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pcb板制作心得体会(全文)

pcb板制作心得体会我们成长过程中,会面临着各种事情,在事情发生后,以心得体会的方式进行记录,可使我们改进不良思想,留下激励自己的正确思想。怎么写出有意义的心得体会呢?以下是小编整理的关于《pcb板制作心得体会》,希望对大家有所帮助。第一篇。

pcb板制作心得体会

我们成长过程中,会面临着各种事情,在事情发生后,以心得体会的方式进行记录,可使我们改进不良思想,留下激励自己的正确思想。怎么写出有意义的心得体会呢?以下是小编整理的关于《pcb板制作心得体会》,希望对大家有所帮助。

第一篇:pcb板制作心得体会

PCB板制作实验报告(大全)

PCB板制作实验报告

姓 名: 任晓峰 08090107 陈 琛 08090103 符登辉 08090111 班 级: 电信0801班 指导老师: 郭杰荣

一 实验名称

PCB印刷版的制作

二 实习目的

通过PCB板的制作,了解制板工艺流程,掌握制板的原理知识,并熟悉制板工具的使用以及维护,锻炼实践动手的能力,更好的巩固制板知识的应用,具备初步制作满足需求,美观、安全可靠的板。

三 PCB板的制作流程

(1)原稿制作 (喷墨【硫酸纸】、激光【硫酸纸/透明菲林】、光绘非林)

把用protel设计好的电路图用激光(喷墨)打印机用透明、半透明或70g复印纸打印出。 注意事项:打印原稿时选择镜像打印,电路图打印墨水(碳粉)面必须与绿色的感光膜面紧密接触,以获得最高的解析度。稿面需保持清洁无污物,线路部分如有透光破洞,应用油性黑笔修补。

(2)曝光: 首先将PCB板裁剪成适当大小的板,然后撕掉保护膜,将打印好的线路图的打印面(碳粉面/墨水面)贴在感光膜面上,在用透明胶将原稿和PCB板的感光面贴紧,把PCB板放在曝光箱中进行曝光。曝光时间根据PCB板子而确定。本次制作的板子约为三分钟。

曝光注意事项:请保持感光板板面及原稿清洁和整齐,若曝光时间不足则容易在下个环节容易使线路腐蚀掉。

(3)显影:调制显像剂:显像剂:水(1:20),即1包20g显像剂配400cc水。显影:膜面朝上放感光板在盆里。

(4)蚀刻:块状三氯化铁:热水(1:3)的比例调配。蚀刻时间在10-30分钟。

注意事项:感光膜可以直接焊接不必去除,如需要去处的可以用酒精。三氯化铁蚀刻液越浓蚀刻越慢,太稀也慢。蚀刻时间不可过长或过短。蚀刻完毕后,用清水将蚀刻后的PCB板进行清洗,等待水干后在进行下一个步骤。

(5)二次曝光:将蚀刻好的PCB板放进曝光箱中进行二次曝光。此次曝光是将已经进行蚀刻的PCB板上的线路进行曝光。

(6)二次显影:将二次曝光的PCB板再次进行显影。将进行了二次曝光的PCB板进行显影,将PCB板上的线路进行显影,去掉线路上的感光膜,让铜箔线显露出来。

(7)打孔:使用钻头在已经制作好的PCB板上进行打孔。在本次实践过程中不进行,因为在打孔过程中容易造成打孔钻头断裂或者PCB板损坏,工艺有一定难度。

四 制作成品展示

五 对焊接实习的感受

首先,我们要感谢郭老师的教导,是老师一步一步的细致讲解,让我们成功完成了实验。 通过制板的学习,基本掌握了pcb板生产制作的原理和流程,以及电路板后期焊接,安装和调试与其前期制作的联系,培养了我们理论联系实际的能力,提高了分析问题和解决问题的能力,不仅锻炼了同学们之间团队合作的精神,还增强了我们独立工作的能力,收获很大,虽然在实验制作过程中遇到不少困难和挫折,但通过分析问题,请教老师和同学,最终顺利完成了课程设计的要求和任务。

电子制作中或在电子产品开发中,都会用到电路板,自制电路板的方法有很多,一般采用本次制版的方法。通过此次手动制版实验,对手动制版有了一个全面的了解,并且亲身实践,更容易理解制版过程中出现的问题,以及应该注意的事项。在此次手动制版时,需要注意的问题很多,显影液的调制,曝光,显影,蚀刻等时间的掌握都很重要,在制作过程中每一步都容易造成制作的PCB板出现不良或者制作出来的PCB板无法使用等情况。我们这次制作的PCB板由于蚀刻时间过短,导致PCB板上的铜没有被腐蚀掉,所以再次曝光后板子已经基本不能使用。

第二篇:PCB布板总结

我是在2006年的12月25号第一次接触到protel99se,这种接触当然是指利用protel99se来做实际的产品,关于PCB设计软件,我当时在研究所的时候还接受过目前最先进的PCB设计软件cadence 15.2的培训,可是并没有用来做实际的产品设计,所以,对该软件的理解也很有限。到现在位置,也一年多了,介于自身的原因,感觉对PCB设计的领悟还不够深刻,还好,从做EPS的ECU这部分的设计以来,得到刘老师的悉心指点,所以,终于有了那么一点点体会!

