我自己的原文哦~          https://blog.51cto.com/whaosoft/14017793

一、造成PCB焊接缺陷的原因

电路板孔的可焊性影响焊接质量

    电路板孔可焊性不好,将会产生虚焊缺陷,影响电路中元件的参数,导致多层板元器件和内层线导通不稳定,引起整个电路功能失效。

    所谓可焊性就是金属表面被熔融焊料润湿的性质,即焊料所在金属表面形成一层相对均匀的连续的光滑的附着薄膜。影响印刷电路板可焊性的因素主要有:

  • 焊料的成份和被焊料的性质

    焊料是焊接化学处理过程中重要的组成部分,它由含有助焊剂的化学材料组成,常用的低熔点共熔金属为Sn-Pb或Sn-Pb-Ag。其中杂质含量要有一定的分比控制,以防杂质产生的氧化物被助焊剂溶解。焊剂的功能是通过传递热量,去除锈蚀来帮助焊料润湿被焊板电路表面。一般采用白松香和异丙醇溶剂。

  • 焊接温度和金属板表面清洁程度

    焊接温度和金属板表面清洁程度也会影响可焊性。温度过高,则焊料扩散速度加快,此时具有很高的活性,会使电路板和焊料溶融表面迅速氧化,产生焊接缺陷,电路板表面受污染也会影响可焊性从而产生缺陷,这些缺陷包括锡珠、锡球、开路、光泽度不好等。

翘曲产生的焊接缺陷

    电路板和元器件在焊接过程中产生翘曲,由于应力变形而产生虚焊、短路等缺陷。翘曲往往是由于电路板的上下部分温度不平衡造成的。对大的PCB,由于板自身重量下坠也会产生翘曲。

    普通的PBGA器件距离印刷电路板约0.5mm,如果电路板上器件较大,随着线路板降温后恢复正常形状,焊点将长时间处于应力作用之下,如果器件抬高0.1mm就足以导致虚焊开路。

电路板的设计影响焊接质量

    在布局上,电路板尺寸过大时,虽然焊接较容易控制,但印刷线条长,阻抗增大,抗噪声能力下降,成本增加。

    过小时,则散热下降,焊接不易控制,易出现相邻线条相互干扰,如线路板的电磁干扰等情况。相x关文章:从焊接角度谈画PCB时应注意哪些问题。

    因此,必须优化PCB板设计:

  • 缩短高频元件之间的连线、减少EMI干扰。
  • 重量大的(如超过20g) 元件,应以支架固定,然后焊接。
  • 发热元件应考虑散热问题,防止元件表面有较大的ΔT产生缺陷与返工,热敏元件应远离发热源。
  • 元件的排列尽可能平行,这样不但美观而且易焊接,宜进行大批量生产。电路板设计为4∶3的矩形最佳。导线宽度不要突变,以避免布线的不连续性。电路板长时间受热时,铜箔容易发生膨胀和脱落,因此,应避免使用大面积铜箔。

    综合上述,为能保证PCB板的整体质量,在制作过程中,要采用优良的焊料、改进PCB板可焊性以及及预防翘曲防止缺陷的产生。

二、9个PCB布局技巧

介绍几个常用的PCB布局小技巧。

1、稳压器布局

线性稳压器十分常见,由三个引脚组成:

  • 稳压输出(5V、3.3V等)
  • 接地(GND)
  • 未稳压电压输入

不同型号的引脚顺序和封装可能不同,因此在设计的时候一定注意。

不同型号的引脚顺序和封装

稳压器引脚排列:78L05、MCP1826、MCP1702-5002E

在PCB 完成后,可能会发现电路需要更高的输入电压、或者更低的压差电压。如果布局的合理,就方便更换稳压器。

灵活的稳压器 PCB 布局

添加第4个和第5个孔,根据以下引脚排列:

  • +5、+UN、GND(顶部三孔)
  • GND、+UN、+5(顶部三个孔装反)
  • +UN、GND、+5(中间三孔)
  • +5、GND、+UN(中间三孔装反)
  • GND、+5、+UN(底部三孔)
  • +UN、+5、GND(底部三个孔装反)
  • 上面涵盖了引脚的 6 种排列方式,如果确保所有孔的直径均为 0.040 英寸,那么就包含了TO-220 和 TO-92 封装。

三引脚线性稳压的通用布局

2、不同微调电位器引脚兼容

小型电位器(通常称为微调器或微调电位器)也有多种封装选择,最常见的微调电位器具有0.1英寸间距的引线,但引线的连接位置与元件主体不太同。

微调电位器引脚排列

最左边的微调电位器可能成本最低,不因为交错的引脚导致PCB出现问题。第二个电位器是最紧凑的,但价格也更好。

第三个是多圈电位器,可以垂直安装或者平放。最右边的微调电位器有一个方便手指操作的旋钮,非交错的引脚位于封装的正面。

封装的正面一直到中心布置一个3*3网格

为了与所有这些引脚排列兼容,可以从封装的正面一直到中心布置一个3*3网格,这样上面所说的4种微调电位器都可以放入PCB中的同一位置。

在几乎所有通孔电位器上,中心销往往是滑动端,你可以将孔图案网格延申到布局的顶部,以防你需要将电位器反着定向。(也就是是说,假设你沿顺时针是增大,但是你可能需要减小。)

3、布局电容-添加额外的孔

使用 3 个电容,以便在组装时可以选择 0.1 英寸和 0.2 英寸间隔的零件。

电容

扩展电容接受具有相同阻值但不同阴线间距的电容。

为了保持一致性,可以将第一个焊盘设为正方形并设为正值,另外2个孔接地并连接在一起。

不管你使用的电容是什么尺寸,都必须要填充一个孔。这样可以知道,较小的部件应该与第一个孔对齐。

额外孔的另一个好处是,如果在PCB上出了错误,另外一个孔可以备用接地连接

电容布局

4、布局按钮要添加的额外的孔

触觉按钮在电子电路中非常常见,最常见的触觉按钮封装包含4个引脚,形状是方形的。

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触觉按钮

实际上,封装是矩形的,但如果将引脚强行插入 PCB孔中,可能会以90°偏离方向安装。通常,按下按钮时,按钮会将一对引脚连接到另一对引脚,如果安装不正确的话,就分不清是按下去了,还是正常的状态。

安装前,需要要万用表仔细测量引脚的连续性。或者,可以对 PCB 进行布局,让按钮可以任意方向安装也可以正常工作。

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按钮布局

从电气角度来说,通过将电路连接到相对角上的引脚。你肯定只能从开关的一侧获得一个引脚,而从另一侧获得另一个引脚。

你可以使用万用表来测量开关上相对引脚的连续性。

不管你选择哪两个引脚,标准按钮在按下时始终显示连续性,而在释放时则不显示连续性。

按钮选择

可以通过在中间添加3个额外的孔让按钮更加通用,这样的话,可以安装多种类型的按钮。

按钮布局

按钮模式允许选择零件

5、孔周围添加更宽的圆形焊盘

默认情况下,大多数 PCB 布局在常见的 0.029 英寸直径孔周围使用 0.056 英寸直径焊盘。

这对于DIP芯片和其他紧密间隔的孔非常有效,因为仍然有足够的空间在两个孔之间走线而不触碰到焊盘。

但是,在许多PCB中,大多数孔没有非常紧密地通过走线。对于周围比较宽阔的孔,通过在孔周围添加更宽的圆形焊盘,以在焊接过程中提供最大的接触面积。

具有较大焊盘的孔

在上面的示例中,你可以看孔周围有宽阔的闪亮区域,以确保零件引脚和PCB走线之间良好的焊接接触。焊接速度也更快。

6、阻焊层

阻焊层是一种电和化学绝缘涂层,可以保护金属走线免受环境和意外电气连接的影响。

扩展被阻焊层覆盖

你添加的扩展焊盘区域可能在 PCB 生产过程中被阻焊层覆盖。

带圆形底焊盘的孔PCB布局

在PCB 布局软件中,通过从焊盘工具中选择圆形焊盘而不是从圆形/弧形工具中选择圆形来制作扩展焊盘。这样,PCB制造商就不会覆盖焊盘,因为焊盘是用于焊接。

只需将 0.080 英寸直径的焊盘移至 0.029 英寸直径的孔即可形成具有扩展焊接区域的孔。

这样的话,在PCB的另一侧拥有更大的焊接表明,同时允许走线穿过PCB的另一侧引脚,如果你需要两侧都有更大的焊接表面,则需要增加带有孔的焊盘尺寸。

7、铜填充可以减少热量并提高效率

某些部件(例如电压调节器和电机驱动器)在使用过程中可能会变热。吸走热量的一种简单方法是将铜填充物放置在芯片下方,在热芯片测试中,铜芯片可以减少热量并提高性能。

电机驱动IC PCB布局

不过,有时候需要芯片下方的区域来走线,因为没有办法添加铜平面。相反,如果芯片的电源使用足够厚的走线,并将这些走线连接到附近甚至很小的铜区域。

8、测试点设计

测量直流电压时,必须将接地探头与电路连接到同一地,首先要测量的电压之一是稳压电源。

你可以在 PCB 上找电阻或具有裸露位置的连接器来连接万用表探头,但是,将探针连接到这些位置可能比较困难,或者 PCB 的该区域可能太拥挤而无法接触到引脚,

接地探头与电路连接到同一地

将测试点放置在 PCB的边缘,避免电线悬挂在工作电路上。

环线测试点 PCB布局

对于环路本身,更倾向于使用从组件引脚上切下的电线,使用稍大的孔(直径 0.035 英寸),以便可以使用较粗的金属丝来制作钩环,太细的话,一下就掰弯了。

如果将正电压孔(+V)之一放置在距离其中一个接地孔0.1英寸的范围内,并且使用较大直径的孔( 0.035 英寸),则可以安装接口或者连接器作为备用电源连接器。

测试点可以连接备用电源孔以纠正电路中的错误或者在板边缘附近放置一个大过孔。

PCB 侧面附近的大电镀孔作为测试钩的测试点

9、接地线和电源线设计

接地线和电源线要比信号线更粗。较粗的走线不仅会承载更多的电流,而且尺寸差异,可以很快识别出哪些走线用于电源,哪些走线用于信号。降低了将电源走线错误地连接到信号引脚,或者将信号走线错误地连接到电容的可能性。

