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《《爱情无价电视剧》日韩中字在线播放-花瓣电影网》视频说明：###第四十九节：进攻狐仙福地（上）###IT之家 8 月 3 日消息微软公司今天面向 Beta 频道的 Windows Insider 项目成员发布了适用于 Windows 11 的 KB5040555 更新用户安装后版本号升至 Build 22635.4005能掌握住这些PCB设计就成功了一半2019-04-13 02:01·电子工程师笔记说到PCB很多朋友会想到它在我们周围随处可见从一切的家用电器电脑内的各种配件到各种数码产品只要是电子产品几乎都会用到PCB那么到底什么是PCB呢?PCB就是PrintedCircuitBlock,即印制电路板供电子组件安插,有线路的基版通过使用印刷方式将镀铜的基版印上防蚀线路,并加以蚀刻冲洗出线路PCB可以分为单层板、双层板和多层板各种电子元件都是被集成在PCB上的在最基本的单层PCB上零件都集中在一面导线则都集中在另一面这么一来我们就需要在板子上打洞这样接脚才能穿过板子到另一面所以零件的接脚是焊在另一面上的因为如此这样的PCB的正反面分别被称为零件面(ComponentSide)与焊接面(SolderSide)双层板可以看作把两个单层板相对粘合在一起组成板的两面都有电子元件和走线有时候需要把一面的单线连接到板的另一面这就要通过导孔(via)导孔是在PCB上充满或涂上金属的小洞它可以与两面的导线相连接现在很多电脑主板都在用4层甚至6层PCB而显卡一般都在用了6层PCB很多高端显卡像nVIDIAGeForce4Ti系列就采用了8层PCB这就是所谓的多层PCB在多层PCB上也会遇到连接各个层之间线路的问题也可以通过导孔来实现由于是多层PCB所以有时候导孔不需要穿透整个PCB这样的导孔叫做埋孔(Buriedvias)和盲孔(Blindvias)因为它们只穿透其中几层盲孔是将几层内部PCB与表面PCB连接不须穿透整个板子埋孔则只连接内部的PCB所以光是从表面是看不出来的在多层板PCB中整层都直接连接上地线与电源所以我们将各层分类为信号层(Signal)电源层(Power)或是地线层(Ground)如果PCB上的零件需要不同的电源供应通常这类PCB会有两层以上的电源与电线层采用的PCB层数越多成本也就越高当然采用更多层的PCB对提供信号的稳定性很有帮助专业的PCB制作过程相当复杂拿4层PCB为例主板的PCB大都是4层的制造的时候是先将中间两层各自碾压、裁剪、蚀刻、氧化电镀后这4层分别是元器件面、电源层、地层和焊锡压层再将这4层放在一起碾压成一块主板的PCB接着打孔、做过孔洗净之后将外面两层的线路印上、敷铜、蚀刻、测试、阻焊层、丝印最后将整版PCB(含许多块主板)冲压成一块块主板的PCB再通过测试后进行真空包装如果PCB制作过程中铜皮敷着得不好会有粘贴不牢现象容易隐含短路或电容效应(容易产生干扰)PCB上的过孔也是必须注意的如果孔打得不是在正中间而是偏向一边就会产生不均匀匹配或者容易与中间的电源层或地层接触从而产生潜在短路或接地不良因素铜线布线过程制作的第一步是建立出零件间联机的布线我们采用负片转印方式将工作底片表现在金属导体上这项技巧是将整个表面铺上一层薄薄的铜箔并且把多余的部份给消除追加式转印是另一种比较少人使用的方式这是只在需要的地方敷上铜线的方法不过我们在这里就不多谈了正光阻剂是由感光剂制成的它在照明下会溶解有很多方式可以处理铜表面的光阻剂不过最普遍的方式是将它加热并在含有光阻剂的表面上滚动它也可以用液态的方式喷在上头不过干膜式提供比较高的分辨率也可以制作出比较细的导线遮光罩只是一个制造中PCB层的模板在PCB上的光阻剂经过UV光曝光之前覆盖在上面的遮光罩可以防止部份区域的光阻剂不被曝光这些被光阻剂盖住的地方将会变成布线在光阻剂显影之后要蚀刻的其它的裸铜部份蚀刻过程可以将板子浸到蚀刻溶剂中或是将溶剂喷在板子上一般用作蚀刻溶剂使用三氯化铁等蚀刻结束后将剩下的光阻剂去除掉1.