一.

布局和布线是PCB设计中的两个最重要的内容

所谓布局就是把电路图上所有的元器件都合理地安排到有限面积的PCB上。最关键的问题是:开关、按钮、旋钮等操作件,以及结构件(以下简称“特殊元件”)等,必须被安排在指定的位置上;其他元器件的位置安排,必须同时兼顾到布线的布通率和电气性能的最优化,以及今后的生产工艺和造价等多方面因素。这种“兼顾”往往是对硬件设计师水平和经验的挑战。

布线就是在布局之后,通过设计铜箔的走线图,按照原理图连通所有的走线。显然,布局的合理程度直接影响布线的成功率,往往在布线过程中还需要对布局作适当的调整。布线设计可以采用双层走线和单层走线,对于极其复杂的设计也可以考虑采用多层布线方案,但为了降低产品的造价,一般应尽量采用单层布线方案。结合自己做过双面板和四层板的设计。

二、PCB设计的一般原则 1.PCB尺寸大小和形状的确定

首先根据产品的机械结构确定。当空间位置较富余时,应尽量选择小面积的PCB。因为面积太大时,印制线条长,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也增加,但还要充分考虑到元器件的散热和邻近走线易受干扰等因素。

就目前我们这个项目来说,我对机械设计对PCB设计的影响的体会是相当深的, 不一般吧,这三块板子,那块是规规矩矩的,这都是由于我们产品自身的原因导致机械结构的特殊,而机械结构的特殊,就对电路板本身的外形结构进行的限制和规定。电路板之间的信号连接也有了相应的特性要求。但这些都是不能避免的,因为产品为市场所要求,市场的变化多端的,所以产品也是变化多端的,设计为产品而服务。

2.布局

· 特殊元件的布局原则 

①尽可能缩短高频元器件之间的连线,设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨得太近,输入和输出元件应尽量远离。

②某些元器件或导线之间可能有较高的电位差,应加大它们之间的距离,以免放电引出意外短路。带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。

③重量超过15g的元器件、应当用支架加以固定,然后焊接。那些又大又重、发热量多的元器件,不宜装在印制板上,而应装在整机的机箱底板上,且应考虑散热问题。热敏元件应远离发热元件。

④对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求。若是机内调节,应放在印制板上方便于调节的地方;若是机外调节,其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。



⑤应留出PCB定位孔及固定支架所占用的位置。

以上各条都是需要做过对应的相关设计采用较深的体会,第二条我的体会最浅,因为没有做过这种元件和导线之间有较高电压差的这种PCB。其他几条都还是有所体会的,主要就是一个原则:做出来的板子要和它周围的结构兼容,要和放在它上面的元件兼容,要满足一些基本的电气要求。

· 普通元器件的布局原则 

①按照电路的流程安排各个电路单元的位置,使布局便于信号流通,并使信号尽可能保持一致的流向。

这一条我体会很深,第一次做板子的时候,面对几百个花花绿绿的元件,完全不知道该这么去把它们组织都一起去,当时就奇怪凭什么这个元件要这样放,那个元件要那样放。就是因为心里没有这条原则,原来自己布局出来的板子,在利用自动布线时,布通率是很低的,后来,做多了,就慢慢的体会到了这一入门级的基本原则。

在首先满足机械结构的前提下,在给定的平面空间里,布局的基本原则就是按照电路的流程来安排各个电路单元的位置。

其实这一条解释了,如何对各个主要元件进行布局。

②以每个功能电路的核心元件为中心,围绕它来进行布局。元器件应均匀、整齐、紧凑地排列在PCB上.尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。



这是在满足第一原则的前提下,尽一步的更细的解释了如何对电阻电容这些分离元件进行正确的布局。

③在高频下工作的电路,要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器件平行排列。这样,不但美观.而且装焊容易.易于批量生产。

我做过的高频电路最大的为270MHz,但是,由于当时的种种原因,导致了对这种理解不是很深刻,当时也是在有经验的人的指导下完成了,又因为只做过一种这样的高频板,所以对如何通过考虑元件的分布参数来布局不能理解。目前,我们异步电机ECU部分的信号最高频率为控制电机用的PWM信号,约为30KHz左右。(晶振为8MHz的晶振,都是在布局过程中,晶振和8346的距离很近,几乎直接输出到8346,而且只有这一个地方,所以可以不用考虑。)所以几乎完成可以不用考虑元件的高频特性。 ④位于电路板边缘的元器件,离电路板边缘一般不小于2mm。电路板的最佳形状为矩形。长宽比为3:2成4:3。电路板面尺寸大于200x150mm时.应考虑电路板所受的机械强度。

这一条通过最近的工作,我还是有较为深刻的体会的,元器件离电路板边缘一般不小于2mm,这主要是考虑了在对PCB装配进行外协大规模加工的时候,留给贴片机器的夹持距离。

