PCB抄板/設(shè)計(jì)原理圖制成PCB板的過程經(jīng)驗(yàn)
通常從抄板或原理圖做成PCB板,所需要的技術(shù)要求并不高,做快PCB板很簡單,但實(shí)際操作中需要先明確目標(biāo),當(dāng)然重點(diǎn)任然是了解所用元器件的功能對布局布線的要求,合理的做好元器件的布局和PCB板的布線,一定可以做好一塊高質(zhì)量的PCB板。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/189714.htmPCB(PrintedCircuitBoard),中文名稱為印制電路板,又稱印刷電路板、印刷線路板,是重要的電子部件,是電子元器件的支撐體,是電子元器件電氣連接的提供者。由于它是采用電子印刷術(shù)制作的,故被稱為“印刷”電路板。PCB抄板,即在已經(jīng)有電子產(chǎn)品實(shí)物和電路板實(shí)物的前提下,利用反向研發(fā)技術(shù)手段對電路板進(jìn)行逆向解析,將原有產(chǎn)品的PCB文件、物料清單(BOM)文件、原理圖文件等技術(shù)文件以及PCB絲印生產(chǎn)文件進(jìn)行1:1的還原,然后再利用這些技術(shù)文件和生產(chǎn)文件進(jìn)行PCB制板、元器件焊接、飛針測試、電路板調(diào)試,完成原電路板樣板的完整復(fù)制。
PCB抄板,目前在業(yè)界也常被稱為電路板抄板、電路板克隆、電路板復(fù)制、PCB克隆、PCB逆向設(shè)計(jì)或PCB反向研發(fā),關(guān)于PCB抄板的定義,業(yè)界和學(xué)術(shù)界有多種說法,但是都不太完整,如果要給PCB抄板下一個(gè)準(zhǔn)確的定義,我們可以借鑒國內(nèi)權(quán)威的PCB抄板實(shí)驗(yàn)室的說法:PCB抄板,即在已經(jīng)有電子產(chǎn)品實(shí)物和電路板實(shí)物的前提下,利用反向研發(fā)技術(shù)手段對電路板進(jìn)行逆向解析,將原有產(chǎn)品的PCB文件、物料清單(BOM)文件、原理圖文件等技術(shù)文件以及PCB絲印生產(chǎn)文件進(jìn)行1:1的還原,然后再利用這些技術(shù)文件和生產(chǎn)文件進(jìn)行PCB制板、元器件焊接、飛針測試、電路板調(diào)試,完成原電路板樣板的完整復(fù)制。由于電子產(chǎn)品都是由各類電路板組成核心控制部分進(jìn)行工作,因此,利用PCB抄板這樣一個(gè)過程,可完成任何電子產(chǎn)品全套技術(shù)資料的提取以及產(chǎn)品的仿制與克隆。
很多人對PCB抄板概念存在誤解,事實(shí)上,隨著抄板行業(yè)的不斷發(fā)展和深化,今天的PCB抄板概念已經(jīng)得到更廣范圍的延伸,不再局限于簡單的電路板的復(fù)制和克隆,還會涉及產(chǎn)品的二次開發(fā)與新產(chǎn)品的研發(fā)。比如,通過對既有產(chǎn)品技術(shù)文件的分析、設(shè)計(jì)思路、結(jié)構(gòu)特征、工藝技術(shù)等的理解和探討,可以為新產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)提供可行性分析和競爭性參考,協(xié)助研發(fā)設(shè)計(jì)單位及時(shí)跟進(jìn)最新技術(shù)發(fā)展趨勢、及時(shí)調(diào)整改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案,研發(fā)最具有市場競爭性的新產(chǎn)品。同時(shí),PCB抄板的過程通過對技術(shù)資料文件的提取和部分修改,可以實(shí)現(xiàn)各類型電子產(chǎn)品的快速更新升級與二次開發(fā),根據(jù)抄板提取的文件圖與原理圖,專業(yè)設(shè)計(jì)人員還能根據(jù)客戶的意愿對PCB進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)與改板,也能夠在此基礎(chǔ)上為產(chǎn)品增加新的功能或者進(jìn)行功能特征的重新設(shè)計(jì),這樣具備新功能的產(chǎn)品將以最快的速度和全新的姿態(tài)亮相,不僅擁有了自己的知識產(chǎn)權(quán),也在市場中贏得了先機(jī),為客戶帶來的是雙重的效益。
PCB抄板即是在已有PCB電路板的情況下,對電路板進(jìn)行克隆、導(dǎo)出原理圖等,它是一種用來生產(chǎn)的文件。也可在此基礎(chǔ)上根據(jù)用戶需求進(jìn)行二次開發(fā),重新設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的功能升級與擴(kuò)展。那么如何從PCB抄板文件原理圖變成實(shí)實(shí)在在PCB板呢?