走线宽度的差异减少了连接错误

三、PCB布局思路分析

分析好整个电路原理以后,就可以开始对整个电路进行布局布线,下面,给大家介绍一下布局的思路和原则。

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1、首先,我们会对结构有要求的器件进行摆放,摆放的时候根据导入的结构,连接器得注意1脚的摆放位置。

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2、布局时要注意结构中的限高要求。

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3、 如果要布局美观,一般按元件外框或者中线坐标来定位(居中对齐)。

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4、 整体布局要考虑散热。

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5、 布局的时候需要考虑好布线通道评估、考虑好等长需要的空间。

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6、 布局时需要考虑好电源流向,评估好电源通道。

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7、 高速、中速、低速电路要分开。

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8、强电流、高电压、强辐射元器件远离弱电流、低电压、敏感元器件。

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9、 模拟、数字、电源、保护电路要分开。

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10、 接口保护器件应尽量靠近接口放置。

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11、 接口保护器件摆放顺序要求:(1)一般电源防雷保护器件的顺序是:压敏电阻、保险丝、抑制二极管、EMI滤波器、电感或者共模电感,对于原理图 缺失上面任意器件顺延布局;(2)一般对接口信号的保护器件的顺序是:ESD(TVS管)、隔离变压器、共模电感、电容、电阻,对于原理图缺失上面任意器件顺延布局;严格按照原理图的顺序(要有判断原理图是否正确的能力)进行“一字型”布局。

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12、电平变换芯片(如RS232)靠近连接器(如串口)放置。

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13、 易受ESD干扰的器件,如NMOS、 CMOS器件等,尽量远离易受ESD干扰的区域(如单板的边缘区域)。

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14、 时钟器件布局:(1)晶体、晶振和时钟分配器与相关的IC器件要尽量靠近;(2)时钟电路的滤波器(尽量采用“∏”型滤波)要靠近时钟 电路的电源输入管脚;(3)晶振和时钟分配器的输出是否串接一个22欧姆的电阻;(4)时钟分配器没用的输出管脚是否通过电阻接地;(5)晶体、晶振和时钟分配器的布局要注意远离大功率的元器件、散热器等发热的器件;(6)晶振距离板边和接口器件是否大于1inch。

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15、开关电源是否远离AD\DA转换器、模拟器件、敏感器件、时钟器件。

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16、开关电源布局要紧凑,输入\输出要分开, 严格按照原理图的要求进行布局,不要将开关电源的电容随意放置。

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17、 电容和滤波器件 :(1)电容务必要靠近电源管脚放置,而且容值越小的电容要越靠近电源管脚;(2)EMI滤波器要靠近芯片电源的输入口;(3)原则上每个电源管脚一个0.1uf的小电容、一个集成电路一个或多个10uf大电容,可以根据具体情况进行增减;

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四、如何在PCB布局中减少寄生电容?

电子系统中的噪声有多种形式。无论是从外部来源接收到的,还是在PCB布局的不同区域之间传递,噪声都可以通过两种方法无意中接收:寄生电容和寄生电感。寄生电感相对容易理解和诊断,无论是从串扰的角度还是从板上不同部分之间看似随机噪声的耦合。

处理寄生电容并不一定更难,但确实需要理解PCB布局几何形状将如何影响互电容。在高频操作的系统中,或者在高dV/dt节点可以创建电容耦合噪声的地方,一些简单的PCB布局选择可以帮助减少寄生元件。在本文中,将一般性地描述如何减少寄生电容,并提供一些在高频路由以及在开关转换器中的例子。

 识别并减少寄生电容 

虽然没有单一公式用于寄生电容,但它有一个一般定义:

- 寄生电容是两个通过绝缘体分隔的导电结构之间存在的非故意电容(通常是不希望的)。

有时,这种非预期的电容实际上是有益的,在这种情况下,我们不使用“寄生”这个词来描述它。以电源-地平面对为例;这种简单结构有助于提供一个大的电荷储备,以支持具有高输入/输出数量的高速组件,因为它具有固有的电容性。另一个例子是在共面波导中,基本上是利用寄生电容来将互连的阻抗设置为所需的值。

在PCB中,寄生电容几乎可以出现在任何地方。看看下面的布局;我指出了一些寄生电容明显的区域。这只显示了顶层产生的电容,但任何层都可能有电容。

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正如上面的定义所暗示的,寄生电容出现在任何由介电体分隔的导体对之间,我们可以快速识别上述示例中出现寄生电容的多个区域。每当在PCB布局中有寄生电容时,它可以通过两种方式出现:

- 作为自身电容,它表现为导体与不同导体(通常是GND)之间的高不希望的电容。
- 互相电容是指两个导电结构之间的电容,它们各自参考第三个导电结构;这实际上是导致两条走线之间产生电容耦合的电容形式。

为什么高寄生电容很重要?这很重要,因为每当两个电容耦合的导体之间存在变化的电位时,这会导致每个导体上流动一些位移电流。这是设计师应该熟悉的一种串扰形式。通常,当一个切换信号在受害走线上诱导其信号时,我们称之为串扰,但同样的机制在存在一些寄生电容时也可以在任何其他结构上诱导噪声。

虽然永远无法完全消除它,但在某些情况下,尝试减少它是有益的。要了解如何减少寄生电容的一些策略,看一些例子会有所帮助。

示例:开关调节器中的高dV/dt节点

下面的调节器示例部分展示了一个强dV/dt节点的位置,以及为什么这种布局会有更大的耦合进入其反馈回路,而不是到系统的任何附近部分。在开关调节器中,dV/dt节点出现在开关阶段的输出上,但在整流/滤波阶段之前。在下面的示例中,SW_OUT节点是我们的高dV/dt节点,由PWM信号驱动。

这个节点对附近的地面区域有一些寄生电容。如果附近有其他组件或电路,这些电路的寄生电容会导致开关噪声出现在这些电路中。附近的地面有一些帮助,但真正防止噪声耦合的是从SW_OUT回到调节器芯片的大电容器。这个大电容器为高dV/dt开关噪声提供了一个低阻抗路径回到开关阶段的高侧,有效地将开关阶段的输出与GND解耦。

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dV/dt 节点可能会导致 PCB 布局中的噪声耦合。一个有意放置的电容器可以防止这种情况

另一种减少SW_OUT与附近走线或电路之间寄生电容的策略是利用下一层的GND平面。将GND平面靠近高dV/dt节点,将通过创建更强的电场与GND的耦合,相比于PCB布局中的某些其他节点,减少相互电容。换句话说,会希望在这块板子的L1和L2之间有一个更薄的介电层。

示例:两条走线之间的相互电容
电容性串扰是走线之间两种耦合类型之一(另一种是感应性),其中一条走线上的信号可以在另一条走线上产生噪声。在逐渐增高的频率下,这主要由相互电容主导。在PCB布局中,假设已经按照最佳实践在GND区域上布线,基本上有两种减少这种类型寄生电容的选择:

- 在保持阻抗目标不变的情况下,使地线更靠近信号线,同时使信号线更窄
- 增加信号线之间的间距

几乎能找到的所有关于减少串扰的建议都会推荐选项#2,但实际上选项#1同样有效。这是因为它使地平面中的镜像电荷/电流更靠近信号线。不应该尝试像短接保护信号线这样的操作,因为这会在地线上产生不希望的寄生电容,并且在某些配置中实际上会增加串扰。

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仿真结果显示,两个50欧姆走线之间的寄生电容如何受与GND平面的距离(记作H)的影响。

对于自电容形式的寄生电容,需要分开导体或使导体变小。对于互电容形式的寄生电容,需要通过增加自电容远超过互电容来减少耦合。在上述例子中,我们看到,仅仅通过将地平面靠近我们的互电容信号线,就大大减少了它们的互电容,而无需对PCB布局中的其他导体进行任何改变。

五、PCB如何布局才更加合理

PCB板中元器件的布局是至关重要的,正确合理的布局不仅使版面更加整齐美观,同时也影响着印制导线的长短与数量,良好的PCB器件布局对提升整机的性能有着极其重要的意义。

那么如何布局才更加合理呢?

