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pcb设计需要哪些知识
了解PCB设计流程前要先理解什么是PCB。PCB是英文Printed Circuit Board(印制线路板或印刷电路板)的简称。通常把在绝缘材料上按预定设计制成印制线路、印制组件或者两者组合而成的导电图形称为印制电路。
PCB于1936年诞生,美国于1943年将该技术大量使用于军用收音机内;自20世纪50年代中期起,PCB技术开始被广泛采用。目前,PCB已然成为“电子产品之母”,其应用几乎渗透于电子产业的各个终端领域中,包括计算机、通信、消费电子、工业控制、医疗仪器、国防军工、航天航空等诸多领域。以下为快点PCB学院整理的PCB设计流程详解。
1、前期准备
包括准备元件库和原理图。在进行PCB设计之前,首先要准备好原理图SCH元件库和PCB元件封装库。
PCB元件封装库最好是工程师根据所选器件的标准尺寸资料建立。原则上先建立PC的元件封装库,再建立原理图SCH元件库。
PCB元件封装库要求较高,它直接影响PCB的安装;原理图SCH元件库要求相对宽松,但要注意定义好管脚属性和与PCB元件封装库的对应关系。
2、PCB结构设计
根据已经确定的电路板尺寸和各项机械定位,在PCB设计环境下绘制PCB板框,并按定位要求放置所需的接插件、按键/开关、螺丝孔、装配孔等等。
充分考虑和确定布线区域和非布线区域(如螺丝孔周围多大范围属于非布线区域)。
3、PCB布局设计
布局设计即是在PCB板框内按照设计要求摆放器件。在原理图工具中生成网络表(Design→Create Netlist),之后在PCB软件中导入网络表(Design→Import Netlist)。网络表导入成功后会存在于软件后台,通过Placement操作可以将所有器件调出、各管脚之间有飞线提示连接,这时就可以对器件进行布局设计了。
PCB布局设计是PCB整个设计流程中的首个重要工序,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。
布局设计依靠电路板设计师的电路基础功底与设计经验丰富程度,对电路板设计师属于较高级别的要求。初级电路板设计师经验尚浅、适合小模块布局设计或整板难度较低的PCB布局设计任务。
4、PCB布线设计
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。
在PCB的设计过程中,布线一般有三种境界:
首先是布通,这是PCB设计的最基本的入门要求;
其次是电气性能的满足,这是衡量一块PCB板是否合格的标准,在线路布通之后,认真调整布线、使其能达到最佳的电气性能;
再次是整齐美观,杂乱无章的布线、即使电气性能过关也会给后期改板优化及测试与维修带来极大不便,布线要求整齐划一,不能纵横交错毫无章法。
5、布线优化及丝印摆放
“PCB设计没有最好、只有更好”,“PCB设计是一门缺陷的艺术”,这主要是因为PCB设计要实现硬件各方面的设计需求,而个别需求之间可能是冲突的、鱼与熊掌不可兼得。
例如:某个PCB设计项目经过电路板设计师评估需要设计成6层板,但是产品硬件出于成本考虑、要求必须设计为4层板,那么只能牺牲掉信号屏蔽地层、从而导致相邻布线层之间的信号串扰增加、信号质量会降低。
一般设计的经验是:优化布线的时间是初次布线的时间的两倍。PCB布线优化完成后,需要进行后处理,首要处理的是PCB板面的丝印标识,设计时底层的丝印字符需要做镜像处理,以免与顶层丝印混淆。
6、网络DRC检查及结构检查
质量控制是PCB设计流程的重要组成部分,一般的质量控制手段包括:设计自检、设计互检、专家评审会议、专项检查等。
原理图和结构要素图是最基本的设计要求,网络DRC检查和结构检查就是分别确认PCB设计满足原理图网表和结构要素图两项输入条件。
一般电路板设计师都会有自己积累的设计质量检查Checklist,其中的条目部分来源于公司或部门的规范、另一部分来源于自身的经验总结。专项检查包括设计的Valor检查及DFM检查,这两部分内容关注的是PCB设计输出后端加工光绘文件。
PCB需要培训些什么
你这问题有点笼统。不详细。 如 果是PCB设计。目前建议学PADS 或者ALLEGRO 。发达的城市用这两个比较多。内地小城市用AD 和99SE比较多,主要画简单的板子。工资不高。
PCB培训,首先必须要培训设计软件。这个是基础。 其次是相关的一些项目板子实战,包括PCB封装制作,布局布线,EMC,等一些内容。 一般的书只是介绍软件的使用,意义不大。 关键还是要项目实战才是重点。。 会一个软件,但是不懂板子信号,不懂设计要求。画出来也是个烂板。。 就像你会开车,但是不认识回家的路,那你也找不到家。。
软件只是个工具,学个PCB设计软件很快。但是想要画好一个板子,还有不少要求需要注意的,比如这个电源网络,你要是走线小了,直接带不起或者烧掉。 。 这个信号要求很高,你随便走线那用不了。。
PCB在行业具体是指的是什么?