布线宽度和电流一般宽度不宜小于0.2mm(8mil)在高密度高精度的PCB上间距和线宽一般0.3mm(12mil)当铜箔的厚度在50um左右时导线宽度1～1.5mm (60mil) = 2A公共地一般80mil,对于有微处理器的应用更要注意2.到底多高的频率才算高速板?当信号的上升/下降沿时间< 3~6倍信号传输时间时,即认为是高速信号.对于数字电路关键是看信号的边沿陡峭程度即信号的上升、下降时间按照一本非常经典的书《High Speed Digtal Design>的理论,信号从10%上升到90%的时间小于6倍导线延时,就是高速信号!------即!即使8KHz的方波信号,只要边沿足够陡峭,一样是高速信号,在布线时需要使用传输线路论3.PCB的堆叠与分层多层印制板为了有更好的电磁兼容性设计使得印制板在正常工作时能满足电磁兼容和敏感度标准正确的堆叠有助于屏蔽和抑制EMI多层印制板分层及堆叠中一般遵循以下基本原则：①电源平面应尽量靠近接地平面并应在接地平面之下②布线层应安排与映象平面层相邻③电源与地层阻抗最低④在中间层形成带状线表面形成微带线两者特性不同⑤重要信号线应紧临地层多层板相对于普通双层板和单层板的一个非常重要的优势就是信号线和电源可以分布在不同的板层上, 提高信号的隔离程度和抗干扰性能然而,不少工程师对于PCB的分层和堆叠仍感到头痛,以常用的4层板为例四层板有以下几种叠层顺序下面分别把各种不同的叠层优劣作说明：注：S1 信号布线一层S2 信号布线二层;GND 地层 POWER 电源层第一种情况应当是四层板中最好的一种情况因为外层是地层对EMI有屏蔽作用同时电源层同地层也可靠得很近使得电源内阻较小取得最佳郊果但第一种情况不能用于当本板密度比较大的情况因为这样一来就不能保证第一层地的完整性这样第二层信号会变得更差另外此种结构也不能用于全板功耗比较大的情况第二种情况是我们平时最常用的一种方式从板的结构上也不适用于高速数字电路设计因为在这种结构中不易保持低电源阻抗以一个板2毫米为例：要求Z0=50ohm. 以线宽为8mil.铜箔厚为35цm这样信号一层与地层中间是0.14mm而地层与电源层为1.58mm这样就大大的增加了电源的内阻在此种结构中,由于辐射是向空间的需加屏蔽板才能减少EMI第三种情况S1层上信号线质量最好S2次之对EMI有屏蔽作用但电源阻抗较大此板能用于全板功耗大而该板是干扰源或者说紧临着干扰源的情况下4.阻抗匹配反射电压信号的幅值由源端反射系数ρs和负载反射系数ρL 决定ρL = (RL - Z0) / (RL + Z0) 和 ρS = (RS - Z0) / (RS + Z0)在上式中若RL=Z0则负载反射系数ρL=0若 RS=Z0源端反射系数ρS=0由于普通的传输线阻抗Z0通常应满足50Ω的要求50Ω左右而负载阻抗通常在几千欧姆到几十千欧姆因此在负载端实现阻抗匹配比较困难然而由于信号源端(输出)阻抗通常比较小大致为十几欧姆因此在源端实现阻抗匹配要容易的多如果在负载端并接电阻电阻会吸收部分信号对传输不利(我的理解).当选择TTL/CMOS标准 24mA驱动电流时其输出阻抗大致为13Ω若传输线阻抗Z0=50Ω那么应该加一个33Ω的源端匹配电阻13Ω+33Ω=46Ω (近似于50Ω弱的欠阻尼有助于信号的setup时间)当选择其他传输标准和驱动电流时匹配阻抗会有差异在高速的逻辑和电路设计时对一些关键的信号如时钟、控制信号等我们建议一定要加源端匹配电阻这样接了信号还会从负载端反射回来因为源端阻抗匹配反射回来的信号不会再反射回去5.