3.布线 

①相同信号的电路模块输入端与输出端的导线应尽量避免相邻平行。最好加线间地线,以免发生反馈藕合。



②印制铜铂导线的最小宽度主要由导线与绝缘基扳间的粘附强度和流过它们的电流值决定。当铜箔厚度为 0.05mm,导线宽度为1.5mm时,通过2A的电流,温升不会高于3℃,可满足一般的设计要求,其他情况下的铜铂宽度选择可依次类推。对于集成电路,尤其是数字电路,通常选0.02-0.3mm导线宽度就可以了。当然,只要允许,还是尽可能用宽线.尤其是电源线和地线。导线的最小间距主要由最坏情况下的线间绝缘电阻和击穿电压决定。对于集成电路,尤其是数字电路,只要工艺允许,可使间距小至0.5mm。

③由于直角或锐角在高频电路中会影响电气性能,因此印制铜铂导线的拐弯处一般取圆弧形。此外,尽量避免使用大面积铜箔,否则.长时间受热时,易发生铜箔膨胀和脱落现象。必须用大面积铜箔时,最好用栅格状.这样有利于排除铜箔与基板间粘合剂受热产生的挥发性气体。

其实原来我一直都没有想过为什么在PCB设计完成后,要对PCB进行敷铜,只是人家有经验的同事这样做,我自己也这样做,后来有了一点认识,以为敷铜就是用来连接各个地网络节点。在做我们这个项目的时候,刘老师要求在敷铜前,将所有的地网络都连接都一起,这才让我认识到:敷铜并不是仅仅把各个地网络节点连接到一起这么简单。查了一下资料,敷铜大概有以下几个理由:1. 起屏蔽作用。2. PCB工艺要求。3. 可以保证信号完整性,给高频数字信号一个完整的回流路径。4.散热。

三.

做四层板时,如何分割内电层

在protel99中,内电层采用反转显示的方法显示电源层上的图件。放置在内部电源层上的导线及填充等物件在实际生产出来的电路板上是没有铜箔的,而PCB电路板中没有填充的区域在实际的电路板上却是实心的铜箔。

如果需要多个电源网络共享一个内部电源层时,就需要对内部电源层进行分割,但是在分割内部电源层之前,用户必须对具有电源网络的焊盘和过孔进行重新布局,尽量将具有同一个电源网络的焊盘和过孔放置到一个相对集中的区域。 上面的两段只是提了在进行内电层分割时的大原则和首要原则,但是,在实践中,分割内电层并不是如此的简单,我们还必须理解下面这个原则:

即:在进行内电层分割时,隔离带不要跨接在内电层连接焊盘上。

上图的这个分割方式是没有问题的,隔离带是不能跨接在内电层连接焊盘上,但是可以跨接在连接焊盘上。

第三篇:制作PCB的心得体会

天水师范学院

——PCB实验设计心得

学院:物理与信息科学学院

专业:电子信息科学与技术

班级:11电信(2)班

姓名:赵鹏举

学号:20111060241

制作PCB的心得体会

学习了一学期的PCB制版,我有很多的心得体会,在整个制版过程中,可以在Altium Designer6.9之下进行,也可以在DXP 2004下进行,但两者之间要关联的文件,可在打工软件后,在菜单栏DXP---属性preferences---system—file type将文件类型与该软件进行关联,以后就可双击文件而利用这个Altium Designer 6.9 打开那个文件。常用的要关联的文件有工程文件project, 原理图文件sch,当然还有PCB文件。

先新建原理图(sch图),再新建PCB图。还要建个SCH.lib和PCB.lib。 Sch.lib用来画库里找不到的元件,PCB.lib用来为该元件创建封装(先用游标卡尺量好尺寸),再将这个封装给了SCH.lib里新建的元件,这样就可以了。若要新建第二个元件,则TOOL-New Component,然后画矩形,放管脚。放管脚Pin时,Display name 要在矩形框内部,风络标识Designator 要在矩形框外部。还有在PCB.lib里画元件封装时一定要注意,将封装画在坐标的(0,0)点,否则将原理图导入PCB后,拖动元件时,会产生鼠标指针跑到别的地方去的现象。原理图上的连线,可以用线直接连,也可以用net网络标识。在建好原理图之后,要先导出所需元件的清单(reports---Bill of materials),里面的模板Template要空着,file format先.xls,然后点Export就可以保存了。建好原理图后,要进行编译,Project---compile schdoc.,若没弹出message窗口,则需手动去右

下角system,,打开messages对话框,查看文件中的错误,对警告warnings 要进行检查,然后再导入PCB中。Design---updata PCB Document(第一个),就可将原理图导入到PCB中。

一次性修改多个元件的某项属性,可以按shift一个一个的选,也可以选中一个后右键,find similar objects ,然后在PCB Inspector中进行统一修改即可。如果要改变放置的过孔的大小,则步骤为:Tool—属性Preference—PCB Editor—Default—选择过孔Via,再点Edit Value更改后OK即可。

PCB图是实际要制作的电路板。Q键是PCB中mm和mil之间的转换。Ctrl+m是测量距离,P+V是放置过孔,Z+A是观看整图等常用操作。过孔是上下两层之间连接改线使用的,焊盘是用来焊接元件的。过孔大小Hole size==22mil , 直径Diameter==40mil较为好看且实用。

