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PCB电路板设计必看常识!单层FPC/双面FPC/多层FPC有何区别,自学
时间:2017-07-17 | 点击: | 打印本页 | 收藏本文 |

  PCB到底要怎么设计?

  虽然电路板厂的工程师不参与设计电路板,而是由客户出原始设计资料再制成公司内部的PCB电路板制作资料,但通过多年的实践经验,工程师们对PCB电路板的设计早已有所积累,总结如下仅供参考:

  1.如果设计的电路系统中包含FPGA器件,则在绘制原理图前必需使用Quartus II软件对管脚分配进行验证。(FPGA中某些特殊的管脚是不能用作普通IO的)。

  2.4层电路板从上到下依次为:信号平面层、地、电源、信号平面层;6层电路板从上到下依次为:信号平面层、地、信号内电层、信号内电层、电源、信号平面层。6层以上板(优点是:防干扰辐射),优先选择内电层走线,走不开选择平面层,禁止从地或电源层走线(原因:会分割电源层,产生寄生效应)。

  3.多电源系统的布线:如FPGA+DSP系统做6层电路板,一般至少会有3.3V+1.2V+1.8V+5V。

  3.3V一般是主电源,直接铺电源层,通过过孔很容易布通全局电源网络;

  5V一般可能是电源输入,只需要在一小块区域内铺铜。且尽量粗(你问我该多粗——能多粗就多粗,越粗越好);

虽然电路板厂的工程师不参与设计电路板,而是由客户出原始设计资料再制成公司内部的PCB电路板制作资料,但通过多年的实践经验,工程师们对PCB电路板的设计早已有所积累,总结如下仅供参考:

  1.2V和1.8V是内核电源(如果直接采用线连的方式会在面临BGA器件时遇到很大困难),布局时尽量将1.2V与1.8V分开,并让1.2V或1.8V内相连的元件布局在紧凑的区域,使用铜皮的方式连接,如图:

虽然电路板厂的工程师不参与设计电路板,而是由客户出原始设计资料再制成公司内部的PCB电路板制作资料,但通过多年的实践经验,工程师们对PCB电路板的设计早已有所积累,总结如下仅供参考:

  总之,因为电源网络遍布整个PCB电路板,如果采用走线的方式会很复杂而且会绕很远,使用铺铜皮的方法是一种很好的选择!

  4.邻层之间走线采用交叉方式:既可减少并行导线之间的电磁干扰(高中学的哦),又方便走线。

  5.模拟数字要隔离,怎么个隔离法?布局时将用于模拟信号的器件与数字信号的器件分开,然后从AD芯片中间一刀切!

  模拟信号铺模拟地,模拟地/模拟电源与数字电源通过电感/磁珠单点连接。

虽然电路板厂的工程师不参与设计电路板,而是由客户出原始设计资料再制成公司内部的PCB电路板制作资料,但通过多年的实践经验,工程师们对PCB电路板的设计早已有所积累,总结如下仅供参考:

  6.基于PCB设计软件的PCB电路板设计也可看做是一种软件开发过程,软件工程最注重“迭代开发”的思想,我觉得PCB设计中也可以引入该思想,减少PCB错误的概率。

  (1) 原理图检查,尤其注意器件的电源和地(电源和地是系统的血脉,不能有丝毫疏忽);

  (2) PCB封装绘制(确认原理图中的管脚是否有误);

  (3) PCB封装尺寸逐一确认后,添加验证标签,添加到本次设计封装库;

  (4) 导入网表,边布局边调整原理图中信号顺序(布局后不能再使用OrCAD的元件自动编号功能);

  (5) 手工布线(边布边检查电源地网络,前面说过:电源网络使用铺铜方式,所以少用走线);

  总之,PCB设计中的指导思想就是边绘制封装布局布线边反馈修正原理图(从信号连接的正确性、信号走线的方便性考虑)。

  7.晶振离芯片尽量近,且晶振下尽量不走线,铺地网络铜皮。多处使用的时钟使用树形时钟树方式布线。

  8.连接器上信号的排布对布线的难易程度影响较大,因此要边布线边调整原理图上的信号(但千万不能重新对元器件编号)。

  9.多板接插件的设计:

  (1) 使用排线连接:上下接口一致;

  (2) 直插座:上下接口镜像对称,如下图:

虽然电路板厂的工程师不参与设计电路板,而是由客户出原始设计资料再制成公司内部的PCB电路板制作资料,但通过多年的实践经验,工程师们对PCB电路板的设计早已有所积累,总结如下仅供参考:

  10.模块连接信号的设计:

  (1) 若2个模块放置在PCB同一面,则管教序号大接小小接大(镜像连接信号);

  (2) 若2个模块放在PCB不同面,则管教序号小接小大接大。

  这样做能放置信号像上面的右图一样交叉。当然,上面的方法不是定则,我总是说,凡事随需而变(这个只能自己领悟),只不过在很多情况下按这种方式设计很管用罢了。

  11.电源地回路的设计:

虽然电路板厂的工程师不参与设计电路板,而是由客户出原始设计资料再制成公司内部的PCB电路板制作资料,但通过多年的实践经验,工程师们对PCB电路板的设计早已有所积累,总结如下仅供参考:

  上图的电源地回路面积大,容易受电磁干扰。

虽然电路板厂的工程师不参与设计电路板,而是由客户出原始设计资料再制成公司内部的PCB电路板制作资料,但通过多年的实践经验,工程师们对PCB电路板的设计早已有所积累,总结如下仅供参考:

  上图通过改进——电源与地线靠近走线,减小了回路面积,降低了电磁干扰(679/12.8,约54倍)。因此,电源与地尽量应该靠近走线!而信号线之间则应该尽量避免并行走线,降低信号之间的互感效应。

  单层FPC/双面FPC/多层FPC有何区别?

