開發(fā)PCB電路板一個(gè)布局是否合理沒有判斷標(biāo)準(zhǔn),可以采用一些相對簡單的標(biāo)準(zhǔn)來判斷布局的優(yōu)劣。最常用的標(biāo)準(zhǔn)就是使飛線總長度盡可能短。PCB電路板一般來說,飛線總長度越短,意味著布線總長度也是越短(注意:這只是相對于大多數(shù)情況是正確的,并不是完全正確);走線越短,走線所占據(jù)的印制板面積也就越小,布通率越高。在走線盡可能短的同時(shí),還必須考慮布線密度的問題。如何布局才能使飛線總長度最短并且保證布局密度不至于過高而不能實(shí)現(xiàn)是個(gè)很復(fù)雜的問題。因?yàn)?,調(diào)整布局就是調(diào)整封裝的放置位置,一個(gè)封裝的焊盤往往和幾個(gè)甚至幾十個(gè)網(wǎng)絡(luò)同時(shí)相關(guān)聯(lián),減小一個(gè)網(wǎng)絡(luò)飛線長度可能會增長另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的飛線長度。如何能夠調(diào)整封裝的位置到最佳點(diǎn)實(shí)在給不出太實(shí)用的標(biāo)準(zhǔn),實(shí)際操作時(shí),主要依靠設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)觀查屏幕顯示的飛線是否簡捷、有序和計(jì)算出的總長度是否最短。飛線是手工布局和布線的主要參考標(biāo)準(zhǔn),手工調(diào)整布局時(shí)盡量使飛線走最短路徑,手工布線時(shí)常常按照飛線指示的路徑連接各個(gè)焊盤。Protel的飛線優(yōu)化算法可以有效地解決飛線連接的最短路徑問題。飛線的連接策略Protel提供了兩種飛線連接方式供使用者選擇:順序飛線和最短樹飛線。在布線參數(shù)設(shè)置中的飛線模式頁可以設(shè)置飛線連接策略,應(yīng)該選擇最短樹策略。動態(tài)飛線在有關(guān)飛線顯示和控制一節(jié)中已經(jīng)講到: 執(zhí)行顯示網(wǎng)絡(luò)飛線、顯示封裝飛線和顯示全部飛線命令之一后飛線顯示開關(guān)打開,執(zhí)行隱含全部飛線命令后飛線顯示開關(guān)關(guān)閉。
PCB上的任何一條走線在通過高頻信號的情況下都會對該信號造成時(shí)延時(shí),蛇形走線的主要作用是補(bǔ)償“同一組相關(guān)”信號線中延時(shí)較小的部分,這些部分通常是沒有或比其它信號少通過另外的邏輯處理;最典型的就是時(shí)鐘線,通常它不需經(jīng)過任何其它邏輯處理,因而其延時(shí)會小于其它相關(guān)信號。高速數(shù)字PCB板的等線長是為了使各信號的延遲差保持在一個(gè)范圍內(nèi),保證系統(tǒng)在同一周期內(nèi)讀取的數(shù)據(jù)的有效性(延遲差超過一個(gè)時(shí)鐘周期時(shí)會錯(cuò)讀下一周期的數(shù)據(jù)),一般要求延遲差不超過1/4時(shí)鐘周期,單位長度的線延遲差也是固定的,延遲跟線寬,線長,銅厚,板層結(jié)構(gòu)有關(guān),但線過長會增大分布電容和分布電感,使信號質(zhì)量,所以時(shí)鐘IC引腳一般都接RC端接,但蛇形走線并非起電感的作用,相反的,電感會使信號中的上升元中的高次諧波相移,造成信號質(zhì)量惡化,所以要求蛇形線間距最少是線寬的兩倍,信號的上升時(shí)間越小就越易受分布電容和分布電感的影響.因?yàn)閼?yīng)用場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)鐘信號中,如CIClk,AGPClk,它的作用有兩點(diǎn):1、阻抗匹配2、濾波電感。對一些重要信號,如INTEL HUB架構(gòu)中的HUBLink,一共13根,跑233MHz,要求必須嚴(yán)格等長,以消除時(shí)滯造成的隱患,繞線是解決辦法。一般來講,蛇形走線的線距>=2倍的線寬。PCI板上的蛇行線就是為了適應(yīng)PCI33MHzClock的線長要求。若在一般普通PCB板中,是一個(gè)分布參數(shù)的 LC濾波器,還可作為收音機(jī)天線的電感線圈,短而窄的蛇形走線可做保險(xiǎn)絲等等.