将所有器件布局好后。进行连线前,先要设置好线的粗细。比如12V电源线最好用30mil,信号线用12mil,需要线宽大约是1.5到2mm等。线宽与电流是有对应关系的。

布线前,要先设置好要布的各种线的宽度,如VCC和GND的线宽和信号NET的线宽。

(步骤:先选设计(D)—规则(R)—Design Rout,选电气规则(Electrical),将其线间距在右边窗口中设置为12mil,放入右边的窗口中,然后点应用;再Design---Rule Wizard---Routing中选择网络,在这个栏中将线宽的Name改一下,命名为VCC或GND,将其

线宽width constraint设置为30mil,后选width,将其线宽设置为12mil,然后点击应用,接着选择Routing Layers,在右边窗口中设置为Bottom Layer,然后选择Hole size,在右边窗口中将其最大值设置为2.54mm,最后点击确定(OK)。然后再设定优先级Priorities,然后要点Apply,最后OK即可。)

PCB中如果要改某个元件的封装,不用回到原理图,直接从PCB. lib中拖出所需封装即,(如果没有,则需要自己画),然后双击封装上的某个焊盘,将网络标识Designator改成需要连接的网络标识,就可完成对应,然后可进行连线。若是现有网络中不存在的网络标识,则需要在Design---Net list—Edit Nets中先All Nets后在第二栏中出现了现有网络中所有的Net,点Add,将Net Name就可添加上所想要的网络标识。然后再双击焊盘,就有了这个新的标识。

画好PCB图之后,要进行检查。首先要Project—Compile PCBDOC,从system中调出message窗口进行错误检查。然后还要进行Tool—Design Rule Check(DRC)检查,查看是否有Rule上的错误。

线与焊盘之间的最小间距在Design—Rule----Clearance中进行设置。PCB制作的后期进行覆铜时,要想加大覆铜与焊盘之间的距,一般应大于20mil,应先将Design---Rule---Clearance中,最小安全间距改为20mil,然后PCB上很多元件变绿了,不用管,对要覆铜的区域进行覆铜,Place Polygon Plane(多边形面板),填覆铜区域的名字,可不填,覆铜所连接的网络,顶层还是底层,去除死铜(连不到GND的覆铜起不到降低电磁干扰的作用),覆盖所有相同名的网

络Pour over all same net,然后OK后会出现十字标,画出所需的覆铜区域就完成了覆铜的操作.覆好铜后,再将Design—Rule中的规则改回来即可。

PCB制作的最后,要将焊盘与连线之间加上泪滴,以避免连线与焊盘之间接触不良。步骤是Tool—Teardrop,选择all pad, all via即可,若有部分焊盘或过孔未加上泪滴,是因为连线未接到焊盘的正中间,重新连线,再重新添加即可解决。板子的最后,要加四个内径3.1mm,外径5.5mm的大过孔来固定板子,如果过孔变绿了,则需要改下design—rule—routing—routing via中过孔大小的规则,若还是绿色,则需要再改design—rule—manufacturing—Hole size,即可不为绿色。最后将四个孔对齐。还可右键鼠标,选option—选mechanical layer,去掉PCB上的keep out layer和multilayer,使PCB界面更清晰。在PCB上右键—option—Board option—visible grid中将line改为dots,有利于看清连线。

最后将其PCB进行制版,在制版的过程中,先将PCB转化在Protues 99SE下,进行钻孔和打印,之后再进行曝光、显影、蚀刻,这就是整个制版过程。在此过程中,我们更加熟悉的掌握了制版的每一个细节,能够从中学习到很多很多的东西,为以后的学习打下坚实的结果。

第四篇:PCB抄板信号反射分析

当信号在传输线上传播时,只要遇到了阻抗变化,就会发生反射,解决反射问题的主要方法是进行终端阻抗匹配。

典型的传输线端接策略

在高速PCB抄板数字系统中,传输线上阻抗不匹配会引起信号反射,减少和消除反射的方法是根据传输线的特性阻抗在其发送端或接收端进行终端阻抗匹配,从而使源反射系数或负载反射系数为0。

传输线的长度符合下列的条件应使用端接技术:L > tr/2tpd。式中,L为传输线长;tr为源端信号上升时间;tpd为传输线上每单位长度的负载传输延迟。传输线的端接通常采用2种策略:使负载阻抗与传输线阻抗匹配,即并行端接;使源阻抗与传输线阻抗匹配,即串行端接。

(1)并行端接

并行端接主要是在尽量靠近负载端的位置接上拉或下拉阻抗,以实现终端的阻抗匹配,根据不同的应用环境,并行端接又可以分为如图2所示的几种类型。

(2)串行端接

串行端接是通过在尽量靠近源端的位置串行插入一个电阻到传输线中来实现,串行端接是匹配信号源的阻抗,所插入的串行电阻阻值加上驱动源的输出阻抗应大于等于传输线阻抗。这种策略通过使源端反射系数为零,从而抑制从负载反射回来的信号(负载端输入高阻,不吸收能量)再从源端反射回负载端。