印刷电路板(Printed Circuit Board)简称PCB,又称印制板,是电子产品的重要部件之一。用印制电路板制造的电子产品具有可靠性高、一致性好、机械强度高、重量轻、体积小、易于标准化等优点。几乎每种电子设备,小到电子手表、计算器,大到计算机、通信设备、电子雷达系统,只要存在电子元器件,它们之间的电气互连就要使用印制板。在电子产品的研制过程中,影响电子产品成功的最基本因素之一是该产品的印制板的设计和制造。
在电子技术发展的早期,电路由电源、导线、开关和元器件构成。元器件都是用导线连接的,而元件的固定是在空间中立体进行的。随着电子技术的发展,电子产品的功能、结构变得很复杂,元件布局、互连布线都受到很大的空间限制,如果用空间布线方式,就会使电子产品变得眼花缭乱。因此就要求对元件和布线进行规划。用一块板子作为基础,在板上规划元件的布局,确定元件的接点,使用接线柱做接点,用导线把接点按电路要求,在板的一面布线,另一面装元件。这就是最原始的电路板。这种类型的电路板在真空电子管时代非常流行,由于线路都在同一个平面分布,没有太多的遮盖点,检查起来容易。这时电路板已初步形成了“层”的概念。
单面敷铜板的发明,成为电路板设计与制作新时代的标志。布线设计和制作技术都已发展成熟。先在敷铜板上用模板印制防腐蚀膜图,然后再腐蚀刻线,这种技术就象在纸上印刷那样简便,“印刷电路板”因此得名。印制电路板的应用大幅度降低了生产成本。随着电子技术发展和印制板技术的进步,出现了双面板,即在板子两面都敷铜,两面都可腐蚀刻线。
随着电子产品生产技术的发展,人们开始在双面电路板的基础上发展夹层,其实就是在双面板的基础上叠加上一块单面板,这就是多层电路板。起初,夹层多用做大面积的地线、电源线的布线,表层都用于信号布线。后来,要求夹层用于信号布线的情况越来越多,这使电路板的层数也要增加。但夹层不能不能无限增加,主要原因是成本和厚度问题。一般的生产厂都希望以尽可能低的成本获取尽可能高的性能,这与实验室里做的原形机设计不同。因此,电子产品设计者要考虑到性价比这个矛盾的综合体,而最实际的设计方法仍然是以表层做信号布线层为首选。高频电路的元件也不能排得太密,否则元件本身的辐射会直接对其它元件产生干扰。层与层之间的布线应错开成十字走向,以减少布线电容和电感。
2.1.2 印制电路板的分类
印制电路板根据制作材料可分为刚性印制板和挠性印制板。刚性印制板有酚醛纸质层压板、环氧纸质层压板、聚酯玻璃毡层压板、环氧玻璃布层压板。挠性印制板又称软性印制电路板即FPC,软性电路板是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高可靠性和较高曲绕性的印制电路板。这种电路板散热性好,即可弯曲、折叠、卷挠,又可在三维空间随意移动和伸缩。可利用FPC缩小体积,实现轻量化、小型化、薄型化,从而实现元件装置和导线连接一体化。FPC广泛应用于电子计算机、通信、航天及家电等行业。
2.1.3 印制电路板的制作工艺流程
要设计出符合要求的印制板图,电子产品设计人员需要深入了解现代印制电路板的一般工艺流程。
1. 单面印制板的工艺流程:
下料→丝网漏印→腐蚀→去除印料→孔加工→印标记→涂助焊剂→成品。
2. 多层印制板的工艺流程:
内层材料处理→定位孔加工→表面清洁处理→制内层走线及图形→腐蚀→层压前处理→外内层材料层压→孔加工→孔金属化→指外层图形→镀耐腐蚀可焊金属→去除感→光胶腐蚀→插头镀金→外形加工→热熔→涂助焊剂→成品。
2.1.4 印制电路板的功能
印制电路板在电子设备中具有如下功能:.
