基于Protel 99 SE環(huán)境下PCB設(shè)計(jì)規(guī)范與技巧的研究
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時(shí)間：2011-08-22
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
3 布線
一個(gè)好的布局是重要的，但是一個(gè)好的布局只是為PCB板圖的設(shè)計(jì)打下了一個(gè)好的基礎(chǔ)，布線是整個(gè)PCB設(shè)計(jì)中最重要的工序。這將直接影響著PCB板的性能好壞。在PCB的設(shè)計(jì)過(guò)程中，布線一般有這么三種境界的劃分：首先是布通，這時(shí)PCB設(shè)計(jì)時(shí)的最基本的要求。如果線路都沒(méi)布通，搞得到處是飛線，那將是一塊不合格的板子，可以說(shuō)還沒(méi)入門。其次是電器性能的滿足。這是衡量一塊印刷電路板是否合格的標(biāo)準(zhǔn)。這是在布通之后，認(rèn)真調(diào)整布線，使其能達(dá)到最佳的電器性能。接著是美觀。假如你的布線布通了，也沒(méi)有什么影響電器性能的地方，但是一眼看過(guò)去雜亂無(wú)章的，加上五彩繽紛、花花綠綠的，那就算你的電器性能怎么好，在別人眼里還是垃圾一塊。這樣給測(cè)試和維修帶來(lái)極大的不便。布線要整齊劃一，不能縱橫交錯(cuò)毫無(wú)章法。這些都要在保證電器性能和滿足其他個(gè)別要求的情況下實(shí)現(xiàn)，否則就是舍本逐末了。布線時(shí)主要按以下原則進(jìn)行：
(1)一般情況下，首先應(yīng)對(duì)電源線和地線進(jìn)行布線，以保證電路板的電氣性能。在條件允許的范圍內(nèi)，盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬。還有就是遵守“20H規(guī)則”，由于電源層和地層的電場(chǎng)是變化的，在板的邊緣會(huì)向外輻射電磁干擾，稱為邊緣效益。這樣我們通過(guò)將電源層內(nèi)縮，使得電場(chǎng)只在接地層的范圍內(nèi)傳導(dǎo)，以一個(gè)H(電源和地之間的介質(zhì)厚度)為單位，若內(nèi)縮20H則可以把70％的電場(chǎng)限制在接地層邊沿內(nèi)。
(2) PCB設(shè)計(jì)中應(yīng)避免產(chǎn)生銳角和直角，盡可能采用45°的折線布線，不可使用90°折線，以減小高頻信號(hào)的輻射，要求高的線還要用雙弧線。
(3)器件去耦規(guī)則：在PCB板上增加必要的去耦電容，濾波電源上的干擾信號(hào)，使電源穩(wěn)定。在多層板中，對(duì)去耦電容的位置一般要求不太高。但對(duì)雙層板，去耦電容的布局及電源布線方式等直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，一般應(yīng)該使電流先經(jīng)過(guò)濾波電容再供器件使用，同時(shí)還要充分考慮到期間產(chǎn)生的電源噪聲對(duì)下游的器件的影響，一般來(lái)誰(shuí)，采用總線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的電源模式；
(4)為防止不同工作頻率的模塊之間的互相干擾，一般盡量縮短高頻部分的布線長(zhǎng)度，同時(shí)對(duì)模擬與數(shù)字電路應(yīng)分別布置在PCB板的兩面，分別使用不同的層布線，中間用地層隔離的方式。
(5)振蕩器外殼接地，時(shí)鐘線要盡量短，且不能引得到處都是。時(shí)鐘振蕩電路下面、特殊高速邏輯電路部分要加大地的面積，而不應(yīng)該走其它信號(hào)線，以使周圍電場(chǎng)趨近于零；
(6)預(yù)先對(duì)要求比較嚴(yán)格的線(如高頻線)進(jìn)行布線，輸入端與輸出端的邊線應(yīng)避免相鄰平行，以免產(chǎn)生反射干擾。必要時(shí)應(yīng)加地線隔離，兩相鄰層的布線要互相垂直，以避免平行走線容易產(chǎn)生寄生耦合和層間的竄擾。
(7)設(shè)計(jì)布線時(shí)應(yīng)讓布線長(zhǎng)度盡量短，以減少由于走線過(guò)長(zhǎng)帶來(lái)的干擾為問(wèn)題，特別是一些重要信號(hào)線，如時(shí)鐘線，務(wù)必將其振蕩器放在離器件很近的地方。一般不要出現(xiàn)一端浮空的布線，以避免出現(xiàn)“天線效應(yīng)”，減少不必要的干擾輻射和接受，否則帶來(lái)不可預(yù)知的結(jié)果；
(8)任何信號(hào)線都不要形成環(huán)路，如不可避免，環(huán)路應(yīng)盡量小，這樣對(duì)外的輻射越少，接收外界的干擾也越小。信號(hào)線的過(guò)孔要盡量少，關(guān)鍵的線盡量短而粗，并在兩邊加上保護(hù)地來(lái)盡量減小信號(hào)的回路面積。
最后要進(jìn)行布線優(yōu)化和絲印，俗話說(shuō)“沒(méi)有最好的，只有更好的”，不管你怎么挖空心思的去設(shè)計(jì)，等你畫(huà)完之后，再去看一看，還是會(huì)覺(jué)得很多地方可以修改的。一般設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)是：優(yōu)化布線的時(shí)間是初次布線的時(shí)間的兩倍。感覺(jué)沒(méi)什么地方需要修改之后，就可以鋪銅了(Pla-ce->polygon Plane)。鋪銅一般鋪地線(注意模擬地和數(shù)字地的分離)，多層板時(shí)還可能需要鋪電源。對(duì)于絲印，要注意不能被器件擋住或被過(guò)孔和焊盤去掉。同時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)正視元件面，底層的字應(yīng)做鏡像處理，以免混淆層面。
4 設(shè)計(jì)評(píng)審
PCB板圖設(shè)計(jì)完成后，根據(jù)相應(yīng)的質(zhì)量評(píng)審要求，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行設(shè)計(jì)評(píng)審。評(píng)審的內(nèi)容大體分為下面幾個(gè)方面：
(1)檢查定位孔、定位件等機(jī)械尺寸是否與結(jié)構(gòu)圖一致。(2)檢查高頻、高速、時(shí)鐘等易受干擾的信號(hào)線，是否回路面積最小、是否遠(yuǎn)離干擾源，是否有多余的過(guò)孔和繞線、是否跨地層分割區(qū)。(3)檢查晶體、變壓器、光耦、電源模塊下面是否有信號(hào)線穿過(guò)，應(yīng)盡量避免在其下面穿線，特別是晶體下面應(yīng)盡量鋪設(shè)接地的銅皮。 (4)檢查器件的序號(hào)是否有序排列，絲印標(biāo)示等是否覆蓋焊盤、過(guò)孔等。(5)檢查布線完成情況是否百分之百，是否有線頭，是否有孤立的銅皮。本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/178711.htm
評(píng)論