内容来源:

第五篇:手机RF射频PCB板布局布线经验总结

随着手机功能的增加,对PCB板的设计要求日益曾高,伴随着一轮蓝牙设备、蜂窝电话和3G时代来临,使得工程师越来越关注RF电路的设计技巧。射频(RF)电路板设计由于在理论上还有很多不确定性,因此常被形容为一种“黑色艺术”,但这个观点只有部分正确,RF电路板设计也有许多可以遵循的准则和不应该被忽视的法则。不过,在实际设计时,真正实用的技巧是当这些准则和法则因各种设计约束而无法准确地实施时如何对它们进行折衷处理。当然,有许多重要的RF设计课题值得讨论,包括阻抗和阻抗匹配、绝缘层材料和层叠板以及波长和驻波,所以这些对手机的EMC、EMI影响都很大,下面就对手机PCB板的在设计RF布局时必须满足的条件加以总结:

3.1 尽可能地把高功率RF放大器(HPA)和低噪音放大器(LNA)隔离开来,简单地说,就是让高功率RF发射电路远离低功率RF接收电路。手机功能比较多、元器件很多,但是PCB空间较小,同时考虑到布线的设计过程限定最高,所有的这一些对设计技巧的要求就比较高。这时候可能需要设计四层到六层PCB了,让它们交替工作,而不是同时工作。高功率电路有时还可包括RF缓冲器和压控制振荡器(VCO)。确保PCB板上高功率区至少有一整块地,最好上面没有过孔,当然,铜皮越多越好。敏感的模拟信号应该尽可能远离高速数字信号和RF信号。

3.2 设计分区可以分解为物理分区和电气分区。物理分区主要涉及元器件布局、朝向和屏蔽等问题;电气分区可以继续分解为电源分配、RF走线、敏感电路和信号以及接地等的分区。

3.2.1 我们讨论物理分区问题。元器件布局是实现一个优秀RF设计的关键,最有效的技术是首先固定位于RF路径上的元器件,并调整其朝向以将RF路径的长度减到最小,使输入远离输出,并尽可能远地分离高功率电路和低功率电路。

最有效的电路板堆叠方法是将主接地面(主地)安排在表层下的第二层,并尽可能将RF线走在表层上。将RF路径上的过孔尺寸减到最小不仅可以减少路径电感,而且还可以减少主地上的虚焊点,并可减少RF能量泄漏到层叠板内其他区域的机会。在物理空间上,像多级放大器这样的线性电路通常足以将多个RF区之间相互隔离开来,但是双工器、混频器和中频放大器/混频器总是有多个RF/IF信号相互干扰,因此必须小心地将这一影响减到最小。

3.2.2 RF与IF走线应尽可能走十字交叉,并尽可能在它们之间隔一块地。正确的RF路径对整块PCB板的性能而言非常重要,这也就是为什么元器件布局通常在手机PCB板设计中占大部分时间的原因。在手机PCB板设计上,通常可以将低噪音放大器电路放在PCB板的某一面,而高功率放大器放在另一面,并最终通过双工器把它们在同一面上连接到RF端和基带处理器端的天线上。需要一些技巧来确保直通过孔不会把RF能量从板的一面传递到另一面,常用的技术是在两面都使用盲孔。可以通过将直通过孔安排在PCB板两面都不受RF干扰的区域来将直通过孔的不利影响减到最小。有时不太可能在多个电路块之间保证足够的隔离,在这种情况下就必须考虑采用金属屏蔽罩将射频能量屏蔽在RF区域内,金属屏蔽罩必须焊在地上,必须与元器件保持一个适当距离,因此需要占用宝贵的PCB板空间。尽可能保证屏蔽罩的完整非常重要,进入金属屏蔽罩的数字信号线应该尽可能走内层,而且最好走线层的下面一层PCB是地层。RF信号线可以从金属屏蔽罩底部的小缺口和地缺口处的布线层上走出去,不过缺口处周围要尽可能地多布一些地,不同层上的地可通过多个过孔连在一起。

3.2.3 恰当和有效的芯片电源去耦也非常重要。许多集成了线性线路的RF芯片对电源的噪音非常敏感,通常每个芯片都需要采用高达四个电容和一个隔离电感来确保滤除所有的电源噪音。一块集成电路或放大器常常带有一个开漏极输出,因此需要一个上拉电感来提供一个高阻抗RF负载和一个低阻抗直流电源,同样的原则也适用于对这一电感端的电源进行去耦。有些芯片需要多个电源才能工作,因此你可能需要两到三套电容和电感来分别对它们进行去耦处理,电感极少并行靠在一起,因为这将形成一个空芯变压器并相互感应产生干扰信号,因此它们之间的距离至少要相当于其中一个器件的高度,或者成直角排列以将其互感减到最小。

