线路板设计需要哪些知识
深圳市联兆电子有限公司是一家在电路板抄板、线路板设计的行业领域里,有着多年丰富的专业抄板与设计经验。以下由联兆公司的技术工程师来给您作答做专业解答吧!设计线路板需要掌握以下几点:1.首先你要明白串并联电路和混联电路的作用和特性2.然后就是熟悉各种电子原件的原理和在电路中接成各种形式的作用3.然后你就可以先学习分析一下简单的电路的工作原理4.然后你还要系统的学习一些电路的基本知识还有电路中的原件的计算公式这个很重要5.然后在练习分析一些比较难的电路,6.这些基本上都弄通弄懂了,你就可以根据自己的需要,结合各种元器件的工作原理,来设计电路了 线路板上主要:变压器、保险丝、二极管、三极管、电容、电感、电阻、集成块、继电器、发光二极管等等元器件。
线路板基础知识简要
正片,一般是pattern制程,其使用的药液为碱性蚀刻。是在顶层和地层的的走线方法,用Polygon Pour进行大块敷铜填充。
其工艺为:需要保留的线路或铜面是黑色或棕色的,而不要部份则为透明的。经过线路制程后,透明部份因干膜阻剂受光照而起化学作用硬化。显影制程会把没有硬化的干膜冲掉,然后在铜面上镀锡铅,然后去膜,接着用碱性药水蚀刻去除透明的那部分铜箔,剩下的黑色或棕色底片便是我们需要的线路。
负片,一般是tenting制程,其使用的药液为酸性蚀刻。走线的地方是分割线,即生成负片之后整一层就已经被敷铜了,只需要分割敷铜,再设置分割后的网络即可。
其工艺为:需要保留的线路或铜面是透明的,而不要的部份则为黑色或棕色的。经过线路制程后,透明部份因干膜阻剂受光照而起化学作用变得硬化。显影制程会把没有硬化的干膜冲掉,在蚀刻制程中,去除底片黑色或棕色的铜箔,去膜以后,剩下的底片透明的部份便是线路。
简单来说,其制造工艺为:
正片:工艺就是(双面板)开料-钻孔-PTH(一次电镀也叫加厚铜)-线路-二铜(图形电镀)然后走SES线(退膜-蚀刻-退锡)
负片:工艺就是(双面板)开料-钻孔-PTH(一次电镀也叫加厚铜)-线路(不经过二铜图形电镀)然后走DES线(蚀刻-退膜)
负片的好处在于默认大块敷铜填充,在添加过孔、改变敷铜大小等操作都不需要重置,可以省去重新敷铜计算的时间。
PCB负片没有去死铜选项,若有死铜,可先在原来的铜箔板上加镀一层厚铜,然后有所选择地进行保留或去除,此为减成法。如果在铜箔上将需要保留的线路位置在图形转移工序后显露出来,用来进行有所选择的加厚镀铜锡,此为正片流程法。
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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。
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。
7、PCB制板
在PCB正式加工制板之前,电路板设计师需要与PCB甲供板厂的PE进行沟通,答复厂家关于PCB板加工的确认问题。
这其中包括但不限于:PCB板材型号的选择、线路层线宽线距的调整、阻抗控制的调整、PCB层叠厚度的调整、表面处理加工工艺、孔径公差控制与交付标准等。