也許大家都知道哦,做PCB板就是把設(shè)計(jì)/克隆好的原理圖變成一塊實(shí)實(shí)在在的PCB電路板,請別小看這一過程,有很多原理上行得通的東西在工程中卻難以實(shí)現(xiàn),或是別人能實(shí)現(xiàn)的東西另一些人卻實(shí)現(xiàn)不了,因此說做一塊PCB板不難,但要做好一塊PCB板卻不是一件容易的事情。
微電子領(lǐng)域的兩大難點(diǎn)在于高頻信號和微弱信號的處理,在這方面PCB制作水平就顯得尤其重要,同樣的原理圖,同樣的元器件,不同的人制作出來的PCB就具有不同的結(jié)果,那么如何才能做出一塊好的PCB板呢?根據(jù)我們以往的經(jīng)驗(yàn),想就以下幾方面談?wù)勛约旱目捶ǎ?/p>
一、要明確目標(biāo)
接受到一個(gè)設(shè)計(jì)/抄板任務(wù),首先要明確其目標(biāo)。是普通的PCB板、高頻PCB板、小信號處理PCB板還是既有高頻率又有小信號處理的PCB板,如果只需設(shè)計(jì)普通的PCB板,只要做到布局布線合理整齊,機(jī)械尺寸準(zhǔn)確無誤即可,如有中負(fù)載線和長線,就要采用一定的手段進(jìn)行處理,減輕負(fù)載,長線要加強(qiáng)驅(qū)動,重點(diǎn)是防止長線反射。 當(dāng)板上有超過40MHz的信號線時(shí),就要對這些信號線進(jìn)行特殊的考慮,比如線間串?dāng)_等問題。如果頻率更高一些,對布線的長度就有更嚴(yán)格的限制,根據(jù)分布參數(shù)的網(wǎng)絡(luò)理論,高速電路與其連線間的相互作用是決定性因素,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)不能忽略。隨著門傳輸速度的提高,在信號線上的反對將會相應(yīng)增加,相鄰信號線間的串?dāng)_將成正比地增加,通常高速電路的功耗和熱耗散也都很大,在做高速PCB時(shí)應(yīng)引起足夠的重視。
當(dāng)板上有毫伏級甚至微伏級的微弱信號時(shí),對這些信號線就需要特別的關(guān)照,小信號由于太微弱,非常容易受到其它強(qiáng)信號的干擾,屏蔽措施常常是必要的,否則將大大降低信噪比。以致于有用信號被噪聲淹沒,不能有效地提取出來。
對板子的調(diào)測也要在設(shè)計(jì)階段加以考慮,測試點(diǎn)的物理位置,測試點(diǎn)的隔離等因素不可忽略,因?yàn)橛行┬⌒盘柡透哳l信號是不能直接把探頭加上去進(jìn)行測量的。
此外還要考慮其他一些相關(guān)因素,如板子層數(shù),采用元器件的封裝外形,板子的機(jī)械強(qiáng)度等。在做PCB板子前,要做出對該設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)目標(biāo)心中有數(shù)。
二、了解所用元器件的功能對布局布線的要求
我們知道,有些特殊元器件在布局布線時(shí)有特殊的要求,比如LOTI和APH所用的模擬信號放大器,模擬信號放大器對電源要求要平穩(wěn)、紋波小。模擬小信號部分要盡量遠(yuǎn)離功率器件。在OTI板上,小信號放大部分還專門加有屏蔽罩,把雜散的電磁干擾給屏蔽掉。NTOI板上用的GLINK芯片采用的是ECL工藝,功耗大發(fā)熱厲害,對散熱問題必須在布局時(shí)就必須進(jìn)行特殊考慮,若采用自然散熱,就要把GLINK芯片放在空氣流通比較順暢的地方,而且散出來的熱量還不能對其它芯片構(gòu)成大的影響。如果板子上裝有喇叭或其他大功率的器件,有可能對電源造成嚴(yán)重的污染這一點(diǎn)也應(yīng)引起足夠的重視。
三、元器件布局的考慮
元器件的布局首先要考慮的一個(gè)因素就是電性能,把連線關(guān)系密切的元器件盡量放在一起,尤其對一些高速線,布局時(shí)就要使它盡可能地短,功率信號和小信號器件要分開。在滿足電路性能的前提下,還要考慮元器件擺放整齊、美觀,便于測試,板子的機(jī)械尺寸,插座的位置等也需認(rèn)真考慮。
高速系統(tǒng)中的接地和互連線上的傳輸延遲時(shí)間也是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)首先要考慮的因素。信號線上的傳輸時(shí)間對總的系統(tǒng)速度影響很大,特別是對高速的ECL電路,雖然集成電路塊本身速度很高,但由于在底板上用普通的互連線(每30cm線長約有2ns的延遲量)帶來延遲時(shí)間的增加,可使系統(tǒng)速度大為降低。象移位寄存器,同步計(jì)數(shù)器這種同步工作部件最好放在同一塊插件板上,因?yàn)榈讲煌寮迳系臅r(shí)鐘信號的傳輸延遲時(shí)間不相等,可能使移位寄存器產(chǎn)主錯誤,若不能放在一塊板上,則在同步是關(guān)鍵的地方,從公共時(shí)鐘源連到各插件板的時(shí)鐘線的長度必須相等。
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