3.2.4 电气分区原则大体上与物理分区相同,但还包含一些其它因素。手机的某些部分采用不同工作电压,并借助软件对其进行控制,以延长电池工作寿命。这意味着手机需要运行多种电源,而这给隔离带来了更多的问题。电源通常从连接器引入,并立即进行去耦处理以滤除任何来自线路板外部的噪声,然后再经过一组开关或稳压器之后对其进行分配。手机PCB板上大多数电路的直流电流都相当小,因此走线宽度通常不是问题,不过,必须为高功率放大器的电源单独走一条尽可能宽的大电流线,以将传输压降减到最低。为了避免太多电流损耗,需要采用多个过孔来将电流从某一层传递到另一层。此外,如果不能在高功率放大器的电源引脚端对它进行充分的去耦,那么高功率噪声将会辐射到整块板上,并带来各种各样的问题。高功率放大器的接地相当关键,并经常需要为其设计一个金属屏蔽罩。在大多数情况下,同样关键的是确保RF输出远离RF输入。这也适用于放大器、缓冲器和滤波器。在最坏情况下,如果放大器和缓冲器的输出以适当的相位和振幅反馈到它们的输入端,那么它们就有可能产生自激振荡。在最好情况下,它们将能在任何温度和电压条件下稳定地工作。实际上,它们可能会变得不稳定,并将噪音和互调信号添加到RF信号上。如果射频信号线不得不从滤波器的输入端绕回输出端,这可能会严重损害滤波器的带通特性。为了使输入和输出得到良好的隔离,首先必须在滤波器周围布一圈地,其次滤波器下层区域也要布一块地,并与围绕滤波器的主地连接起来。把需要穿过滤波器的信号线尽可能远离滤波器引脚也是个好方法。

此外,整块板上各个地方的接地都要十分小心,否则会在引入一条耦合通道。有时可以选择走单端或平衡RF信号线,有关交叉干扰和EMC/EMI的原则在这里同样适用。平衡RF信号线如果走线正确的话,可以减少噪声和交叉干扰,但是它们的阻抗通常比较高,而且要保持一个合理的线宽以得到一个匹配信号源、走线和负载的阻抗,实际布线可能会有一些困难。缓冲器可以用来提高隔离效果,因为它可把同一个信号分为两个部分,并用于驱动不同的电路,特别是本振可能需要缓冲器来驱动多个混频器。当混频器在RF频率处到达共模隔离状态时,它将无法正常工作。缓冲器可以很好地隔离不同频率处的阻抗变化,从而电路之间不会相互干扰。缓冲器对设计的帮助很大,它们可以紧跟在需要被驱动电路的后面,从而使高功率输出走线非常短,由于缓冲器的输入信号电平比较低,因此它们不易对板上的其它电路造成干扰。压控振荡器(VCO)可将变化的电压转换为变化的频率,这一特性被用于高速频道切换,但它们同样也将控制电压上的微量噪声转换为微小的频率变化,而这就给RF信号增加了噪声。

3.2.5 要保证不增加噪声必须从以下几个方面考虑:首先,控制线的期望频宽范围可能从DC直到2MHz,而通过滤波来去掉这么宽频带的噪声几乎是不可能的;其次,VCO控制线通常是一个控制频率的反馈回路的一部分,它在很多地方都有可能引入噪声,因此必须非常小心处理VCO控制线。要确保RF走线下层的地是实心的,而且所有的元器件都牢固地连到主地上,并与其它可能带来噪声的走线隔离开来。此外,要确保VCO的电源已得到充分去耦,由于VCO的RF输出往往是一个相对较高的电平,VCO输出信号很容易干扰其它电路,因此必须对VCO加以特别注意。事实上,VCO往往布放在RF区域的末端,有时它还需要一个金属屏蔽罩。谐振电路(一个用于发射机,另一个用于接收机)与VCO有关,但也有它自己的特点。简单地讲,谐振电路是一个带有容性二极管的并行谐振电路,它有助于设置VCO工作频率和将语音或数据调制到RF信号上。所有VCO的设计原则同样适用于谐振电路。由于谐振电路含有数量相当多的元器件、板上分布区域较宽以及通常运行在一个很高的RF频率下,因此谐振电路通常对噪声非常敏感。信号通常排列在芯片的相邻脚上,但这些信号引脚又需要与相对较大的电感和电容配合才能工作,这反过来要求这些电感和电容的位置必须靠得很近,并连回到一个对噪声很敏感的控制环路上。要做到这点是不容易的。