01 无线模组的PCB布局要点

模拟电路与数字电路物理分离,例如MCU与无线模组的天线端口尽量远离;

无线模组的下方尽量避免布置高频数字走线、高频模拟走线、电源走线以及其它敏感器件,模组下方可以铺铜;

无线模组需尽量远离变压器、大功率电感、电源等电磁干扰较大的部分;

在放置含有板载PCB天线或陶瓷天线时,模组的天线部分下方PCB需挖空处理,不得铺铜且天线部分尽量处于板边;

无论射频信号还是其它信号走线应尽量短,其它信号还需远离无线模组发射部分,避免受到干扰;

布局需考虑无线模组需要具有较完整的电源地,射频走线需留出地孔伴随空间;

无线模组所需的电压纹波要求较高,因此最好在靠近模组电压引脚处增加较为合适滤波电容,例如10uF;

无线模块发送频率快,对电源的瞬态响应有一定要求,除了设计时需要选取性能优异的电源方案外,布局时也要注意合理的布置电源电路,充分发挥电源性能;如DC-DC布局是就需要注意续流二极管地与IC地的距离需要尽量靠近保证回流、功率电感与电容之间的距离需要尽量靠近等。

02 线宽、线距的设置

线宽、线距的设置对整板的性能提升有巨大的影响,合理的设置走线宽度、线距能够有效的提升整板的电磁兼容性以及各方面的性能。

例如电源线的线宽设置就要从整机负载的电流大小、供电电压大小、PCB的铜厚、走线长度等方面去考虑,通常宽1.0mm,铜厚1oz(0.035mm)的走线可通过约2A的电流。线距的合理设置可以有效减少串扰等现象,如常用的3W原则(即导线间的中心间距不小于3倍线宽时,则可保持70%的电场不互相干扰)。

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电源走线:按照负载的电流、电压大小以及PCB铜厚综合考虑,通常电流都需预留2倍于正常工作电流,线距尽量满足3W原则。

信号走线:根据信号的传输速率、传输类型(模拟还是数字)、走线长度等等综合考虑,普通信号线间距推荐满足3W原则,差分线则另行考虑。

射频走线:射频走线的线宽需要考虑特性阻抗,常用的射频模组天线接口均为50Ω特特性阻抗,按经验功率≤30dBm(1W)的射频线宽0.55mm,铺铜的间距0.5mm,更准确的也可通过板厂协助调整得到约50Ω的特性阻抗。

03 器件之间的间距设置

在PCB Layout时器件之间的间距是我们必须要考虑的事情,如果间距太小则容易导致焊接连锡影响生产。

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距离建议如下:

同类器件:≥0.3mm;

不同器件:≥0.13*h+0.3mm(h为周围邻近器件最大高度差);

只能使用手工焊接的器件之间距离建议:≥1.5mm;

直插器件与贴片器件也应保持生产足够距离,建议在1-3mm之间。

04 板边与器件、走线的间距控制

在PCB布局布线时器件和走线离板边的距离设计是否合理也非常的重要,例如在实际的生产过程中大多采用拼板的方式,因此如果器件离板边过近会造成在PCB分板的时候导致焊盘脱落,甚至器件损害,线路过近则容易在生产的时候导致线路断裂影响电路功能。

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推荐距离与摆放方式:

器件摆放:建议器件焊盘与拼板“V cut”方向平行,目的是使得分板时器件焊盘所承受的机械应力均匀且受力方向相同,减小焊盘脱落的可能性。

器件距离:器件离板边的摆放距离≥0.5mm;

走线距离:走线离板边的距离≥0.5mm。

05 相邻焊盘连接与泪滴

如果IC的相邻引脚需要相连,需要注意的是最好不要在焊盘上直接进行连接,而是引出在焊盘外连接,这样可以防止生产时IC的引脚连锡短接。另外相邻焊盘间引出的线宽也需要注意,最好不超过IC引脚的大小,一些特殊引脚除外如电源引脚等。

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  • 泪滴可以有效的减小因为线宽突变而造成的反射,可以让走线与焊盘平稳连接;
  • 添加泪滴解决了走线与焊盘之间的连接受冲击力容易断裂的问题;
  • 从外观上看添加泪滴也可以让PCB看起来更加合理美观。

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06 过孔的参数和放置

过孔的大小设置合理程度对电路的性能有着极大的影响,合理的过孔大小设置需要考虑过孔所承受的电流、信号的频率、制作工艺难度等,因此PCB Layout需要特别的注意。

此外过孔的放置位置也同样重要,过孔如放置在焊盘上,生产时便容易导致器件焊接不良,因此一般过孔都放置在焊盘外,当然在空间极其紧张的情况下过孔放置在焊盘上再加上制板商的盘中孔工艺也是可以的,不过这样做生产成本便会增加。

过孔设置的要点:

  • 一个PCB中因为不同走线的需要可以放置不同尺寸的过孔,不过通常不建议超过3种以免对生产造成极大的不便拉高成本;
  • 过孔的深度与直径比一般≤6,因为超过6倍时生产难以保证孔壁能够均匀镀铜;
  • 过孔的寄身电感与寄身电容也需要注意,尤其在高速电路中需要特别注意其分布性能参数;
  • 过孔越小越分布参数越小越适合高速电路,但其成本也高。

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以上6点便是此次整理的一些关于PCB Layout的注意事项,希望对大家能够有所帮助。

六、从焊接角度谈画PCB时应注意哪些问题

随着电子技术的飞速发展,电子元器件的小型化、微型化、间距为0.3mm~0.5mm高密度的芯片越来越普遍,对电子焊接技术的要求也就越来越高。虽然现在有了更精密的贴片机可以代替人工焊接,但影响焊接质量的因素太多。本文将从贴片焊接的角度,介绍了几点PCB设计时需要注意的要点,根据经验,如果未按照这些要求,很有可能造成焊接质量不高,虚焊和甚至在返修PCB的时候损坏焊盘或电路板。

(1)、影响PCB焊接质量的因素

从PCB设计到所有元件焊接完成为一个质量很高的电路板,需要PCB设计工程师乃至焊接工艺、焊接工人的水平等诸多环节都有着严格的把控。主要有以下因素:PCB图、电路板的质量、器件的质量、器件管脚的氧化程度、 锡膏的质量、锡膏的印刷质量、贴片机的程序编制的精确程度、贴片机的贴装质量、回流焊炉的温度曲线的设定等等因素。

焊接厂本身无法逾越的环节就是PCB画图的环节。由于做电路设计的人往往不焊电路板从而无法获得直接的焊接经验,不知道影响焊接的各种因素;而焊接厂的工人不 懂画板,他们只管完成生产任务,没有心思、更没有能力分析造成不良焊接的原因。由于这两方面的人才各司其职,难以有机结合。

(2)、画PCB图时的建议

下面我就PCB画图的环节给画PCB图的设计布线工程师们提出一些建议,希望在画图的过程中能避免出现影响焊接质量的各种不良画法。将主要以图文的形式介绍。

1、关于定位孔:PCB板的四角要留四个孔(最小孔径 2.5mm),用于印刷锡膏时定位电路板。要求X轴或Y轴方向圆心在同一轴线上,如下图:

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2、关于Mark点:用于贴片机定位。PCB板上要标注Mark点,具体位置:在板的斜对角,可以是圆形,或方形的焊盘,不要跟其它器件的焊盘混在一起。如果双面有器件,双面都要标注。whaoの开发板商城物联网测试设备

设计PCB时,请注意以下几点:

a、Mark点的形状如以下图案。(上下对称或左右对称)

b、A的尺寸为2.0mm。

c、从Mark点的外缘离2.0mm的范围内,不应有可能引起错误的识别的形状和颜色变化。(焊盘、焊膏)

d、Mark点的颜色要和周围PCB的颜色有明暗差异。

e、为了确保识别精度,Mark点的表面上电镀铜或锡来防止表面反射。对形状只有线条的标记,光点不能识别。

如下图所示:

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3、关于留5mm边:画PCB时,在长边方向要留不少于3mm的边用于贴片机运送电路板,此范围内贴片机无法贴装器件。此范围内不要放置贴片器件。如图:

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双面有器件的电路板应考虑到第二次过回流时会把已焊好的一面靠边的器件蹭掉,严重时会蹭掉焊盘、毁坏电路板。如下图所示:

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所以建议芯片少的一面(一般为Bottom面)的长边离边5mm范围内不要放置贴片器件。如果确实由于电路板面积受限,可以在长边加工艺边,参见本文17条“关于拼板的建议及加工艺边”。

4、不要直接在焊盘上过孔:直接在焊盘上过孔的缺陷是在过回流时锡膏熔化后流到过孔内,造成器件焊盘缺锡,从而形成虚焊。如图:

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5、关于二极管、钽电容的极性标注:二极管、钽电容的极性标注应符合行规,以免工人凭经验焊错方向。如图:

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6、关于丝印和标识:请将器件型号隐藏。尤其是器件密度高的电路板。否则,眼花缭乱影响找到焊接位置。如下图:

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也不要只标型号,不标标号。如下图所示,造成贴片机编程时无法进行。

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丝印字符的字号不应太小,以至于看不清。字符放置位置应错开过孔,以免误读。

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7、关于IC焊盘应延长:SOP、PLCC、QFP等封装的IC画PCB时应延长焊盘,PCB上焊盘长度=IC脚部长度×1.5为适宜,这样便于手工用烙铁焊接时,芯片管脚与PCB焊盘、锡三者熔为一体。如图:

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8、关于IC焊盘的宽度:SOP、PLCC、QFP等封装的IC,画PCB时应注意焊盘的宽度,PCB上焊盘a的宽度=IC脚部宽度(即:datasheet中的Nom.值),请不要增宽,保证b(即两焊盘间)有足够的宽度,以免造成连焊。如图:

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9、放置器件不要旋转任意角度:由于贴片机无法旋转任意角度,只能旋转90℃、180℃、270℃、360℃。如下图B 旋转了1℃,贴片机贴装后器件管脚与电路板上的焊盘就会错开1℃的角度,从而影响焊接质量。

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10、相邻管脚短接时应注意的问题:下图a的短接方法不利于工人识别该管脚是否应该相连,且焊接后不美观。如果画图时按图b、图c的方法短接并加上阻焊,焊接出来的效果就不一样:只要保证每个管脚都不相连,该芯片就无短路现象,而且外观也美观。

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11、关于芯片底下中间有焊盘的问题:芯片底下中间有焊盘的芯片画图时如果按芯片的封装图画中间的焊盘,就容易引起短路现象。建议将中间的焊盘缩小,使它与周围管脚焊盘之间的距离增大,从而减少短路的机会。如下图:

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12、厚度较高的两个器件不要紧密排在一起:如下图所示,这样布板会造成贴片机贴装第二个器件时碰到前面已贴的器件,机器会检测到危险,造成机器自动断电。

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13、关于BGA:由于BGA封装比较特殊,其焊盘都在芯片底下,外面看不到焊接效果。为了返修方便,建议在PCB板上打两个 Hole Size:30mil 的定位孔,以便返修时定位(用来刮锡膏的)钢网。

温馨提示:定位孔的大小不宜过大或过小,要使针插入后不掉、不晃动、插入时稍微有点紧为宜,否则定位不准。如下图:

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而且建议BGA周围一定的范围内要留出空地别放置器件,以便返修时能放得下网板刮锡膏。

14、关于PCB板的颜色:建议不要做成红色。因为红色电路板在贴片机的摄像机的红色光源下呈白色,无法进行编程,不便于贴片机进行焊接。

15、关于大器件下面的小器件:有的人喜欢将小的器件排在同一层的大器件底下,比如:数码管底下有电阻,如下图:

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如此排版会给返修造成困难,返修时必须先拆数码管,还有可能造成数码管损坏。建议将数码管底下的电阻排到Bottom面,如下图:

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16、关于覆铜与焊盘相连影响熔锡:由于覆铜会吸收大量热量,造成焊锡难以充分熔化,从而形成虚焊。如图所示:

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图a中器件焊盘直接与覆铜相连;图b中50Pins连接器虽然没直接与覆铜相连,但由于四层板的中间两层为大面积覆铜,所以图a、图b都会因为覆铜吸收 大量热量而造成锡膏不能充分熔化。图b中50Pins连接器的本体是不耐高温的塑料,若温度设定高了,连接器的本体会熔化或变形,若温度设定低了,覆铜吸 收大量热量而造成锡膏不能充分熔化。因此,建议焊盘与大面积覆铜隔离。如图所示:

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17、关于拼板的建议及加工艺边:

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(3)、总结

现如今,能用软件进行画图,布线并设计PCB的工程师越来越多,但是一经设计完成,并能很好的提高焊接效率,作者认为需要重点注意以上要素。并且培养良好的画图习惯,能够很好的以加工工厂进行很好的沟通,是每一个工程师都要考虑的。

七、PCB的有趣知识

 毫无疑问,印刷电路板(PCB)是人类技术中具有里程碑意义的工具。为什么呢?这是因为当今在每一个电子设备中都隐藏着它的身影。就像其他历史中的伟大发明一样,PCB也是随着历史车轮前进而逐步成熟的,至今已经有130年的发展历史,它是工业革命车轮中最为靓丽的一道风景。

    PCB成为优化电子设备生成工艺的手段,曾经那些使用手工制作的电子设备不得不PCB来替代了,这都是因为电路板上将会集成更多的功能。如下图分别是1968年计算器中的电路板和现代计算机主板。

    下面就是关于PCB的十个有趣的事实。

颜 色

    即使对于一些并不了解PCB是干什么的人来说,也大体知道PCB的样子是什么。它们至少看起来给人一种具有一种传统风格,那就是它的绿色。这个绿色实际是阻焊层玻璃油漆透光的颜色。阻焊层虽然名称是阻焊,但它的主要功能还是保护覆盖的线路免受潮湿、灰尘的侵扰。

    至于阻焊层为何选择绿色,主要的原因被认为绿色是军队防护标准,军方设备中PCB最早使用了阻焊层来保护电路在野外的可靠性,绿色是军队里自然保护色。还有人认为最初的阻焊油漆所使用的环氧树脂的颜色本身就呈现绿色,于是一直沿用至今。

    现在阻焊层的颜色已经是多种多样的,有黑色、红色、黄色等等。毕竟绿色并不是工业标准。如下图中五颜六色的PCB。

谁先发明了PCB

    如果问谁发明了印刷术,这个殊荣当属中国北宋年间的毕昇。但最早的印刷电路板则需要追踪到奥地利工程师 Charles Ducas在1920年提出了使用墨水导电(在底板上打印黄铜电线)的概念。他借助于电镀技术制作在绝缘体表面直接生成导线,制作出PCB的原型。

    最初电路板上的金属导线是黄铜,一种铜和锌的合金。这种颠覆性的发明消除了电子线路的复杂连线工艺,并保证电路性能的可靠性。这个工艺直到第二次世界大战结束才开始进入实际应用阶段。下图是Charles Ducas和他的印刷电路板专利。

标 记

    在绿色电路板还存在着大量白色标记。很多年来,人们弄不明白为何这些白色印刷标记被叫做“丝网层”。它们主要是用来标识电路板上元器件的信息,以及其他与电路板相关的内容。

    这些信息最早是通过丝网印刷的方式打印在电路板上,所以被称为丝网层,现在则使用特殊的喷墨打印机来完成。这些信息可以帮助电路工程师来检查电路板中是否存在故障。

元器件

    电路板的功能主要通过将元器件按照原理图有效连接起来完成的。每一个元器件都有它们独特的功能。即使在电路板上紧密相邻的两个器件都有可能千差万别。器件的种类基本上包括有电阻、二极管、晶体管、电容、继电器、电池、变压器以及其它的林林总总(比如保险丝、电感、电位器等等)。

无处不在

    毫不夸张的说,PCB无处不在。从计算机到数字钟表、从微波炉到电视机以及立体音响系统。只要是电子物品和设备,超过99%的可能性其中包含有PCB。所以我们有可能想当然认为,如果没有PCB可能任何电子设备就无法运行。

美国航空航天局(NASA)

    在美国国家航空航天管理局(NASA)的很多项目中就使用了一些石破天惊的技术,其中在上个世纪60年代,NASA就在阿波罗11号火箭上使用了PCB,这是因为基于PCB的电子设备重量轻、耗电小。那可是人类最伟大的时刻,第一次将宇航员送到了月球上。这其中就有PCB的功劳。

表面封装焊接技术(SMT)

    表面安装焊接技术使得PCB走进了现代化。相比于以前插孔安装方式,这种表面安装焊接技术则先使用特殊胶水将器件粘贴在PCB上,然后在通过特殊的回流焊将器件与电路板进行电气连接。

快速成型PCB

    在对电路进行局部实验过程中,可以借助于面包板、洞洞板以及其他的通用电路板进行测试。随着表面封装元器件增多,也有新型的快速PCB成型技术出现,比如热转印PCB、3D打印多层电路板等。下图是3D打印电路板。

柔软PCB

    PCB并不都是平直坚硬的,还有很多柔软的PCB工作在很多紧密电子设备中,它们往往构成了很多活动关节中的应用电路,或者组成多层立体电路。下图是透明柔软的PCB。

世界上最大的PCB

    世界上最大的一块PCB来自于英国Johnson电子公司的这条应用在无人太阳能飞机上的柔性多层电路板。它长约28米。是由柔软聚酰亚胺作为基地制作的电路板有着更好的散热、更高的导电密度。这么长的的电路板是通过特殊的生产工艺分段进行腐蚀制作的。最长的柔性电路板如下图所示。

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八、PCB盲目拉线,拉了也是白拉!

有些小伙伴在PCB布线时,板子到手就是干,由于前期分析工作做的不足,或者压根就没做,导致后期处理时举步维艰。

    比如电源线、杂线拉完了,却漏掉一组重要的信号线,导致这组线没办法同组同层,甚至都没有完整的参考平面,需要对前面的布线工作做大修改才能完成,费时费力。

    如果将PCB板比作我们的城市,元器件就像鳞次栉比的各类建筑,信号线便是城里的大街小巷、天桥环岛,每条道路的出现都是有它的详细规划,布线亦是如此。

一、布线有限次序要求

1、关键信号线优先

    电源、摸拟小信号、高速信号、时钟信号和同步信号等关键信号优先。

2、布线密度优先原则

    从单板上连接关系最复杂的器件着手布线。从单板上连线最密集的区域开始布线。

3、关键信号处理注意事项

    尽量为时钟信号、高频信号、敏感信号等关键信号提供专门的布线层,并保证其最小的回路面积。必要时应采取屏蔽和加大安全间距等方法。保证信号质量。

4、阻抗控制

    有阻抗控制要求的网络应布置在阻抗控制层上,须避免其信号跨分割。

二、布线串扰控制

1、3W原则释义

    线与线之间的距离保持3倍线宽。是为了减少线间串扰,应保证线间距足够大,如果线中心距不少于3倍线宽时,则可保持70%的线间电场不互相干扰,称为3W规则。

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2、串扰控制

    串扰(CrossTalk)是指PCB上不同网络之间因较长的平行布线引起的相互干扰,主要是由于平行线间的分布电容和分布电感的作用。

    克服串扰的主要措施是:

  • 加大平行布线的间距,遵循3W规则;
  • 在平行线间插入接地的隔离线;
  • 减小布线层与地平面的距离。

三、布线的一般规则要求

1、相邻平面走线方向成正交结构

    避免将不同的信号线在相邻层走成同一方向,以减少不必要的层间窜扰;当由于板结构限制(如某些背板)难以避免出现该情况,特别是信号速率较高时,应考虑用地平面隔离各布线层,用地信号线隔离各信号线。