  电子产品都要使用PCB,PCB的市场走向几乎是电子行业的风向标。随着手机、笔记本电脑和PDA等高端、小型化电子产品的发展,对柔性PCB(FPC)的需求越来越大,PCB厂商正加快开发厚度更薄、更轻和密度更高的FPC,小编来跟大家简介FPC的种类。

虽然电路板厂的工程师不参与设计电路板,而是由客户出原始设计资料再制成公司内部的PCB电路板制作资料,但通过多年的实践经验,工程师们对PCB电路板的设计早已有所积累,总结如下仅供参考:

  一、单层FPC

  具有一层化学蚀刻出的导电图形,在柔性绝缘基材面上的导电图形层为压延铜箔。绝缘基材可以是聚酰亚胺,聚对苯二甲酸乙二醇酯,芳酰胺纤维酯和聚氯乙烯。单层FPC又可以分成以下四个小类:

  1.无覆盖层单面连接

  导线图形在绝缘基材上,导线表面无覆盖层,其互连是用锡焊、熔焊或压焊来实现,常用在早期的电话机中。

  2.有覆盖层单面连接

  和前类相比,只是在导线表面多了一层覆盖层。覆盖时需把焊盘露出来,简单的可在端部区域不覆盖。是单面软性PCB中应用最多、最广泛的一种,使用在汽车仪表、电子仪器中。

虽然电路板厂的工程师不参与设计电路板,而是由客户出原始设计资料再制成公司内部的PCB电路板制作资料,但通过多年的实践经验,工程师们对PCB电路板的设计早已有所积累,总结如下仅供参考:

  3.无覆盖层双面连接

  连接盘接口在导线的正面和背面均可连接,在焊盘处的绝缘基材上开一个通路孔,这个通路孔可在绝缘基材的所需位置上先冲制、蚀刻或其它机械方法制成。

  4.有覆盖层双面连接

  前类不同处,表面有一层覆盖层,覆盖层有通路孔,允许其两面都能端接,且仍保持覆盖层,由两层绝缘材料和一层金属导体制成。

虽然电路板厂的工程师不参与设计电路板,而是由客户出原始设计资料再制成公司内部的PCB电路板制作资料,但通过多年的实践经验,工程师们对PCB电路板的设计早已有所积累,总结如下仅供参考:

  二、双面FPC

  双面FPC在绝缘基膜的两面各有一层蚀刻制成的导电图形,增加了单位面积的布线密度。金属化孔将绝缘材料两面的图形连接形成导电通路,以满足挠曲性的设计和使用功能。而覆盖膜可以保护单、双面导线并指示元件安放的位置。按照需求,金属化孔和覆盖层可有可无,这一类FPC应用较少。

  三、多层FPC

  多层FPC是将3层或更多层的单面或双面柔性电路层压在一起,通过钻孑L、电镀形成金属化孔,在不同层间形成导电通路。这样,不需采用复杂的焊接工艺。多层电路在更高可靠性,更好的热传导性和更方便的装配性能方面具有巨大的功能差异。

虽然电路板厂的工程师不参与设计电路板,而是由客户出原始设计资料再制成公司内部的PCB电路板制作资料,但通过多年的实践经验,工程师们对PCB电路板的设计早已有所积累,总结如下仅供参考:

  其优点是基材薄膜重量轻并有优良的电气特性,如低的介电常数。用聚酰亚胺薄膜为基材制成的多层软性PCB板,比刚性环氧玻璃布多层PCB板的重量约轻1/3,但它失去了单面、双面软性PCB优良的可挠性,大多数此类产品是不要求可挠性的。多层FPC可进一步分成如下类型:

  1.可挠性绝缘基材成品

  这一类是在可挠性绝缘基材上制造成的,其成品规定为可以挠曲。这种结构通常是把许多单面或双面微带可挠性PCB的两面端粘结在一起,但其中心部分并末粘结在一起,从而具有高度可挠性。为了具有高度的可挠性,导线层上可用一层薄的、适合的涂层,如聚酰亚胺,代替一层较厚的层压覆盖层。

虽然电路板厂的工程师不参与设计电路板,而是由客户出原始设计资料再制成公司内部的PCB电路板制作资料,但通过多年的实践经验,工程师们对PCB电路板的设计早已有所积累,总结如下仅供参考:

  2.软性绝缘基材成品

  这一类是在软性绝缘基材上制造成的,其成品末规定可以挠曲。这类多层FPC是用软性绝缘材料,如聚酰亚胺薄膜,层压制成多层板,在层压后失去了固有的可挠性。

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