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如何正确设计/布局印刷电路板(PCB)的提示?

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如何正确设计/布局印刷电路板(PCB)的提示?

发布日期:2020-05-21 作者: 点击:

使重要节点可访问

会发生这种情况,您将试图弄清为什么某些东西无法正常工作,并且您想测量PCB内部的信号。南通SMT贴片在设计PCB之前,您应该考虑哪些点对电路进行故障诊断很重要,并且在难以访问的情况下,请在连接到它们的某处添加测试点。有多种形式的测试点,但形成循环的测试点非常适合带有钩子的测试探针。

在组件之间留出空间

试图将组件尽可能地紧凑地包装,只是意识到没有足够的布线空间。在组件之间留出一些空间,以便导线可以散开。组件的引脚越多,所需的空间就越大。间距不仅将促进自动布线,而且将使焊接容易。

以相同的方向放置组件

极速时时彩官网组件通常具有标准的插针编号,插针#1位于左上角。如果所有组件的方向均一,则在焊接或检查组件时不会出错。

打印布局以查看组件的尺寸是否匹配

布置完所有组件后,打印出布局。将每个组件放在布局纸的顶部,以查看它们是否匹配。有时数据表可能有错误。

交换层之间的布线方向

在一侧绘制垂直迹线,在另一侧绘制水平迹线。这有助于必须交叉的线的布线。对于多层,请在方向之间交替。

根据电流选择线宽

较大的宽度减小了电阻,从而减少了由耗散引起的热量。线的宽度应根据流过它们的估计电流来确定大小。您可以使用此在线计算器来计算其宽度。因此,电源线应较宽,因为所有电流均由这些线提供。

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了解制造商的规格

每个制造商都有自己的规格,例如小走线宽度,间距,层数等。开始设计之前,您应考虑自己的需求并找到符合您要求的制造商。您的要求还包括PCB的材料等级。等级从FR-1(纸酚混合物)到FR-5(玻璃布和环氧树脂)不等。大多数PCB原型制造商都使用FR-4,但FR-2用于大批量消费应用。材料的类型会影响电路板的强度,耐用性,吸湿性和阻燃性(FR)。

避免有90º角的痕迹

急剧的直角转弯很难保持走线宽度恒定。对于狭窄的迹线,这是一个值得关注的原因,其中很小的差异占迹线的很大一部分。好的方法是进行两个45º弯曲。

使用丝绸层

在专业的PCB制造商中,这一层是非常标准的,对于贴标签非常有用。南通SMT贴片给您的组件贴上标签(PCB布局软件通常会这样做),并添加一些有关该板的内容,修订号以及作者/所有者的信息。

使用原理图与布局比较

许多PCB布局软件都有原理图和布局之间的比较工具。使用它来确保您的布局与原理图匹配。

创建地平面

特别是在模拟电路中,重要的是“接地”是指整个PCB上的电压相同。如果使用走线路由接地信号,则它们的电阻会产生电压降,从而使PCB中的不同“接地”具有不同的电位。为了避免这种情况,您应该创建一个接地平面,即大面积的铜(或者好的是为该平面保留一层),连接到地面的组件可以直接通过过孔来实现接地。接地平面可以完全用铜填充(更好的散热方式)或如下图所示的正方形网格。平面的缺点之一是难以焊接元件,因为热量会通过平面快速散失。为避免这种情况,可以通过细迹线与飞机进行接触,如下图所示。

放置旁路电容器

旁路电容器用于从恒定电源中滤除交流分量。它们减少了噪声,波纹和其他有害的交流信号。他们通过绕过地面的交流电波动来做到这一点,因此得名。因此,它们通常连接在我们要滤波的电压(电源电压,参考信号等)和地之间。

极速时时彩官网选择这些电容器的一个好地方是PCB的电源入口:将电源连接到PCB的导线通常很长,并且充当天线,收集大量RF信号。另一个有效的位置是靠近IC(尽可能靠近电源和接地引脚),以减少PCB内部添加的任何噪声。对于参考引脚或需要非常稳定电压的任何其他引脚也是如此。

电容器的值取决于交流分量的频率。每个电容器都有自己的频率响应,该频率响应由其电阻和调谐至一定频率范围的等效串联电感(ESL)决定。例如,要过滤低频,您需要一个大的电容器。通常,在中频范围内,一个0。1-1µF的电容器就足够了,如果波动缓慢,则可以选择1-10µF左右;对于高频噪声,可以使用0。001-0。1µF的电容器。您也可以使用旁路电容器的任意组合来消除宽的频率范围。对于驱动大量电流的芯片,可以放置10 µF-100 µF电容器作为缓冲器。如果电容器的值允许,请使用单片陶瓷电容器,因为它们既小又便宜。

