【導(dǎo)讀】對(duì)于剛從事電子設(shè)計(jì)的工程師菜鳥(niǎo)來(lái)說(shuō)，關(guān)于PCB設(shè)計(jì)的的經(jīng)驗(yàn)要求，以及設(shè)計(jì)中要注意的方面經(jīng)驗(yàn)是非常欠缺的。本文集錦了PCB工程師幾十年的工作經(jīng)驗(yàn)，從PCB設(shè)計(jì)的理論到實(shí)際操作都有很詳細(xì)和切身的心得領(lǐng)悟。
1、在原理圖庫(kù)制作的時(shí)候注意管腳的定義以及封裝的名字
在封裝庫(kù)的制作時(shí)，注意原理圖管腳要一一對(duì)應(yīng)；若管腳不對(duì)應(yīng)，在得到PCB圖的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)元器件孤立現(xiàn)象。
2、PCB上的任何一條走線在通過(guò)高頻信號(hào)的情況下都會(huì)對(duì)該信號(hào)造成時(shí)延時(shí)，蛇形走線的主要作用是補(bǔ)償“同一組相關(guān)”信號(hào)線中延時(shí)較小的部分，這些部分通常是沒(méi)有或比其它信號(hào)少通過(guò)另外的邏輯處理；最典型的就是時(shí)鐘線，通常它不需經(jīng)過(guò)任何其它邏輯處理，因而其延時(shí)會(huì)小于其它相關(guān)信號(hào)。
因?yàn)閼?yīng)用場(chǎng)合不同具不同的作用,如果蛇形走線在電腦板中出現(xiàn)，其主要起到一個(gè)濾波電感的作用，提高電路的抗干擾能力，電腦主機(jī)板中的蛇形走線，主要用在一些時(shí)鐘信號(hào)中，如PCIClk,AGPClk，它的作用有兩點(diǎn)：1、阻抗匹配；2、濾波電感。采用蛇行線有助于提高主板、顯卡的穩(wěn)定性，有助于消除長(zhǎng)直布線在電流通過(guò)時(shí)產(chǎn)生的電感現(xiàn)象，減輕線與線之間的串?dāng)_問(wèn)題，這一點(diǎn)在高頻率時(shí)表現(xiàn)得尤為明顯。
3、焊接面的貼裝元件采用波峰焊接生產(chǎn)工藝時(shí),阻、容件軸向要與波峰焊?jìng)魉头较虼怪? 阻排及SOP(PIN 間距大于等于1.27mm)元器件軸向與傳送方向平行IN 間距小于1.27mm(50mil)的IC、SOJ、PLCC、QFP 等有源元件避免用波峰焊接。
4、BGA 與相鄰元件的距離>5mm.其它貼片元件相互間的距離>0.7mm;貼裝元件焊盤(pán)的外側(cè)與相鄰插裝元件的外側(cè)距離大于2mm;有壓接件的PCB,壓接的接插件周圍5mm 內(nèi)不能有插裝元、器件,在焊接面其周圍5mm 內(nèi)也不能有貼裝元、器件。
5、IC 去偶電容的布局要盡量靠近IC的電源管腳,并使之與電源和地之間形成的回路最短。
6、元件布局時(shí),應(yīng)適當(dāng)考慮使用同一種電源的器件盡量放在一起, 以便于將來(lái)的電源分隔。
7、用于阻抗匹配目的阻容器件的布局,要根據(jù)其屬性合理布置。串聯(lián)匹配電阻的布局要靠近該信號(hào)的驅(qū)動(dòng)端,距離一般不超過(guò)500mil，匹配電阻、電容的布局一定要分清信號(hào)的源端與終端,對(duì)于多負(fù)載的終端匹配一定要在信號(hào)的最遠(yuǎn)端匹配。
8、布局完成后打印出裝配圖供原理圖設(shè)計(jì)者檢查器件封裝的正確性,并且確認(rèn)單板、背板和接插件的信號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系,經(jīng)確認(rèn)無(wú)誤后方可開(kāi)始布線。
9、設(shè)置布線約束條件
1）報(bào)告設(shè)計(jì)參數(shù)
布局基本確定后,應(yīng)用PCB 設(shè)計(jì)工具的統(tǒng)計(jì)功能,報(bào)告網(wǎng)絡(luò)數(shù)量,網(wǎng)絡(luò)密度,平均管腳密度等基本參數(shù),以便確定所需要的信號(hào)布線層數(shù)。
信號(hào)層數(shù)的確定可參考以下經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)：
Pin 密度、信號(hào)層數(shù)、板層數(shù)
注：PIN 密度的定義為: 板面積(平方英寸)/(板上管腳總數(shù)/14)
10、孔的設(shè)置
過(guò)線孔：制成板的最小孔徑定義取決于板厚度，板厚孔徑比應(yīng)小于 5--8。
孔徑優(yōu)選系列如下：
孔徑：24mil 20mil 16mil 12mil 8mil
焊盤(pán)直徑：40mil 35mil 28mil 25mil 20mil
內(nèi)層熱焊盤(pán)尺寸：50mil 45mil 40mil 35mil 30mil
板厚度與最小孔徑的關(guān)系：
板厚：3.0mm 2.5mm 2.0mm 1.6mm 1.0mm
最小孔徑：24mil 20mil 16mil 12mil 8mil
11、盲孔和埋孔：
盲孔是連接表層和內(nèi)層而不貫通整板的導(dǎo)通孔，埋孔是連接內(nèi)層之間而在成品板表層不可見(jiàn)的導(dǎo)通孔，這兩類過(guò)孔尺寸設(shè)置可參考過(guò)線孔。應(yīng)用盲孔和埋孔設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)PCB加工流程有充分的認(rèn)識(shí)，避免給PCB加工帶來(lái)不必要的問(wèn)題，必要時(shí)要與PCB供應(yīng)商協(xié)商。
測(cè)試孔：測(cè)試孔是指用于ICT測(cè)試目的的過(guò)孔，可以兼做導(dǎo)通孔，原則上孔徑不限，焊盤(pán)直徑應(yīng)不小于25mil，測(cè)試孔之間中心距不小于50mil。不推薦用元件焊接孔作為測(cè)試孔。
工程程序應(yīng)用：
1）交代具體細(xì)節(jié)，出現(xiàn)的問(wèn)題以及解決辦法、改進(jìn)的地方
