在刚接触PCB设计的时候,很多人都是一脸茫然,特别是对没有任何基础的人来说,更是对一些知识点难以理解。其实大家对此并不用太着急,毕竟“路是一步步走出来的,知识也是一点点积累的”。本文,板儿妹和大家分享10个和PCB设计有关的知识点,希望对大家学习PCB设计有所帮助!
1、PCB设计软件
PCB设计软件有很多种,目前市场上主要使用的包括以下几种:Cadence Allegro、Mentor EE、Mentor Pads、Altium Designer、Protel 等,其中以 Cadence Allegro 市场占有率最高。华为、ZTE、Intel等大型企业使用的便是Allegro软件。
2、PCB 设计流程
PCB 基本设计流程如下:前期准备→PCB 结构设计→PCB 布局设计→PCB 约束设定及布线设计→布线优化及丝印摆放→网络 DRC检查及结构检查→PCB 制板。
3、布局
在综合考虑信号质量、EMC、热设计、DFM、DFT、结构、安规等方面要求的基础上,将器件合理的放置到板面上。——PCB布局
PCB 布局设计是 PCB 整个设计流程中的首个重要设计环节。越复杂的PCB板,布局的好坏越能直接影响到后期布线的实现难易程度。
布局应尽量满足以下要求:总的连线尽可能短,关键信号线最短;高电压、大电流信号与低电压、小电流信号的弱信号完全分开;模拟信号与数字信号分开;高频信号与低频信号分开;高频元器件的间距要充分。在满足仿真和时序分析要求的前提下,局部调整。
4、仿真
在器件IBIS、SPICE 等模型的支持下,利用EDA工具对PCB的预布局、布线进行信号质量和时序分析,得出一定的物理电气规则参数,并运用于布局布线中,从而在单板的物理实现之前解决PCB设计中存在的时序问题和信号完整性问题。仿真通常分为前仿真分析和后仿真验证两部分。
5、布线
在遵循信号质量、DFM、EMC等规则要求下,实现器件管脚间的物理连接设计。
PCB布线设计是整个PCB设计中工作量最大的工序,直接影响着 PCB 板的性能好坏。
PCB板上布线类型主要包括信号线和电源、地线。信号线为最常见的布线,类型比较多,根据布线形式有单线、差分线等。根据布线的物理结构还可以分为带状线、微带线。
6、过孔
过孔(Via)也称金属化孔,是 PCB设计的重要组成元素之一。在双面板和多层板中,为连通各层之间的印制导线,在各层需要连通的导线的交汇处钻上一个公共孔,即过孔。
过孔的分类
过孔分为三类,即盲孔(blind via)、埋孔(buried via)和通孔(through via)。
盲孔:位于印刷线路板的顶层和底层表面,具有一定深度,用于表层线路和下面的内层线路的连接,孔的深度通常不超过一定的比率(孔径)。
埋孔:是指位于印刷线路板内层的连接孔,它不会延伸到线路板的表面。
通孔:这种孔穿过整个线路板,可用于实现内部互连或作为元件的安装定位孔。由于通孔在工艺上更易于实现,成本较低,所以绝大部分印刷电路板均使用它,而不用另外两种过孔。一般所说的过孔,没有特殊说明的,均作为通孔考虑。
7、FANOUT
在PCB Layout过程中,FANOUT指的是扇出打孔。即从焊盘处引短线打孔,分为自动和手动两种。
8、3W原则
为了减少线间串扰,应保证线间距足够大,当线中心间距不少于3倍线宽时,则可保持70%的电场不互相干扰,称为3W规则。如要达到98%的电场不互相干扰,可使用10W的间距。
9、丝印设计
丝印,PCB上的标识,用来指示器件或者用来做文字说明。
丝印设计包括:元器件丝印、板名、版本号、条码丝印、安装孔定位孔丝印、过板方向
标志、扣板散热器、防静电标志、定位识别点等。
10、封装
封装,就是指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连接。
元器件封装,简单来说就是元器件的外形,或者是元件在PCB板上所呈现出来的形状。只有元器件的封装画正确了,那元器件才能焊接在PCB板上。封装大致分为两类:DIP直插式和SMD贴片形式。
“万丈高楼平地起”,学习PCB设计,我们一定要打好扎实基础噢~