并行布线差分信号走线

差分信号通常用于提高抗噪声能力并放大动态范围。仅当两个信号的走线遵循相似的路径时才有效,这样噪声会相等地干扰两个路径。为此,应使差分信号的两条线彼此平行并尽可能靠近。

考虑热点

如果散热不充分,热量会降低电路的性能,甚至损坏电路。考虑哪些组件消耗更多的功率,以及包装如何散发产生的热量。数据表中有一个称为“热阻”的参数,该参数指出在特定条件下每瓦特功率会增加多少温度。例如,条件可能是IC下方的x面积为y mm的铜面积。为了增强散热效果,您应该添加散热器或什至用风扇冷却IC。此外,还要使电路板的关键部分与这些热源隔离。

制作并行脚印以查找难以找到的组件

通常,您使用的是通常无法出售的组件,或者具有相同功能的两个组件的价格波动,因此您想购买便宜的组件。在这些情况下,即使它们的占地面积不一样,您还是希望根据外部因素换组件,但要保持电路板的设计不变。如果电路板面积不是很在意,则可以为一个特定的模块并行准备一个以上占用空间的设计,以便安装当前可用的零件,而将其他零件保留为空。

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电源电路提示

将电源和控制接地分开

电源电路的大电压和电流尖峰会在控制电路中产生破坏性干扰,通常是低电压和电流。对于每个电源阶段,应将电源接地和控制接地分开。如果将它们在PCB中绑在一起,请在靠近电源路径末端的位置(明显的是在PCB接地附近)进行连接。

使用内层作为控制接地

如果考虑使用多层电路板,则将顶层用于电源走线,将底层用于控制走线,将内层用于控制接地。中间层较大的接地层将为电源电路的任何干扰提供较小的阻抗路径,并保护控制路径免受干扰。

使电源走线宽以承受高的电流

这实际上是一个一般性的技巧,但对于电源电路而言重要。您应该根据流过的电流大小来确定每个电源路径的电线宽度。否则可能会产生过多的热量并烧毁电线。您可以使用此在线计算器来计算其宽度。

混合信号电路的技巧

将数字地和模拟地分开

极速时时彩官网对于电源电路,应将数字地和模拟地分开。原因相同:数字电路的电压和电流尖峰会在模拟电路中产生干扰(噪声),从而影响其性能。如果将它们在PCB中绑在一起,请在靠近电源路径末端的位置(明显的是在PCB接地附近)进行连接。尽管对此问题还有其他观点,但这是被接受的。

保护模拟接地不受噪声影响

模拟地的任何干扰都将与信号线产生相同的影响(重要的是任何一点与地面之间的差分电压)。您希望有一个较大的接地平面来减小其电阻,但这也使其容易受到电容耦合至其上方或下方布线的影响。为此,模拟地应仅具有与之交叉的模拟线,并且数字线应相同。这减少了模拟电路和数字电路之间的电容耦合。

PCB安装提示

从小零件到大零件的焊接

如果您开始焊接大型部件,它们将阻止焊接下一个部件。您应该从小部件(例如表面贴装设备(SMD))开始,到大部件(例如通孔电容器或接线盒)结束。

注意冷焊点

冷焊点是指在进行焊点连接时,热焊锡流到冷焊点上,并产生灰色斑点的焊锡,该焊锡没有很好地粘附在焊点上。当没有施加足够的热量使焊料正常熔化或被焊接的表面不够清洁时,也会发生这种情况。有时可以用裸眼看到(如果尝试移动引脚,会裂开焊点),而其他时候看起来像做得好的焊锡。这些焊点的影响可能是静电噪声,间断的切口等。为了解决这个问题,您可以重新熔炼现有的焊料或将其吸出,清洁斑点并再次焊接。为避免冷焊点,先用烙铁头加热焊点,然后用焊锡接触焊点。热的接头将熔化焊料,并且它将流动并适当地吞没接头。通常,使用助焊剂是避免冷焊点并促进焊接的一种好方法。

使用助焊剂易于焊接

助焊剂是一种化学试剂,使焊接成为小菜一碟。通过改善液体焊料的润湿特性来实现。只需在要焊接的表面上添加一些助焊剂,热焊料会立即粘在引脚上。

不信任万用表的连续性测试

普通万用表具有连续性测试模式,当两个探头之间的电阻较小时会发出蜂鸣声。这通常用于测试连续性,南通SMT贴片因为您无需在查看放置探头的位置和万用表上的值之间跳转。但是,尽管这表明焊接不良,但仍会有几欧姆的蜂鸣声。假设低电阻线路和少量焊接点,则电阻应低于1欧姆。使用电阻测量模式以确保两点之间的电阻尽可能小,这也意味着良好的焊点。


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