电源线和地线布局注意事项电源线尽量短走直线而且最好走树形、不要走环形地线环路问题：对于数字电路来说地线环路造成的地线环流也就是几十毫伏级别的而TTL的抗干扰门限是1.2VCMOS电路更可以达到1/2电源电压也就是说地线环流根本就不会对电路的工作造成不良影响相反如果地线不闭合问题会更大因为数字电路在工作的时候产生的脉冲电源电流会造成各点的地电位不平衡比如本人实测74LS161在反转时地线电流1.2A(用2Gsps示波器测出地电流脉冲宽度7ns)在大脉冲电流的冲击下如果采用枝状地线(线宽25mil)分布地线间各个点的电位差将会达到百毫伏级别而采用地线环路之后脉冲电流会散布到地线的各个点去大大降低了干扰电路的可能采用闭合地线实测出各器件的地线最大瞬时电位差是不闭合地线的二分之一到五分之一当然不同密度不同速度的电路板实测数据差异很大我上面所说指的是大约相当于Protel 99SE所附带的Z80 Demo板的水平;对于低频模拟电路我认为地线闭合后的工频干扰是从空间感应到的这是无论如何也仿真和计算不出来的如果地线不闭合不会产生地线涡流beckhamtao所谓但地线开环这个工频感应电压会更大的理论依据和在?举两个实例7年前我接手别人的一个项目精密压力计用的是14位A/D转换器但实测只有11位有效精度经查地线上有15mVp-p的工频干扰解决方法就是把PCB的模拟地环路划开前端传感器到A/D的地线用飞线作枝状分布后来量产的型号PCB重新按照飞线的走线生产至今未出现问题第二个例子一个朋友热爱发烧自己DIY了一台功放但输出始终有交流声我建议其将地线环路切开问题解决事后此位老兄查阅数十种Hi-Fi名机PCB图证实无一种机器在模拟部分采用地线环路6.印制电路板设计原则和抗干扰措施印制电路板(PCB)是电子产品中电路元件和器件的支撑件.它提供电路元件和器件之间的电气连接随着电于技术的飞速发展PGB的密度越来越高PCB设计的好坏对抗干扰能力影响很大.因此在进行PCB设计时.必须遵守PCB设计的一般原则并应符合抗干扰设计的要求PCB设计的一般原则要使电子电路获得最佳性能元器件的布且及导线的布设是很重要的为了设计质量好、造价低的PCB.应遵循以下一般原则：布局首先要考虑PCB尺寸大小PCB尺寸过大时印制线条长阻抗增加抗噪声能力下降成本也增加;过小则散热不好且邻近线条易受干扰在确定PCB尺寸后.再确定特殊元件的位置最后根据电路的功能单元对电路的全部元器件进行布局在确定特殊元件的位置时要遵守以下原则：(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)应留出印制扳定位孔及固定支架所占用的位置根据电路的功能单元.对电路的全部元器件进行布局时要符合以下原则：(1)按照电路的流程安排各个功能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方向(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(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(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2.布线布线的原则如下：(1)输入输出端用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)印制摄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、宽度为 1 ~ 15mm 时.通过 2A的电流温度不会高于3℃因此.