自动增益控制(AGC)放大器同样是一个容易出问题的地方,不管是发射还是接收电路都会有AGC放大器。AGC放大器通常能有效地滤掉噪声,不过由于手机具备处理发射和接收信号强度快速变化的能力,因此要求AGC电路有一个相当宽的带宽,而这使某些关键电路上的AGC放大器很容易引入噪声。设计AGC线路必须遵守良好的模拟电路设计技术,而这跟很短的运放输入引脚和很短的反馈路径有关,这两处都必须远离RF、IF或高速数字信号走线。同样,良好的接地也必不可少,而且芯片的电源必须得到良好的去耦。如果必须要在输入或输出端走一根长线,那么最好是在输出端,通常输出端的阻抗要低得多,而且也不容易感应噪声。通常信号电平越高,就越容易把噪声引入到其它电路。在所有PCB设计中,尽可能将数字电路远离模拟电路是一条总的原则,它同样也适用于RF PCB设计。公共模拟地和用于屏蔽和隔开信号线的地通常是同等重要的,因此在设计早期阶段,仔细的计划、考虑周全的元器件布局和彻底的布局评估都非常重要,同样应使RF线路远离模拟线路和一些很关键的数字信号,所有的RF走线、焊盘和元件周围应尽可能多填接地铜皮,并尽可能与主地相连。如果RF走线必须穿过信号线,那么尽量在它们之间沿着RF走线布一层与主地相连的地。如果不可能的话,一定要保证它们是十字交叉的,这可将容性耦合减到最小,同时尽可能在每根RF走线周围多布一些地,并把它们连到主地。此外,将并行RF走线之间的距离减到最小可以将感性耦合减到最小。一个实心的整块接地面直接放在表层下第一层时,隔离效果最好,尽管小心一点设计时其它的做法也管用。在PCB板的每一层,应布上尽可能多的地,并把它们连到主地面。尽可能把走线靠在一起以增加内部信号层和电源分配层的地块数量,并适当调整走线以便你能将地连接过孔布置到表层上的隔离地块。应当避免在PCB各层上生成游离地,因为它们会像一个小天线那样拾取或注入噪音。在大多数情况下,如果你不能把它们连到主地,那么你最好把它们去掉。

3.3 在手机PCB板设计时,应对以下几个方面给予极大的重视 3.3.1 电源、地线的处理

既使在整个PCB板中的布线完成得都很好,但由于电源、 地线的考虑不周到而引起的干扰,会使产品的性能下降,有时甚至影响到产品的成功率。所以对电、地线的布线要认真对待,把电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度,以保证产品的质量。对每个从事电子产品设计的工程人员来说都明白地线与电源线之间噪音所产生的原因, 现只对降低式抑制噪音作以表述:

(1)、众所周知的是在电源、地线之间加上去耦电容。

(2)、尽量加宽电源、地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的关系是:地线>电源线>信号线,通常信号线宽为:0.2~0.3mm,最经细宽度可达0.05~0.07mm,电源线为1.2~2.5 mm。 对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用)

(3)、用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。或是做成多层板,电源,地线各占用一层。

3.3.2 数字电路与模拟电路的共地处理

现在有许多PCB不再是单一功能电路(数字或模拟电路),而是由数字电路和模拟电路混合构成的。因此在布线时就需要考虑它们之间互相干扰问题,特别是地线上的噪音干扰。数字电路的频率高,模拟电路的敏感度强,对信号线来说,高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件,对地线来说,整人PCB对外界只有一个结点,所以必须在PCB内部进行处理数、模共地的问题,而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间互不相连,只是在PCB与外界连接的接口处(如插头等)。数字地与模拟地有一点短接,请注意,只有一个连接点。也有在PCB上不共地的,这由系统设计来决定。

3.3.3 信号线布在电(地)层上

在多层印制板布线时,由于在信号线层没有布完的线剩下已经不多,再多加层数就会造成浪费也会给生产增加一定的工作量,成本也相应增加了,为解决这个矛盾,可以考虑在电(地)层上进行布线。首先应考虑用电源层,其次才是地层。因为最好是保留地层的完整性。

3.3.4 大面积导体中连接腿的处理

在大面积的接地(电)中,常用元器件的腿与其连接,对连接腿的处理需要进行综合的考虑,就电气性能而言,元件腿的焊盘与铜面满接为好,但对元件的焊接装配就存在一些不良隐患如:①焊接需要大功率加热器。②容易造成虚焊点。所以兼顾电气性能与工艺需要,做成十字花焊盘,称之为热隔离(heat shield)俗称热焊盘(Thermal),这样,可使在焊接时因截面过分散热而产生虚焊点的可能性大大减少。多层板的接电(地)层腿的处理相同。

3.3.5 布线中网络系统的作用

在许多CAD系统中,布线是依据网络系统决定的。网格过密,通路虽然有所增加,但步进太小,图场的数据量过大,这必然对设备的存贮空间有更高的要求,同时也对象计算机类电子产品的运算速度有极大的影响。而有些通路是无效的,如被元件腿的焊盘占用的或被安装孔、定们孔所占用的等。网格过疏,通路太少对布通率的影响极大。所以要有一个疏密合理的网格系统来支持布线的进行。标准元器件两腿之间的距离为0.1英寸(2.54mm),所以网格系统的基础一般就定为0.1英寸(2.54 mm)或小于0.1英寸的整倍数,如:0.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等。

3.4 进行高频PCB设计的技巧和方法如下: 3.4.1 传输线拐角要采用45°角,以降低回损

3.4.2 要采用绝缘常数值按层次严格受控的高性能绝缘电路板。这种方法有利于对绝缘材料与邻近布线之间的电磁场进行有效管理。

3.4.3 要完善有关高精度蚀刻的PCB设计规范。要考虑规定线宽总误差为+/-0.0007英寸、对布线形状的下切(undercut)和横断面进行管理并指定布线侧壁电镀条件。对布线(导线)几何形状和涂层表面进行总体管理,对解决与微波频率相关的趋肤效应问题及实现这些规范相当重要。