第Y章 溶液濃度計(jì)算方法在印制電路板制造技術(shù),各種溶液占了很大的比重,對印制電路板的最終產(chǎn)品質(zhì)量起到關(guān)鍵的作用。無論是選購或者自配都必須進(jìn)行科學(xué)計(jì)算。正確的計(jì)算才能確保各種溶液的成分在工藝范圍內(nèi),對確保產(chǎn)品質(zhì)量起到重要的作用。根據(jù)印制電路板生產(chǎn)的特點(diǎn),提供六種計(jì)算方法供同行選用。1.體積比例濃度計(jì)算:定義:是指溶質(zhì)(或濃溶液)體積與溶劑體積之比值。舉例:1:5硫酸溶液就是一體積濃硫酸與五體積水配制而成。2.克升濃度計(jì)算:定義:一升溶液里所含溶質(zhì)的克數(shù)。舉例:100克硫酸銅溶于水溶液10升,問一升濃度是多少?100/10=10克/升3.重量百分比濃度計(jì)算定義:用溶質(zhì)的重量占全部溶液重理的百分比表示。
一、快速確定PCB外形設(shè)計(jì)PCB先要確定電路板的外形,通常就是在禁止布線層畫出電氣的布線范圍。除非有特殊要求,一般電路板的形狀都為矩形,長寬比一般為3:2或者4:3較為理想。在畫之前可以任意畫出兩條橫線和兩條豎線,然后利用“放置工具條”里的“設(shè)置原點(diǎn)”工具將某一條線段的端點(diǎn)設(shè)為原點(diǎn)即坐標(biāo)為(0,0),之后雙擊每一條線段,對其起點(diǎn)和終點(diǎn)的坐標(biāo)值進(jìn)行相應(yīng)的更改,使4條線段首尾相接,形成一個(gè)封閉的矩形框,電路板的外型確定也就完成了。如果在畫圖的過程中需要調(diào)整電路板的大小,只要修改每條線段的相應(yīng)坐標(biāo)值即可。從成本、敷銅線長度、抗噪聲能力考慮,電路板尺寸越小越好,但是板尺寸太小,則散熱不良,且相鄰的導(dǎo)線容易引起干擾。不過,當(dāng)電路板的尺寸大于200mm×150mm時(shí),應(yīng)該考慮電路板的機(jī)械強(qiáng)度,適當(dāng)加裝固定孔,以便起到支撐的作用。二、元件布局開始布局之前首先要通過網(wǎng)絡(luò)表載入元器件,這個(gè)過程中經(jīng)常會遇到網(wǎng)絡(luò)表無法完全載入的錯(cuò)誤,主要可歸為兩類:一類是找不到元件,解決方法是確認(rèn)原理圖中已定義元件的封裝形式,并確認(rèn)已添加相應(yīng)的PCB元件庫,若仍找不到元件就要自己造一個(gè)元件封裝了;另一類是丟失引腳,最常見的就是二極管、三極管的引腳丟失,這是由于原理圖中的引腳一般是字母A、K、E、B、C,而PCB元件的引腳則是數(shù)字1、2、3,解決方法就是更改原理圖的定義,或者更改PCB元件的定義使其一致即可。有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者一般都會根據(jù)實(shí)際元件的封裝外形建立一個(gè)自己的PCB元件庫,使用方便而且不易出錯(cuò)。進(jìn)行布局時(shí),必須要遵循一些基本規(guī)則:(1)特殊元件特殊考慮高頻元件之間要盡量靠近,連線越短越好;具有高電位差的元件之間距離盡量加大;重量大的元器件應(yīng)該有支架固定;發(fā)熱的元件應(yīng)遠(yuǎn)離熱敏元件并加裝相應(yīng)的散熱片或置于板外;電位器、可調(diào)電感線圈、可變電容、微動開關(guān)等可調(diào)元件的布局應(yīng)該考慮整機(jī)的結(jié)構(gòu)要求,以方便調(diào)節(jié)為準(zhǔn)。總之,一些特殊的元器件在布局時(shí)要從元件本身的特性、機(jī)箱的結(jié)構(gòu)、維修調(diào)試的方便性等多方面綜合考慮,以保證做出一塊穩(wěn)定、好用的PCB板。