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2、小的分立器件走线须对称

    间距比较密的SMT焊盘引线应从焊盘外部连接,不允许在焊盘中间直接连接。

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3、环路最小规则

    信号线与其回路构成的环面积要尽可能小,环面积越小,对外的辐射越少,接收外界的干扰也越小。

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4、不出现STUB

    走线不允许出现STUB。

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5、同一网络布线宽度一致

    同一网络的布线宽度应保持一致,线宽的变化会造成线路特性阻抗的不均匀,当传输的速度较高时会产生反射。

    在某些条件下,如接插件引出线,BGA封装的引出线类似的结构时,因间距过小可能无法避免线宽的变化,应该尽量减少中间不一致部分的有效长度。

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6、防止信号线在不同层间形成自环

    在多层板设计中容易发生此类问题,自环将引起辐射干扰。

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7、避免锐角、直角 

    PCB设计中应避免产生锐角和直角,产生不必要的辐射,同时PCB生产工艺性能也不好。

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九、PCB上常出故障的元器件

电容故障

    电容损坏引发的故障在电子设备中是最高的,其中尤其以电解电容的损坏最为常见。电容损坏表现为:容量变小、完全失去容量、漏电、短路。

    电容在电路中所起的作用不同,引起的故障也各有特点:在工控电路板中,数字电路占绝大多数,电容多用做电源滤波,用做信号耦合和振荡电路的电容较少。用在开关电源中的电解电容如果损坏,则开关电源可能不起振,没有电压输出;

    或者输出电压滤波不好,电路因电压不稳而发生逻辑混乱,表现为机器工作时好时坏或开不了机,如果电容并在数字电路的电源正负极之间,故障表现同上。

    这在电脑主板上表现尤其明显,很多电脑用了几年就出现有时开不了机,有时又可以开机的现象,打开机箱,往往可以看见有电解电容鼓包的现象,如果将电容拆下来量一下容量,发现比实际值要低很多。

    电容的寿命与环境温度直接有关,环境温度越高,电容寿命越短。这个规律不但适用电解电容,也适用其它电容。所以在寻找故障电容时应重点检查和热源靠得比较近的电容,如散热片旁及大功率元器件旁的电容,离其越近,损坏的可能性就越大。所以在检修查找时应有所侧重。

    有些电容漏电比较严重,用手指触摸时甚至会烫手,这种电容必须更换。在检修时好时坏的故障时,排除了接触不良的可能性以外,一般大部分就是电容损坏引起的故障了。所以在碰到此类故障时,可以将电容重点检查一下,换掉电容后往往令人惊喜。 

电阻故障

    常看见许多初学者在检修电路时在电阻上折腾,又是拆又是焊的,其实修得多了,你只要了解了电阻的损坏特点,就不必大费周章。

    电阻是电器设备中数量最多的元件,但不是损坏率最高的元件。电阻损坏以开路最常见,阻值变大较少见,阻值变小十分少见。常见的有碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻和保险电阻几种。

    前两种电阻应用最广,其损坏的特点一是低阻值 (100Ω以下) 和高阻值 (100kΩ以上) 的损坏率较高,中间阻值 (如几百欧到几十千欧) 的极少损坏;二是低阻值电阻损坏时往往是烧焦发黑,很容易发现,而高阻值电阻损坏时很少有痕迹。

    线绕电阻一般用作大电流限流,阻值不大;圆柱形线绕电阻烧坏时有的会发黑或表面爆皮、裂纹,有的没有痕迹;水泥电阻是线绕电阻的一种,烧坏时可能会断裂,否则也没有可见痕迹;保险电阻烧坏时有的表面会炸掉一块皮,有的也没有什么痕迹,但绝不会烧焦发黑。根据以上特点,在检查电阻时可有所侧重,快速找出损坏的电阻。

    根据以上列出的特点,我们先可以观察一下电路板上低阻值电阻有没有烧黑的痕迹,再根据电阻损坏时绝大多数开路或阻值变大以及高阻值电阻容易损坏的特点,我们就可以用万用表在电路板上先直接量高阻值的电阻两端的阻值。

    如果量得阻值比标称阻值大,则这个电阻肯定损坏 (要注意等阻值显示稳定后才下结论,因为电路中有可能并联电容元件,有一个充放电过程) ,如果量得阻值比标称阻值小,则一般不用理会它。这样在电路板上每一个电阻都量一遍,即使“错杀”一千,也不会放过一个了。

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运算放大器故障

    运算放大器好坏的判别对相当多的电子维修者有一定的难度,不只文化程度的关系,在此与大家共同探讨一下,希望对大家有所帮助。

    理想运算放大器具有“虚短”和“虚断”的特性,这两个特性对分析线性运用的运放电路十分有用。为了保证线性运用,运放必须在闭环(负反馈)下工作。如果没有负反馈,开环放大下的运放成为一个比较器。如果要判断器件的好坏,先应分清楚器件在电路中是做放大器用还是做比较器用。

    根据放大器虚短的原理,就是说如果这个运算放大器工作正常的话,其同向输入端和反向输入端电压必然相等,即使有差别也是mv级的,当然在某些高输入阻抗电路中,万用表的内阻会对电压测试有点影响,但一般也不会超过0.2V,如果有0.5V以上的差别,则放大器必坏无疑。

    如果器件是做比较器用,则允许同向输入端和反向输入端不等。同向电压>反向电压,则输出电压接近正的最大值;同向电压<反向电压,则输出电压接近0V或负的最大值(视乎双电源或单电源)。如果检测到电压不符合这个规则,则器件必坏无疑!这样你不必使用代换法,不必拆下电路板上的芯片就可以判断运算放大器的好坏了。

SMT元件故障

    有些贴片元件非常细小,用普通万用表表笔测试检修时很不方便,一是容易造成短路,二是对涂有绝缘涂层的电路板不便接触到元件管脚的金属部分。这里告诉大家一个简便方法,会给检测带来不少方便。

    取两枚最小号的缝衣针,将之与万用表笔靠紧,然后取一根多股电缆里的细铜线,用细铜线将表笔和缝衣针绑在一起,再用焊锡焊牢。这样用带有细小针尖的表笔去测那些SMT元件的时候就再无短路之虞,而且针尖可以刺破绝缘涂层,直捣关键部位,再也不必费神去刮那些膜膜了。

公共电源短路故障

    电路板维修中,如果碰到公共电源短路的故障往往头大,因为很多器件都共用同一电源,每一个用此电源的器件都有短路的嫌疑。

    如果板上元件不多,采用“锄大地”的方式终归可以找到短路点;如果元件太多,“锄大地”能不能锄到状况就要靠运气了。在此推荐一比较管用的方法,采用此法,事半功倍,往往能很快找到故障点。

    要有一个电压电流皆可调的电源,电压0-30V,电流0-3A,这种电源不贵,大概300元左右。将开路电压调到器件电源电压水平,先将电流调至最小,将此电压加在电路的电源电压点如74系列芯片的5V和0V端,视乎短路程度,慢慢将电流增大。

    用手摸器件,当摸到某个器件发热明显,这个往往就是损坏的元件,可将之取下进一步测量确认。当然操作时电压一定不能超过器件的工作电压,并且不能接反,否则会烧坏其它好的器件。

板卡故障

    工业控制用到的板卡越来越多,很多板卡采用金手指插入插槽的方式。由于工业现场环境恶劣,多尘、潮湿、多腐蚀气体的环境易使板卡产生接触不良故障,很多朋友可能通过更换板卡的方式解决了问题,但购买板卡的费用非常可观,尤其某些进口设备的板卡。

    其实大家不妨使用橡皮擦在金手指上反复擦几下,将金手指上的污物清理干净后,再试机,没准就解决了问题,方法简单又实用。

电气故障

    各种时好时坏电气故障从概率大小来讲大概包括以下几种情况:

  • 接触不良:板卡与插槽接触不良、缆线内部折断时通时不通、线插头及接线端子接触不好、元器件虚焊等皆属此类;
  • 信号受干扰:对数字电路而言,在特定的情况条件下故障才会呈现,有可能确实是干扰太大影响了控制系统使其出错,也有电路板个别元件参数或整体表现参数出现了变化,使抗干扰能力趋向临界点从而出现故障;
  • 元器件热稳定性不好:从大量的维修实践来看,其中首推电解电容的热稳定性不好,其次是其它电容、三极管、二极管、IC、电阻等;
  • 电路板上有湿气、尘土等:湿气和积尘会导电具有电阻效应,而且在热胀冷缩的过程中阻值还会变化,这个电阻值会同其它元件有并联效果,这个效果比较强时就会改变电路参数使故障发生;
  • 软件也是考虑因素之一:电路中许多参数使用软件来调整,某些参数的裕量调得太低处于临界范围,当机器运行工况符合软件判定故障的理由时,那么报警就会出现。

十、PCB板原来是通过Mark定位的

一、基准点(mark点)是什么意思?

mark点也叫基准点,也叫光学定位点,是贴片机使用时的定位点。由于PCB在大批量生产中为装配过程中的所有步骤提供了共同的可测量点,因此装配中使用的每个设备都可以准确定位电路图案以实现精度,通过mark点程序员就可以在加载程序后自动设置机器。

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mark 点

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mark 点

二、mark点在PCB板上的作用

当我们要打板的时候,我们就会将 Gerber 文件发给制造商。如果要需要将组件与PCB组装在一起,我们还需要提供物料清单(BOM文件)以及坐标文件(PNP文件)。这些文件会用自动贴片机来获取这些信息,然后需要在PCB上找到一个或者多个电路板的实际物理点。

如果我们在电路板上使用mark 点就可以让机器更好的放置组件,准确度更高,而且不依赖机器公差或者人工的误差。

mark 点

三、mark点识别原理

PCB 上的mark 点是表面贴装技术(SMT) 和自动光学检测(AOI) 等自动化机械使用的参考标准。该标记由一个远离任何其他可见地标的单独铜垫组成,没有基准标记,机器要么放置组件不正确,要么完全拒绝运行。然而,通过读取放置在 PCB 上的各种基准标记位置,自动化设备可以确定放置或扫描组件的确切位置。

不过大多数机器在技术上不会读取放置在 PCB 上的内容,相反,它识别mark 点焊盘的反射。

四、不同类型的mark点

1、单板mark点

全局mark 点作用是单板上定位所有电路特征的位置,用于区别电路图形和PCB基准,是基于三个网络系统的定位,其中参考点位于左下端 0.0,另外两个在在X和Y轴的正方向。

全局mark点

2、局部mark点

局部mark点主要用来定位引脚多、引脚间距小(引脚距中心不大于0.65mm)的各元器件,辅助定位。

局部mark点

3、工艺边mark点

作用在拼接板上,辅助定位所有电路功能,辅助定位。

工艺边mark点

五、mark点定位的一般原则和步骤

1、mark点形状

选择基准标记的位置后,就可以决定它们的显示方式了。虽然一些制造设备被编程为可以识别各种形状,如菱形、正方形或沙漏形,但并不是所有的机器都可以处理。还是建议使用比较普遍的圆形mark点。

为什么通常都使用圆形mark点?