3.4.4 突出引线存在抽头电感,要避免使用有引线的组件。高频环境下,最好使用表面安装组件。

3.4.5 对信号过孔而言,要避免在敏感板上使用过孔加工(pth)工艺,因为该工艺会导致过孔处产生引线电感。

3.4.6 要提供丰富的接地层。要采用模压孔将这些接地层连接起来防止3维电磁场对电路板的影响。

3.4.7 要选择非电解镀镍或浸镀金工艺,不要采用HASL法进行电镀。这种电镀表面能为高频电流提供更好的趋肤效应(图2)。此外,这种高可焊涂层所需引线较少,有助于减少环境污染。

3.4.8 阻焊层可防止焊锡膏的流动。但是,由于厚度不确定性和绝缘性能的未知性,整个板表面都覆盖阻焊材料将会导致微带设计中的电磁能量的较大变化。一般采用焊坝(solder dam)来作阻焊层。的电磁场。这种情况下,我们管理着微带到同轴电缆之间的转换。在同轴电缆中,地线层是环形交织的,并且间隔均匀。在微带中,接地层在有源线之下。这就引入了某些边缘效应,需在设计时了解、预测并加以考虑。当然,这种不匹配也会导致回损,必须最大程度减小这种不匹配以避免产生噪音和信号干扰。

3.5 电磁兼容性设计

电磁兼容性是指电子设备在各种电磁环境中仍能够协调、有效地进行工作的能力。电磁兼容性设计的目的是使电子设备既能抑制各种外来的干扰,使电子设备在特定的电磁环境中能够正常工作,同时又能减少电子设备本身对其它电子设备的电磁干扰。

3.5.1 选择合理的导线宽度

由于瞬变电流在印制线条上所产生的冲击干扰主要是由印制导线的电感成分造成的,因此应尽量减小印制导线的电感量。印制导线的电感量与其长度成正比,与其宽度成反比,因而短而精的导线对抑制干扰是有利的。时钟引线、行驱动器或总线驱动器的信号线常常载有大的瞬变电流,印制导线要尽可能地短。对于分立元件电路,印制导线宽度在1.5mm左右时,即可完全满足要求;对于集成电路,印制导线宽度可在0.2~1.0mm之间选择。

3.5.2 采用正确的布线策略

采用平等走线可以减少导线电感,但导线之间的互感和分布电容增加,如果布局允许,最好采用井字形网状布线结构,具体做法是印制板的一面横向布线,另一面纵向布线,然后在交叉孔处用金属化孔相连。

3.5.3 为了抑制印制板导线之间的串扰,在设计布线时应尽量避免长距离的平等走线,尽可能拉开线与线之间的距离,信号线与地线及电源线尽可能不交叉。在一些对干扰十分敏感的信号线之间设置一根接地的印制线,可以有效地抑制串扰。

3.5.4 为了避免高频信号通过印制导线时产生的电磁辐射,在印制电路板布线时,还应注意以下几点:

(1)尽量减少印制导线的不连续性,例如导线宽度不要突变,导线的拐角应大于90度禁止环状走线等。

(2)时钟信号引线最容易产生电磁辐射干扰,走线时应与地线回路相靠近,驱动器应紧挨着连接器。

(3)总线驱动器应紧挨其欲驱动的总线。对于那些离开印制电路板的引线,驱动器应紧紧挨着连接器。

(4)数据总线的布线应每两根信号线之间夹一根信号地线。最好是紧紧挨着最不重要的地址引线放置地回路,因为后者常载有高频电流。

(5)在印制板布置高速、中速和低速逻辑电路时,应按照图1的方式排列器件。

3.5.5 抑制反射干扰

为了抑制出现在印制线条终端的反射干扰,除了特殊需要之外,应尽可能缩短印制线的长度和采用慢速电路。必要时可加终端匹配,即在传输线的末端对地和电源端各加接一个相同阻值的匹配电阻。根据经验,对一般速度较快的TTL电路,其印制线条长于10cm以上时就应采用终端匹配措施。匹配电阻的阻值应根据集成电路的输出驱动电流及吸收电流的最大值来决定。

3.5.6 电路板设计过程中采用差分信号线布线策略

布线非常靠近的差分信号对相互之间也会互相紧密耦合,这种互相之间的耦合会减小EMI发射,通常(当然也有一些例外)差分信号也是高速信号,所以高速设计规则通常也都适用于差分信号的布线,特别是设计传输线的信号线时更是如此。这就意味着我们必须非常谨慎地设计信号线的布线,以确保信号线的特征阻抗沿信号线各处连续并且保持一个常数。在差分线对的布局布线过程中,我们希望差分线对中的两个PCB线完全一致。这就意味着,在实际应用中应该尽最大的努力来确保差分线对中的PCB线具有完全一样的阻抗并且布线的长度也完全一致。差分PCB线通常总是成对布线,而且它们之间的距离沿线对的方向在任意位置都保持为一个常数不变。通常情况下,差分线对的布局布线总是尽可能地靠近。

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