現(xiàn)在市面上流行的EDA工具軟件很多,但除了使用的術(shù)語和功能鍵的位置不一樣外都大同小異,如何用這些工具更好地實(shí)現(xiàn)PCB的設(shè)計(jì)呢?在開始布線之前對設(shè)計(jì)進(jìn)行認(rèn)真的分析以及對工具軟件進(jìn)行認(rèn)真的設(shè)置將使設(shè)計(jì)更加符合要求。下面是一般的設(shè)計(jì)過程和步驟。1、確定PCB的層數(shù)電路板尺寸和布線層數(shù)需要在設(shè)計(jì)初期確定。如果設(shè)計(jì)要求使用高密度球柵數(shù)組(BGA)組件,就必須考慮這些器件布線所需要的最少布線層數(shù)。布線層的數(shù)量以及層疊(stack-up)方式會直接影響到印制線的布線和阻抗。板的大小有助于確定層疊方式和印制線寬度,實(shí)現(xiàn)期望的設(shè)計(jì)效果。多年來,人們總是認(rèn)為電路板層數(shù)越少成本就越低,但是影響電路板的制造成本還有許多其它因素。近幾年來,多層板之間的成本差別已經(jīng)大大減小。在開始設(shè)計(jì)時(shí)最好采用較多的電路層并使敷銅均勻分布,以避免在設(shè)計(jì)臨近結(jié)束時(shí)才發(fā)現(xiàn)有少量信號不符合已定義的規(guī)則以及空間要求,從而被迫添加新層。在設(shè)計(jì)之前認(rèn)真的規(guī)劃將減少布線中很多的麻煩。2、設(shè)計(jì)規(guī)則和限制自動布線工具本身并不知道應(yīng)該做些什幺。為完成布線任務(wù),布線工具需要在正確的規(guī)則和限制條件下工作。不同的信號線有不同的布線要求,要對所有特殊要求的信號線進(jìn)行分類,不同的設(shè)計(jì)分類也不一樣。每個(gè)信號類都應(yīng)該有優(yōu)先級,優(yōu)先級越高,規(guī)則也越嚴(yán)格。規(guī)則涉及印制線寬度、過孔的最大數(shù)量、平行度、信號線之間的相互影響以及層的限制,這些規(guī)則對布線工具的性能有很大影響。認(rèn)真考慮設(shè)計(jì)要求是成功布線的重要一步。
Via hole導(dǎo)通孔起線路互相連結(jié)導(dǎo)通的作用,電子行業(yè)的發(fā)展,同時(shí)也促進(jìn)PCB的發(fā)展,也對印制板制作工藝和表面貼裝技術(shù)提出更高要求。Via hole塞孔工藝應(yīng)運(yùn)而生,同時(shí)應(yīng)滿足下列要求:(一)導(dǎo)通孔內(nèi)有銅即可,阻焊可塞可不塞;(二)導(dǎo)通孔內(nèi)必須有錫鉛,有一定的厚度要求(4微米),不得有阻焊油墨入孔,造成孔內(nèi)藏錫珠;(三)導(dǎo)通孔必須有阻焊油墨塞孔,不透光,不得有錫圈,錫珠以及平整等要求。隨著電子產(chǎn)品向“輕、薄、短、小”方向發(fā)展,PCB也向高密度、高難度發(fā)展,因此出現(xiàn)大量SMT、BGA的PCB,而客戶在貼裝元器件時(shí)要求塞孔,主要有五個(gè)作用:(一)防止PCB過波峰焊時(shí)錫從導(dǎo)通孔貫穿元件面造成短路;特別是我們把過孔放在BGA焊盤上時(shí),就必須先做塞孔,再鍍金處理,便于BGA的焊接。(二)避免助焊劑殘留在導(dǎo)通孔內(nèi);(三)電子廠表面貼裝以及元件裝配完成后PCB在測試機(jī)上要吸真空形成負(fù)壓才完成:(四)防止表面錫膏流入孔內(nèi)造成虛焊,影響貼裝;