●圆形物体更容易被机器定位。

●对于 HAL 完成,圆形基准上的凸形仍将是圆形,而在方形基准上,例如,它可能不再是正方形。

●机器更容易找到圆形的中心。

●圆形的表面积最小。

●均匀蚀刻圆形形状。

●可以使用多个基准点,而不是效率较低的奇形怪状基准点,后者在理论上可能包含旋转信息,但难以处理。

●这是一个与传统电路板可能具有的功能最不同的功能,传统电路板主要是矩形。

●圆形安装孔可以兼作便宜的基准。

机器视觉需要准确地找到基准点,然后估计其确切的中心,圆形是最优的。

mark点形状

2、mark点 尺寸

基准标记可以有多种尺寸,主要取决于装配的机器。

3.2mm 阻焊层开口直径和 1.6mm 裸铜直径或 2mm 阻焊层开口直径和 1mm 裸铜直径的尺寸基本上可以适用于所有的机器。

同一印刷电路板上的基准标记尺寸不应超过 25 µm,建议间隙区域的最小尺寸为中心标记半径的两倍。

参考点周围应该有一个空白区域,该区域没有任何其他电路元件或标记。空白区域的最小尺寸应为参考点半径的两倍。

PCB 基准尺寸通常为 1 到 3 毫米,主要取决于制造商使用的组装机器。一些制造商建议在电路板的角处添加 3 个基准点,因为这会提供 2 个角度对齐测量值,并允许贴片机推断出正确的方向。一些制造商会说明具体尺寸,这也取决于制造商使用的装配设备。

一般来说,阻焊层开口的直径应该是基准裸铜直径的两倍,此外,同一块电路板(全局和局部)上的 PCB 基准尺寸应该一致,变化不应超过 ~25 微米。

如果要组装 2 层板,则顶层和底层基准点应位于彼此之上。顶层和底层 PCB 基准尺寸应相同,包括阻焊层开口。

两种常见的 PCB mark点尺寸和阻焊层开口建议

局部基准往往小至 1 毫米,阻焊层开口为 2 毫米,上图中显示的 D-3D 规则,是因为有些制造商比较喜欢这种较大的阻焊层开口。

局部 PCB 基准尺寸通常不超过 1 毫米,以便进行走线布线并为其他组件留出空间。对于 0201 电阻或芯片大小的 BGA 等小型元件,组装机将足够精确,因此不需要本地基准,并且机器将准确知道您元件需要放置的位置。

3、mark点 边缘距离

避免将基准点靠在 PCB 的边缘,贴装机械通常使用夹具在组装期间将 PCB 锁定到位。如果夹具覆盖了基准点,则问题很严重。可以将基准标记置于距边缘至少 3 毫米的中心位置(建议 5 毫米,可以消除这些风险)

mark点 边缘距离

4、mark点 组成

mark点 组成由 3 部分组成:

●顶部或底部铜层上的实心铜环

●阻焊层中的圆圈是我们需要对准的目标

●侧面的选项文本标签

mark点 组成

5、mark 点 位置布局

需要在PCBA的四个角或对角线上,形成多点面定位,定位准确,距离越远越好。

1)pcb mark点

mark点 的布局位置由贴片机的PCB传输方式决定。当使用导轨传送PCB时,Mark不能放置在靠近夹持面或定位孔的位置,具体尺寸因贴片机而异。一般要求如下图 所示。

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区域标记无法定位

●定位针过程中,mark点无法定位。

●对边过程中,mark点 不能定位在夹边到边4mm 范围内。PCB mark点 位置应沿对角线放置,并且它们之间的距离应尽可能大。

●对于长度小于200mm 的 PCB,至少应放置2 个标记,如下图。对于长度超过200mm的PCB,需要如图b 在PCB上放置4个mark点,沿着PCB长边的中心线或靠近中心线放置1或2个mark点 。

PCB mark点 标记应沿着每个小板的对角线放置,如下图 所示。

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PCB mark点 位置布局

2)局部 mark点

局部mark点 位置应满足以下要求:对于超过 100 个引脚的 QFP 元件,应沿对角线放置 2 个 mark点 ,如图 a 所示。对于引脚数超过 160 的 QFP 元件,应在四个角放置 4 个标记,如图 b 所示。

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局部mark 点

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mark点

6、mark点 切口间隙

mark点周围的适当间隙至关重要。在焊盘周围放置一个开放区域(无铜、阻焊层、丝网印刷等)。有了这个空间,相机就可以在没有视觉干扰的情况下拾取标记。

开放空间的直径应至少是焊盘尺寸的两倍。因此,对于 2mm 的焊盘,你需要在其周围至少留出 4mm 的间隙区域。间隙区域的形状不太重要;圆形和方形区域是两种流行的设计。

mark点 切口间隙

7、mark点 材料

mark点 焊盘需要用电路板其余部分使用的金属完成。(记住,焊盘是用来反射光的。)因此,不要用阻焊层、丝网印刷或任何其他材料覆盖焊盘。

8、mark点 数量

三个基准点的数量是消除模板相对于 PCB 意外错位的最佳数字。

1)1 个mark点

只有一个基准标记可用,扫描软件无法确定 PCB 的正确旋转。一台机器实际上无法运行只有一个基准标记的 PCB。

2)2个 mark点

有两个可用的基准标记,机器可以正常运行。然而,这里有两个风险在起作用。

●双标记设置提供了很好但通常不是很好的位置跟踪。如果使用的是细间距组件,可能就不会那么准确

●相反的基准点可能会导致操作员错误。如果将 PCB 倒置插入,机器可能仍会看到基准点并继续其愉快的工作。这种失误最好的情况是浪费时间,最坏的情况是导致灾难性的组件堆积或永久性 PCB 和设备损坏。

3)3 个mark点

三个是正确运行 PCB 的最佳基准标记数,包括第三个基准标记可以为三角测量增加一个额外的点,从而提高整体精度。它还消除了错误旋转的板通过相机的任何可能性。

4)4 个mark点

虽然看起来添加四个点只能进一步提高准确性,但很少有更多的东西可以通过这一点获得。这里的主要缺点是第四个基准标记会重新引入处理倒置面板的危险。走这条路线时要格外小心。

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mark 点

9、mark 点铜饰面

mark 点焊盘需要是平稳的以反映均匀的图像,铜标记镀有你选择的任何金属饰面。电镀和浸渍等工艺在均匀性方面是可靠的,而热风焊料的变化往往更大一些。

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mark 点铜饰面

如果饰面的厚度有任何变化,则无法正确反映。虽然并非无法克服,但它确实迫使生产操作员花费额外的时间来恢复标记。根据问题的严重程度,就需要编辑软件程序以进行补偿,或完全重新焊接基准点。简而言之,修复需要花费大量时间。

10、mark 点 对比度

当 mark点标记与印制板基板材料之间存在高对比度时,可实现最佳性能。对于所有标记点,内部背景必须相同。

六、mark点怎么制作?

器件孔接口器件和连接器多为插件式元件。插件的通孔直径比管脚直径大8~20mil,焊接时渗锡性好。需要注意的是线路板出厂时的孔径存在误差。近似误差为±0.05mm。每0.05mm为一钻。直径超过3.20mm,每0.1mm为一钻。因此,在设计器件孔径时,应将单位换算为毫米,孔径应设计为0.05的整数倍。制造商根据用户提供的钻孔数据设定钻孔工具的尺寸。钻具尺寸通常比用户要求的成型孔大0.1-0.15mm。越少越好。

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mark 点制作

七、MARK点设计不良实例

十一、开关电源要稳定,PCB布局要搞好

在DCDC电源电路中,PCB的布局对电路功能的实现和良好的各项指标来说都十分重要。本文以buck电路为例,简单分析一下如何进行合理PCB layout布局以及设计中的注意事项。如有问题,欢迎指正。

首先,以最简单的BUCK电路拓扑为例,下图(1-a)和(1-b)中分别标明了在上管开通和关断时刻电流的走向,即功率回路部分。这部分电路负责给用户负载供电,承受的功率较大。

结合图(1-c)中Q1和Q2的电流波形,不难发现,由于电感的存在,后半部分电路中不会存在一个较高的电流变化趋势,只有在两个开关管的部分会出现高电流转换速率。在PCB布线时需要特别注意,尽可能减小这一快速变化的环节的面积,来减少对其他部分的干扰。随着集成工艺的进步,目前大部分电源芯片都将上下管集成到了芯片的内部。

在DCDC电源电路中,PCB的布局对电路功能的实现和良好的各项指标来说都十分重要。本文以buck电路为例,简单分析一下如何进行合理PCB layout布局以及设计中的注意事项。如有问题,欢迎指正。

