非导通孔（nPTH）通常用来作为表面贴装定位，组装时固定螺丝用。

4、防焊油墨（Solder resistant /Solder Mask）：并非全部的铜面都要吃锡上零件，因此非吃锡的区域，会印一层隔绝铜面吃锡的物质（通常为环氧树脂），避免非吃锡的线路间短路。根据不同的工艺，分为绿油、红油、蓝油。

规则一：AGND和DGND接地层应当分离吗？

简单回答是：视情况而定。

详细回答则是：通常不分离。因为在大多数情况下，分离接地层只会增加返回电流的电感，它所带来的坏处大于好处。从公式V = L(di/dt)可以看出，随着电感增加，电压噪声会提高。而随着开关电流增大（因为转换器采样速率提高），电压噪声同样会提高。因此，接地层应当连在一起。

一个例子是，在一些应用中，为了符合传统设计要求，必须将脏乱的总线电源或数字电路放在某些区域，同时还受尺寸限制的影响，使得电路板无法实现良好的布局分割，在这种情况下，分离接地层是实现良好性能的关键。然而，为使整体设计有效，必须在电路板的某个地方通过一个电桥或连接点将这些接地层连在一起。因此，应将连接点均匀地分布在分离的接地层上。最终，PCB上往往会有一个连接点成为返回电流通过而不会导致性能降低的最佳位置。此连接点通常位于转换器附近或下方。

随着整个电子产业的不断发展，电子行业的很多产品都已经有完善的上下游配套企业。从一个成熟产品的方案设计，外观设计，加工制造，装配测试，包装，批发商渠道等等，这样的一条产业链在特定的环境就这样自然地生成。因此，设计和制造之间的联系是极其紧密的，到了不可分割的地步。

电子产品从设计完成到加工制造其中最重要的一个环节就是PCB电路板的加工。而PCB加工出来的裸板绝大部分情况是要过贴片机贴片装配的。

那么问题来了，现在的电子产品都在向小型轻便化方向发展。当你的设计PCB板特别特别小，有的电子产品模块小到几厘米见方那么的小块时，PCB加工制造倒还好说，但是到了PCB装配环节，那么小的面积放在贴片机上进行装配就带来了问题。没有办法上装配生产线！

这里就需要对小块PCB进行拼板，拼成符合装配上机要求的合适的面积，或者拼成阴阳板，更加便于贴片装配。一般情况下，制造板厂会提供拼板的服务，但在AlTIum Designer软件设计中进行拼板，除了更能清晰地展示设计师意图之外，还有诸多好处。好处如下：

可以按照自己想要的方向拼板

拼板文件与源板关联，源板的改动会自动更新到拼板

可以将几块不同的板拼在一起

可以拼阴阳板（正反面交替）

导通孔（VIA）：这种是一种常见的孔是用于导通或者连接电路板不同层中导电图形之间的铜箔线路用的。比如（如盲孔、埋孔），但是不能插装组件引腿或者其他增强材料的镀铜孔。因为PCB是由许多的铜箔层堆迭累积而形成的，每一层铜箔之间都会铺上一层绝缘层，这样铜箔层彼此之间不能互通，其讯号的链接就靠导通孔（via），所以就有了中文导通孔的称号。

特点是：为了达到客户的需求，电路板的导通孔必须要塞孔，这样在改变传统的铝片塞孔工艺中，用白网完成电路板板面阻焊与塞孔，使其生产稳定，质量可靠，运用起来更完善。导通孔主要是起到电路互相连接导通的作用，随着澳门百家樂玩法行业的迅速发展，也对印制电路板制作的工艺和表面贴装技术提出了更高的要求。导通孔进行塞孔的工艺就应用而生了，同时应该要满足以下的要求：

1.导通孔内有铜即可，阻焊可塞可不塞。

2.导通孔内必须有锡铅，有一定的厚度要求（4um）不得有阻焊油墨入孔，造成孔内有藏锡珠。

3.导通孔必须有阻焊油墨塞孔，不透光，不得有锡圈，锡珠以及平整等要求。