【正文】 中國(guó)最大的管理資料下載中心 (收集 \整理 . 部分版權(quán)歸原作者所有 ) 第 4 頁(yè) 共 11 頁(yè) 第二篇 PowerPCB 在印制電路板設(shè)計(jì)中的應(yīng)用技術(shù) 作者 :中國(guó)船舶工業(yè)總公司第七 0七研究所 谷健 印制電路板（ PCB）是電子產(chǎn)品中電路元件和器件的支撐件。實(shí)踐證明，即使電路原理圖設(shè)計(jì)正確，印制電路板設(shè)計(jì)不當(dāng)，也會(huì)對(duì)電子產(chǎn)品的可靠性產(chǎn)生不利影響。為了設(shè)計(jì)質(zhì)量好、造價(jià)低的 PCB，應(yīng)遵循以下的一般性原則： 首先，要考慮 PCB尺寸大小。 在確定特殊元件的位置時(shí)要遵守以下原則： （ 1）盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設(shè)法減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾。 （ 3）重量超過(guò) 15g的元器件，應(yīng)當(dāng)用支架加以固定，然后焊接。若是機(jī)內(nèi)調(diào)節(jié)，應(yīng)放在印制板上方便調(diào)節(jié)的地方；若是機(jī)外調(diào)節(jié)，其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機(jī)箱面板上的位置相適應(yīng)。 （ 2）以每個(gè)功能電路的核心元件為中心，圍繞它來(lái)進(jìn)行布局。一般電路應(yīng)盡可能使元器件平行排列。長(zhǎng)寬雙為 3:2或 4:3。 （ 2）印制板導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基板間的粘附強(qiáng)度和流過(guò)它們的電流值決 中國(guó)最大的管理資料下載中心 (收集 \整理 . 部分版權(quán)歸原作者所有 ) 第 5 頁(yè) 共 11 頁(yè) 定。當(dāng)然，只要允許，還是盡可能用寬線，尤其是電源線和地線。此外，盡量避免使用大面積銅箔，否則，長(zhǎng)時(shí)間受熱時(shí)，易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象。焊盤太大易形成虛焊。 根據(jù)印制線路板電流的大小，盡量加粗電源線寬度，減少環(huán)路電阻。電子產(chǎn)品中地線結(jié)構(gòu)大致有系統(tǒng)地、機(jī)殼地（屏 蔽地）、數(shù)字地（邏輯地）和模擬地等。 （ 2）數(shù)字地與模擬地分開。要盡量加大線性電路的接地面積。如有可能，接地線的寬度應(yīng)大于 3mm。 PCB 設(shè)計(jì)的常規(guī)做法之一是在印制板的各個(gè)關(guān)鍵部位配置適當(dāng)?shù)耐伺弘娙荨? （ 3）對(duì)于抗噪能力弱、關(guān)斷時(shí)電源變化大的器件，如 RAM、 ROM存儲(chǔ)器件，應(yīng)在芯片的電源線和地線之間直接接入退藕電容。 （ 2） CMOS的輸入阻抗很高，且易受感應(yīng)，因此在使用時(shí)對(duì)不用端要接地或接正電源。你可以對(duì)每一個(gè)信號(hào)定義安全間距、布線規(guī)則以及高速電路的設(shè)計(jì)規(guī)則，并將這些規(guī)劃層次化的應(yīng)用到板上、每一層上、每一類網(wǎng)絡(luò)上、每一個(gè) 網(wǎng)絡(luò)上、每一組網(wǎng)絡(luò)上、每一個(gè)管腳對(duì)上，以確保布局布線設(shè)計(jì)的正確性。所以，本文就此類應(yīng)用和培 訓(xùn)教材上沒(méi)有講到，而我們應(yīng)用較多的一些技術(shù)技巧作了論述。這是它防止錯(cuò)誤發(fā)生的一種手段， 其實(shí)，也是我們應(yīng)該遵守的一種規(guī)范化的原理圖輸入方式。 PowerPCB中對(duì)電源層和地層的設(shè)置有兩種選擇， CAM Plane和 Split/Mixed。第 25層包含了地電信息，主要指電層的焊盤要比正常的焊盤大 20mil左右的安全距離，保證金屬化過(guò)孔之后，不會(huì)有信號(hào)與地電相連。當(dāng)我們手動(dòng)布線時(shí)，印制板在我們的完全控制之下，打開自動(dòng)推擠的功能，會(huì)感到非常的方便。