首先,以最简单的BUCK电路拓扑为例,下图(1-a)和(1-b)中分别标明了在上管开通和关断时刻电流的走向,即功率回路部分。这部分电路负责给用户负载供电,承受的功率较大。

结合图(1-c)中Q1和Q2的电流波形,不难发现,由于电感的存在,后半部分电路中不会存在一个较高的电流变化趋势,只有在两个开关管的部分会出现高电流转换速率。在PCB布线时需要特别注意,尽可能减小这一快速变化的环节的面积,来减少对其他部分的干扰。随着集成工艺的进步,目前大部分电源芯片都将上下管集成到了芯片的内部。

了解了高电流转换速率部分后,让我们回到整个功率回路布局来看。以MPS的非常受欢迎的MPQ8633A(B)系列产品为例,这是一款完全集成的高频同步降压转换器可以实现高达12-20A的输出电流,其原理图如下,其功率回路(绿色标注)中包含输入电容,电感以及输出电容等器件。

功率回路也需要做到尽可能地占用较小的环路面积,来减少噪声的发射以及回路上的寄生参数。推荐的PCB布局如图(3)所示。注意点如下:

  • 输入电容就近放在芯片的输入Vin 和功率地PGND ,减少寄生电感的存在,因为输入电流不连续,寄生电感引起的噪声对芯片的耐压以及逻辑单元造成不良影响。VIN 的管脚旁边至少各有1 个去耦电容 ,用来滤除来自电源输入端的交流噪声和来自芯片内部(倒灌)的电源噪声,同时也为芯片储能。且电容需要紧挨管脚,两者的间距需要小于40mil 。
  • 功率回路尽可能的短粗,保持较小的环路面积 ,减少噪声的发射。
  • SW 点是噪声源,保证电流的同时保持尽量小的面积 ,远离敏感的易受干扰的位置,例如FB 等。
  • 铺铜面积和过孔数量会影响到PCB 的通流能力和散热。 由于PCB的载流能力与PCB板材、板厚、导线宽厚度以及温升相关,较为复杂,可以通过IPC-2152标准来进行准确的查找和计算。一般,对于MPQ8633A(B)的PCB来说,需要在VIN(至少打6个过孔)和PGND(至少打9个过孔)处多打过孔,这两处的铺铜应最大化来减小寄生阻抗。SW处的铺铜也需要加宽,以免出现限流的情况,导致工作异常。

讨论完功率回路部分,转眼看芯片逻辑电路部分,这部分的PCB布局也是有所讲究的。

结合图(3)和(4)可总结注意点如下:

1、将BST 电容放置在尽可能靠近BST 和SW 的位置 ,使用20mil 或更宽 来布线路径。

2、FB 电阻连接到FB 管脚尽可能短, 减少噪声的耦合。这是芯片最敏感,最容易受干扰的部分,是引起系统不稳定的十分常见原因。需要将其远离噪声源,例如:SW点,电感,二极管等(在非同步buck中,MPQ8633外围无二极管)。如图,RFF、CFF、RFB1、RFB2都尽量靠近芯片摆放。

3、VCC 电容应就近放置在芯片的VCC 管脚和芯片的信号地之间,尽量在一层,没有过孔 。对于信号地(AGND)和功率地(PGND)在一个管脚的芯片,同样就近和该管脚连接。

4、AGND和PGND需要进行单点连接

5、将SS 电容靠近TRK/REF 至RGND 。

6、将SENSE电容置于输出SENSE线之间,平行走线

7、PCB layout 中轴线和铺铜都尽量避免90 °直角 ,走45°或者圆弧角,特别是在高频信号传输线部分。避免由传输线宽带来的反射和传输信号的失真。

最后,为了方便大家了解自己画的PCB是否合理,可以参考以下简易表格做一个自评:

设计建议

比重(%)

自评打分

备注

器件位置摆放

输入电容靠近芯片放置,去耦电容需要放置在VIN与功率PGND管脚旁边6mil (允许元器件最小间距),最好不要超过40mil。与芯片放置在同一层。

20

电感靠近SW管脚放置。与芯片放置在同一层。

15

使用电源模块,可忽略此条

输出电容两端需靠近电感Vout端和功率PGND放置。与芯片放置在同一层。

15

续流二极管需要靠近电感SW与功率PGND放置。与芯片放置在同一层。

5

使用同步电源芯片,可忽略此条

VCC电容需靠近芯片VCC管脚放置。与芯片放置在同一层。

3

FB电阻需靠近FB管脚放置,走线尽量短。与芯片放置在同一层。远离噪声源。

3

BST RC需靠近SW和BST管脚放置。与芯片放置在同一层。

3

COMP RC靠近管脚放置。

3

若无此管脚,可忽略此条。

大功率网络铺铜

VIN 铺铜

3

SW铺铜在足够通流情况下越短越好。

4

Vout铺铜

3

GND铺铜

4

在最后进行整体铺铜较为便捷。

VIA过孔

GND网络过孔数量≥(Iin+Iout)/200mA

4

VIN网络过孔数量≥Iin/200mA

3

Vout网络过孔数量≥Iin/200mA

3

过孔不打在芯片管脚或器件焊盘上

1

其他弱电信号

EN 电阻尽量靠近芯片摆放,可放置在不同层。

1

SS RC尽量靠近芯片管脚摆放。

1

PG

1

其他(CS,mode等)

1

参考相应规格书

走线

走线以及铺铜都用45°或者圆弧角。

2

电感下方不走线。

1

采样信号平行走线。

1

若无此功能,可忽略此条。

以上表格适用于简单的buck、boost电路的PCB设计,多用单层或者双层板即可。

十二、高频电路布线的十大绝招

如果数字逻辑电路的频率达到或者超过45MHZ~50MHZ,而且工作在这个频率之上的电路已经占到了整个电子系统一定的份量(比如说1/3),通常就称为高频电路。高频电路设计是一个非常复杂的设计过程,其布线对整个设计至关重要!

1 多层板布线

    高频电路往往集成度较高,布线密度大,采用多层板既是布线所必须,也是降低干扰的有效手段。相x关文章推荐:多层PCB内部长啥样?在PCB   Layout阶段,合理的选择一定层数的印制板尺寸,能充分利用中间层来设置屏蔽,更好地实现就近接地,并有效地降低寄生电感和缩短信号的传输长度,同时还能大幅度地降低信号的交叉干扰等,所有这些方法都对高频电路的可靠性有利。有资料显示,同种材料时,四层板要比双面板的噪声低20dB。

图片

    但是,同时也存在一个问题,PCB半层数越高,制造工艺越复杂,单位成本也就越高,这就要求我们在进行PCB  Layout时,除了选择合适的层数的PCB板,还需要进行合理的元器件布局规划,并采用正确的布线规则来完成设计。

2 高速电子器件管脚间的引线弯折越少越好    高频电路布线的引线最好采用全直线,需要转折,可用45度折线或者圆弧转折。相x关文章:详解PCB走线与信号完整性问题。这种要求在低频电路中仅仅用于提高铜箔的固着强度,而在高频电路中,满足这一要求却可以减少高频信号对外的发射和相互间的耦合。3 高频电路器件管脚间的引线越短越好    信号的辐射强度是和信号线的走线长度成正比的,高频的信号引线越长,它就越容易耦合到靠近它的元器件上去,所以对于诸如信号的时钟、晶振、DDR的数据、LVDS线、USB线、HDMI线等高频信号线都是要求尽可能的走线越短越好。4 高频电路器件管脚间的引线层间交替越少越好    所谓“引线的层间交替越少越好”是指元件连接过程中所用的过孔(Via)越少越好。据侧,一个过孔可带来约0.5pF的分布电容,减少过孔数能显著提高速度和减少数据出错的可能性。

5 注意信号线近距离平行走线引入的“串扰”    高频电路布线要注意信号线近距离平行走线所引入的“串扰”,串扰是指没有直接连接的信号线之间的耦合现象。

    由于高频信号沿着传输线是以电磁波的形式传输的,信号线会起到天线的作用,电磁场的能量会在传输线的周围发射,信号之间由于电磁场的相互耦合而产生的不期望的噪声信号称为串扰(Crosstalk)。PCB板层的参数、信号线的间距、驱动端和接收端的电气特性以及信号线端接方式对串扰都有一定的影响。所以为了减少高频信号的串扰,在布线的时候要求尽可能的做到以下几点:

  • 在布线空间允许的条件下,在串扰较严重的两条线之间插入一条地线或地平面,可以起到隔离的作用而减少串扰。当信号线周围的空间本身就存在时变的电磁场时,若无法避免平行分布,可在平行信号线的反面布置大面积“地”来大幅减少干扰。
  • 在布线空间许可的前提下,加大相邻信号线间的间距,减小信号线的平行长度,时钟线尽量与关键信号线垂直而不要平行。如果同一层内的平行走线几乎无法避免,在相邻两个层,走线的方向务必却为相互垂直。
  • 在数字电路中,通常的时钟信号都是边沿变化快的信号,对外串扰大。所以在设计中,时钟线宜用地线包围起来并多打地线孔来减少分布电容,从而减少串扰。对高频信号时钟尽量使用低电压差分时钟信号并包地方式,需要注意包地打孔的完整性。
  • 闲置不用的输入端不要悬空,而是将其接地或接电源(电源在高频信号回路中也是地),因为悬空的线有可能等效于发射天线,接地就能抑制发射。实践证明,用这种办法消除串扰有时能立即见效。