提供集成电路等各种电子元器件固定、装配的机械支撑,实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘,提供所要求的电气特性。
为自动焊接提供阻焊图形,为元件插装、检查、维修提供识别字符和图形。
电子设备采用印制板后,由于同类印制板的一致性,避免了人工接线的差错,并可实现电子元器件自动插装或贴装、自动焊锡、自动检测,保证了电子产品的质量,提高了劳动生产率、降低了成本,并便于维修。
2.1.5 印制电路板的发展趋势
印制板从单层发展到双面板、多层板和挠性板,并不断地向高精度、高密度和高可靠性方向发展。不断缩小体积、减少成本、提高性能,使得印制板在未来电子产品的发展过程中,仍然保持强大的生命力。
未来印制板生产制造技术发展趋势是在性能上向高密度、高精度、细孔径、细导线、小间距、高可靠、多层化、高速传输、轻量、薄型方向发展。
电路板故障的维修技巧与窍门
电路板维修中,如果碰到公共电源短路的故障往往很头大,因为很多器件并联在VCC和GND之间。究竟应该如何进行维修呢?以下是我为你整理的电路板的维修技巧,希望能帮到你。
电路板的维修技巧
一、切割法,也称锄大地。就是说断开器件的某只引脚,比如电容用吸锡泵空开一只脚,IC用斜口钳剪断一只脚(注意从中央剪断,不要齐根剪断或齐电路板剪断),当剪断某一个脚时短路消失,则某个芯片或这个电容短路。倘若是贴片IC,可将IC的电源脚用烙铁或风枪挑开,使其离开电源。确认短路器件以后,记得非短路元件要将剪断处或翘起处复原。
二、发热法:用一稳压电源,将开路电压调节到待测器件电源电压水平,先将电流调至最小,并将此电压加到被测电路板的两端,然后慢慢增加电流。同时用手摸器件,当摸到某个器件发热明显,这个往往就是损坏的元件。这个方法的使用要点是电压一定不能超过器件的工作电压,并且不能接反。
三、电抗法:我们知道,线路板上的铜箔也是有电阻的,倘若线路板上铜箔厚度是35um,印制线宽1mm,则每10mm长,其电阻值为5mΩ左右,这么小的阻值,用普通万用表是测不出来的,用毫欧表则可以测量。我们假设某一个元件短路,用普通万用表测得都是0Ω,用毫欧表测得则大概是几十毫欧到几百毫欧。我们测试短路电路板时,当测到某个元件(包括焊锡或铜箔有)得到的阻值最小时,则该元件便是重点怀疑对象了。
四、短路追踪仪:这些年很多人对这个东东非常感兴趣。总体来讲,比较高档的短路追踪仪用到两种方法:一种是电位法,机器内置电流源加到被测电路板,测量电路板不同地方的电位,找到短路点;第二种是电流感应法,通过内置激励源产生一激励电流,探头追踪该电流在电路板上所产生的磁场变化,来发现短路点。短路追踪仪的好处就是对线路板没有损伤,并可以快速找到短路点。
五、热成像:其原理是电路板短路时,短路元件同正常元件有不同温升,其红外热像图也有明显差异。利用该方法,建立一个正常的器件库,非正常的电路板只要扫描热像图,软件会自动定位到被测短路点。
电路板的制作方法
1、在打印机上将电路板图按1∶1的比例打印在80克复印纸上。手工绘制也可以,但底纸要平整。
2、找一台传真机,将机里的传真纸取出,换上热熔塑膜。把电路图放入传真机入口,利用传真机的复印键,将线路图复制在热熔塑膜上。这时印刷电路板的“印刷原稿”就做好了。
3、用双面胶带纸将制好图的塑膜平整地贴在敷铜板上。注意要平整,不能起皱,胶带纸不能遮住熔化部分,否则影响线路板的制作效果。
4、用漆刷将油漆均匀地刷在塑膜上,注意:不能往复地刷,只能顺着一个方向依次刷,否则塑膜一起皱,铜板上的线条就会出现重叠。待电路图全被刷遍,小心地将塑膜拿掉。这时一块印刷线路板就印刷好了。待干后,即可腐蚀了。
如要印制多块,可做一个比电路板大一点的木框,将丝网平整地敷在木框上,固定好。再用双面胶带纸将定好影的塑膜贴在丝网下面。将敷铜板放在桌上,合上丝网架(印刷图与敷铜板要左右对齐),用漆刷将漆顺一个方向依次刷好,拿掉网架。印刷电路板就印好了。如有缺陷,可用油漆和竹片修改。
电路板的分类
线路板按层数来分的话分为单面板,双面板,和多层线路板三个大的分类。
首先是单面板,在最基本的PCB上,零件集中在其中一面,导线则集中在另一面上。因为导线只出现在其中一面,所以就称这种PCB叫作单面线路板。单面板通常制作简单,造价低,但是缺点是无法应用于太复杂的产品上。
双面板是单面板的延伸,当单层布线不能满足电子产品的需要时,就要使用双面板了。双面都有覆铜有走线,并且可以通过过孔来导通两层之间的线路,使之形成所需要的网络连接。
多层板是指具有三层以上的导电图形层与其间的绝缘材料以相隔层压而成,且其间导电图形按要求互连的印制板。多层线路板是电子信息技术向高速度、多功能、大容量、小体积、薄型化、轻量化方向发展的产物。
从事pcb需要哪些知识?
如果你是做硬件设计,画原理图的话,则需要比较好的电路基础知识,熟悉各种元器件的功能和性能,较好的逻辑思维能力,同时需要懂一些电路设计软件,比如cadence,dxp等等,当然长时间接触电路板和元件会很有用;
如果是拿原理图进行电路板的布局、布线以及电磁兼容等设计,那么你需要了解电路基本知识,会看原理图,英语要好才能看懂各种外语手册,对pcb电路板的生产工艺能力必须了解才能懂得成本和走线的控制。
当然,绘制pcb电路图最必不可少的是要会熟练使用一套相关设计和仿真软件,如cadence
allegro,dxp,power
pcb,autocad,maxwell,等等。