這種情況可以將定位孔器件設(shè)為非 ECO注冊(cè)的即可。但是電源和地的新符號(hào)，必須在軟件自帶的庫(kù)中添加，否則它不會(huì)認(rèn)為你建的符號(hào)是電源。 我們用的器件中，有的管腳本身就是空腳，標(biāo)志為 NC。 三極管的封裝變化很多，當(dāng)自己建三極管的庫(kù)時(shí)，我們往往會(huì)發(fā)現(xiàn)原理圖的網(wǎng)表傳到 PCB中后，與自己希望的連接不一致。 現(xiàn)在，由于小型化的需求，表面貼器件得到越來(lái)越多的應(yīng)用。所以，我們可以在布局完成后，先進(jìn)入自動(dòng)布線器，在設(shè)置文件中只選擇扇入，扇出操作，不選擇其它布線選項(xiàng)，這樣從表面貼器件拉出來(lái)的線比較短，也比較整齊。 當(dāng)然， PADS中有自動(dòng)標(biāo)注功能，可以對(duì)畫好的印制板進(jìn)行尺寸標(biāo)注，自動(dòng)顯示出板框或定位孔的位置。要避免這種錯(cuò)誤的發(fā)生，最好專門建一個(gè)存放 ViewDraw與 PowerPCB對(duì)應(yīng)器件的庫(kù)，當(dāng)然這只是針對(duì)于一部分不匹配的器件來(lái)說(shuō)的?，F(xiàn)在，我們用 PowerPCB直接生產(chǎn)光繪文件給廠家就可以了。不注意的是，轉(zhuǎn)走線時(shí)要將 LINE,TEXT 去掉（除非你要在線路上做銅字）。 注意，轉(zhuǎn)光繪文件時(shí)要先預(yù)覽一下，預(yù)覽中的圖形就是你要的光繪輸出的圖形，所以要看仔細(xì)，以防出錯(cuò)。 目前有跡象表明，印刷電路板設(shè)計(jì)的頻率越來(lái)越高。這些電磁場(chǎng)能在相鄰信號(hào)線或 PCB 線上感生信號(hào)，導(dǎo)致令人討厭的串?dāng)_ (干擾及總噪聲 )，并且會(huì)損害系統(tǒng)性能。盡管前向糾錯(cuò)技術(shù)可以消除一些負(fù)面效應(yīng)，但是系統(tǒng)的部分帶寬用于傳輸冗余數(shù)據(jù)，從而導(dǎo)致系統(tǒng)性能的降低。對(duì)于 RF PCB而言，高速信號(hào)有時(shí)會(huì)限制PCB 設(shè)計(jì)的小型化。 由于互連點(diǎn)是電路鏈上最為薄弱的環(huán)節(jié)，在 RF 設(shè)計(jì)中，互連點(diǎn)處的電磁性質(zhì)是工程設(shè)計(jì) 面臨的主要問(wèn)題，要考察每個(gè)互連點(diǎn)并解決存在的問(wèn)題。在最近 GHz 互連研討會(huì) ( .)上，最令人激動(dòng)之處在于：處理 I/O數(shù)量和頻率不斷增長(zhǎng)問(wèn)題的方法已經(jīng)廣為人知。 二、 PCB板內(nèi)互連 進(jìn)行高頻 PCB設(shè)計(jì)的技巧和方法如下： 中國(guó)最大的管理資料下載中心 (收集 \整理 . 部分版權(quán)歸原作者所有 ) 第 10 頁(yè) 共 11 頁(yè) 1. 傳輸線拐角要采用 45176。要考慮規(guī)定線寬總誤差為 +/、對(duì)布線形狀的下切 (undercut)和橫斷面進(jìn)行管理并指定布線側(cè)壁電鍍條件。 5. 對(duì)信號(hào)過(guò)孔而言，要避免在敏感板上使用過(guò)孔加工 (pth)工藝，因?yàn)樵摴に嚂?huì)導(dǎo)致過(guò)孔處產(chǎn)生引線電感。 7. 要選擇非電解鍍鎳或浸鍍金工藝，不要采用 HASL 法進(jìn)行電鍍。但是，由于厚度不確定性和絕緣性能的未知性，整個(gè)板表面都覆蓋阻焊材料將會(huì)導(dǎo)致微帶設(shè)計(jì)中的電磁能量的較大變化。例如，采用背面覆銅共面 (copperbacked coplanar)微帶設(shè)計(jì)比帶狀線設(shè)計(jì)更為經(jīng)濟(jì)，你可就此同他們進(jìn)行討論以便得到更好的建議。 三、 PCB與外部裝置互連 現(xiàn)在可以認(rèn)為我們解決了板上以及各個(gè)分立 組件互連上的所有信號(hào)管理問(wèn)題。在同軸電纜中，地線層是環(huán)形交織的，并且間隔均勻。 電路板內(nèi)阻抗問(wèn)題的管理并不是一個(gè)可以忽略的設(shè)計(jì)問(wèn)題。 本文總結(jié) PCB 平臺(tái)技術(shù)需要不斷改進(jìn)以達(dá)到集成電路設(shè)計(jì)人員的