6 集成电路块的电源引脚增加高频退藕电容    每个集成电路块的电源引脚就近增一个高频退藕电容。增加电源引脚的高频退藕电容,可以有效地抑制电源引脚上的高频谐波形成干扰。7 高频数字信号的地线和模拟信号地线做隔离    模拟地线、数字地线等接往公共地线时要用高频扼流磁珠连接或者直接隔离并选择合适的地方单点互联。高频数字信号的地线的地电位一般是不一致的,两者直接常常存在一定的电压差,而且,高频数字信号的地线还常常带有非常丰富的高频信号的谐波分量,当直接连接数字信号地线和模拟信号地线时,高频信号的谐波就会通过地线耦合的方式对模拟信号进行干扰。所以通常情况下,对高频数字信号的地线和模拟信号的地线是要做隔离的,可以采用在合适位置单点互联的方式,或者采用高频扼流磁珠互联的方式。8 避免走线形成的环路    各类高频信号走线尽量不要形成环路,若无法避免则应使环路面积尽量小。9 必须保证良好的信号阻抗匹配    信号在传输的过程中,当阻抗不匹配的时候,信号就会在传输通道中发生信号的反射,反射会使合成信号形成过冲,导致信号在逻辑门限附近波动。

    消除反射的根本办法是使传输信号的阻抗良好匹配,由于负载阻抗与传输线的特性阻抗相差越大反射也越大,所以应尽可能使信号传输线的特性阻抗与负载阻抗相等。相x关文章:如何进行阻抗匹配?同时还要注意PCB上的传输线不能出现突变或拐角,尽量保持传输线各点阻抗连续,否则在传输线各段之间也将会出现反射。

    这就要求在进行高速PCB布线时,必须要遵守以下布线规则:

  • USB布线规则。要求USB信号差分走线,线宽10mil,线距6mil,地线和信号线距6mil。
  • HDMI布线规则。要求HDMI信号差分走线,线宽10mil,线距6mil,每两组HDMI差分信号对的间距超过20mil。
  • LVDS布线规则。要求LVDS信号差分走线,线宽7mil,线距6mil,目的是控制HDMI的差分信号对阻抗为100+-15%欧姆
  • DDR布线规则。DDR1走线要求信号尽量不走过孔,信号线等宽,线与线等距,走线必须满足2W原则,以减少信号间的串扰,对DDR2及以上的高速器件,还要求高频数据走线等长,以保证信号的阻抗匹配。

10 保持信号传输的完整性    保持信号传输的完整性,防止由于地线分割引起的“地弹现象”。关x于“地弹”的解释,请移步此文:认识地弹(地噪声)。

十三、搞定高频信号传输,这样设计SMT焊盘

 在高频领域,信号或电磁波必须沿着具有均匀特征阻抗的传输路径传播。一旦阻抗失配或不连续现象,一部分信号被反射回发送端,剩余部分电磁波将继续被传输到接收端。

    信号反射和衰减的程度取决于阻抗不连续的程度,相x关文章:画PCB板时阻抗设计的重要性。当失配阻抗幅度增加时,更大部分的信号会被反射,接收端观察到的信号衰减或劣化也就更多。

    阻抗失配现象在交流耦合(又称隔直)电容的SMT焊盘、板到板连接器以及电缆到板连接器(如SMA)处经常会遇到。

    在如下图1所示的交流耦合电容SMT焊盘的案例中,沿着具有100Ω差分阻抗和5mil铜箔宽度的PCB走线传播的信号,在到达具有更宽铜箔(如0603封装的30mil宽)的SMT焊盘时将遇到阻抗不连续性。这种现象可以用下方公式(1)和式(2)解释。

    铜箔的横截面积或宽度的增加将增大条状电容,进而给传输通道的特征阻抗带来电容不连续性,即负的浪涌。

图片

    为了尽量减小电容的不连续性,需要裁剪掉位于SMT焊盘正下方的参考平面区域,并在内层创建铜填充,分别如图2和图3所示。

    这样可以增加SMT焊盘与其参考平面或返回路径之间的距离,从而减小电容的不连续性。同时应插入微型缝合过孔,用于在原始参考平面和内层新参考铜箔之间提供电气和物理连接,以建立正确的信号返回路径,避免EMI辐射问题。

图片

    但是,距离“d ”不应增加得太大,否则将使条状电感超过条状电容并引起电感不连续性。式中:

  • 条状电容(单位:pF);
  • 条状电感(单位:nH);
  • 特征阻抗(单位:Ω);
  • ε=介电常数;
  • 焊盘宽度;
  • 焊盘长度;
  • 焊盘和下方参考平面之间的距离;
  • 焊盘的厚度。

    相同概念也可以应用于板到板(B2B)和电缆到板(C2B)连接器的SMT焊盘。

    下面将通过TDR和插损分析完成上述概念的验证。

    分析是通过在EMPro软件中建立SMT 焊盘3D 模型, 然后导入Keysight ADS中进行TDR和插损仿真完成的。

分析交流耦合电容的SMT焊盘效应

    在EMPro中建立一个具有中等损耗基板的SMT的3D模型,其中一对微带差分走线长2英寸、宽5mil,采用单端模式,与其参考平面距离3.5mil,这对走线从30mil宽SMT焊盘的一端进入,并从另一端引出。

图片

图片

    图4和图5分别显示了仿真得到的TDR和插损图。

    参考平面没有裁剪的SMT设计造成的阻抗失配是12Ω,插损在20GHz时为-6.5dB。一旦对SMT焊盘下方的参考平面区域进行了裁剪(其中“d ”设为10mil),失配阻抗就可以减小到2Ω,20GHz时的插损减小到-3dB。

    进一步增加“d ”会导致条状电感超过电容,从而引起电感不连续性,转而使插损变差(即-4.5dB)。

分析B2B连接器的SMT焊盘效应

    在EMPro中建立一个B2B连接器的SMT焊盘的3D模型,其中连接器引脚间距是20mil,引脚宽度是6mil,焊盘连接到一对长5英寸、宽5mil,采用单端模式的微带差分走线,走线距其参考平面3.5mil。

    SMT焊盘的厚度是40mil,包括连接器引脚和焊锡在内的这个厚度几乎是微带PCB走线厚度的40倍。

图片

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    铜厚度的增加将导致电容的不连续性和更高的信号衰减。这种现象可以分别由图6和图7所示的TDR和插损仿真图中看出来。

    通过裁剪掉SMT焊盘正下方适当间距“d ”(即7mil)的铜区域,可以最大限度地减小阻抗失配。

小结

    本文的分析证明,裁剪掉SMT焊盘正下方的参考平面区域可以减小阻抗失配,增加传输线的带宽。

    SMT焊盘与内部参考铜箔之间的距离取决于SMT焊盘的宽度,以及包括连接器引脚和焊锡在内的SMT焊盘有效厚度。在条件允许的情况下,PCB投产之前应先进行3D建模和仿真,确保构建的传输通道具有良好的信号完整性。信号完整性相x关文章推荐:信号反射问题与相关电路设计技巧。

十四、八层板PCB设计,电脑主板设计分析

来源于网络的前辈PCB作品

学好PCB设计的方法之一就是通过前辈的作品学习前辈的设计方法和技巧。

我们能在前辈的作品中学到元件布局、板层设置、线路布线

板层设置

1. 信号层(TOP)

第一层信号层,又叫顶层,实物打板回来是能够看得见的一层,可以摆放电子元件的一层。由上图可见这层布线比较多。原因之一就是电子元件的摆放在同一层,走线的过程中不需要设置过孔转换层。这样可以避免过孔阻碍其他层的走线。在多层板布线反而要注意过孔的设置。

2. 电源层(VCC)

在这层没有看到走线。是因为这一层都是电源网络。在设计时使用特定的线进行电源分割,前提需要在电子元件布局的时候把同一电压的电子元件摆放在一个区域内,通过过孔连接到这一层的相同区域,所以不需要走线。

3. 信号层(Inner Layer3)

这层主要走信号线,其次还有一些电源走线。下图图中比较大一点的走线就是电源线,小的为信号线。

4. 信号层(Inner Layer4)

这层与上一层走线布置基本上一样。走线为信号线和电源线。

5. GND层

这层为GND网络层,通过过孔连接。

6. 信号层(Inner Layer5)

7. GND层

图片略。

这层与第5层一样。

8. Bottom层

这层跟顶层一样。很多的小芯片走线基本上都在顶层或者这一层。

走线或者布线

1. 蛇形走线

这种走线看起来感觉挺漂亮的。这样走线的目的是为了延长走线的总长度。应用在并行数据线中,使同一组并行数据线的走线长度一致,这样在高速传输数据的时候数据到达的时间保持一致。

蛇形走线的布线步骤是先使用普通的走线布线完同一组并行数据线。然后找出这一组数据线长度最长的线,再以这跟最长的线的长度为参考把比这个参考值小的线通过蛇形走线延长到与参考值相等或者到达这个参考值的一定范围之内。相关走线布线功能一般的电路板设计软件都有只需要设置相关参数就可以。

2. 差分线

差分线其实跟上面的蛇形非常相似,上面的蛇形走线是一组数据线。而差分线只有两根线。但是比蛇形走线的要求更高,更严格。不但要线的长度一致,还需要线与线的距离保持一定的距离。还好相关的软件都有这种走线的功能,也只需要设置相关的参数即可。

3. 大走线或者宽走线

在布线中比较大的线一般为电源走线,这跟元件负载有关,相关理论就不在这细说了。元件布局

以上就是前辈作品中的元件布局,是不是很好看。元件布局基本上都是按照模块化的设计方式进行布局,这样布局的好处就是把实现同一功能的相关电子元件布局在一起使得小模块内的走线长度可以更短,小模块放置在大模块的时候方便框选完整的模块。在布线的时候不要走太多的弯路。

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