导线宽度为1.5mm可满足要求对于集成电路尤其是数字电路通常选0.02~0.3mm导线宽度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5~8mm(3)印制导线拐弯处一般取圆弧形而直角或夹角在高频电路中会影响电气性能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3.焊盘焊盘中心孔要比器件引线直径稍大一些焊盘太大易形成虚焊焊盘外径D一般不小于(d+1.2)mm其中d为引线孔径对高密度的数字电路焊盘最小直径可取(d+1.0)mmPCB及电路抗干扰措施印制电路板的抗干扰设计与具体电路有着密切的关系这里仅就PCB抗干扰设计的几项常用措施做一些说明1.电源线设计根据印制线路板电流的大小尽量加租电源线宽度减少环路电阻同时、使电源线、地线的走向和数据传递的方向一致这样有助于增强抗噪声能力2.地线设计地线设计的原则是：(1)数字地与模拟地分开若线路板上既有逻辑电路又有线性电路应使它们尽量分开低频电路的地应尽量采用单点并联接地实际布线有困难时可部分串联后再并联接地高频电路宜采用多点串联接地地线应短而租高频元件周围尽量用栅格状大面积地箔(2)接地线应尽量加粗若接地线用很纫的线条则接地电位随电流的变化而变化使抗噪性能降低因此应将接地线加粗使它能通过三倍于印制板上的允许电流如有可能接地线应在2~3mm以上(3)接地线构成闭环路只由数字电路组成的印制板其接地电路布成团环路大多能提高抗噪声能力3.退藕电容配置PCB设计的常规做法之一是在印制板的各个关键部位配置适当的退藕电容退藕电容的一般配置原则是：(1)电源输入端跨接10 ~100uf的电解电容器如有可能接100uF以上的更好(2)原则上每个集成电路芯片都应布置一个0.01pF的瓷片电容如遇印制板空隙不够可每4~8个芯片布置一个1 ~ 10pF的但电容(3)对于抗噪能力弱、关断时电源变化大的器件如 RAM、ROM存储器件应在芯片的电源线和地线之间直接接入退藕电容(4)电容引线不能太长尤其是高频旁路电容不能有引线此外还应注意以下两点：(1)在印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时.操作它们时均会产生较大火花放电必须采用附图所示的 RC 电路来吸收放电电流一般 R 取 1 ~ 2KC取2.2 ~ 47UF(2)CMOS的输入阻抗很高且易受感应因此在使用时对不用端要接地或接正电源7.实现PCB高效自动布线的设计技巧和要点尽管现在的EDA工具很强大但随着PCB尺寸要求越来越小器件密度越来越高PCB设计的难度并不小如何实现PCB高的布通率以及缩短设计时间呢?本文介绍PCB规划、布局和布线的设计技巧和要点 现在PCB设计的时间越来越短越来越小的电路板空间越来越高的器件密度极其苛刻的布局规则和大尺寸的组件使得设计师的工作更加困难为了解决设计上的困难加快产品的上市现在很多厂家倾向于采用专用EDA工具来实现PCB的设计但专用的EDA工具并不能产生理想的结果也不能达到100%的布通率而且很乱通常还需花很多时间完成余下的工作现在市面上流行的EDA工具软件很多但除了使用的术语和功能键的位置不一样外都大同小异如何用这些工具更好地实现PCB的设计呢?在开始布线之前对设计进行认真的分析以及对工具软件进行认真的设置将使设计更加符合要求下面是一般的设计过程和步骤1、确定PCB的层数电路板尺寸和布线层数需要在设计初期确定如果设计要求使用高密度球栅数组(BGA)组件就必须考虑这些器件布线所需要的最少布线层数布线层的数量以及层叠(stack-up)方式会直接影响到印制线的布线和阻抗板的大小有助于确定层叠方式和印制线宽度实现期望的设计效果多年来人们总是认为电路板层数越少成本就越低但是影响电路板的制造成本还有许多其它因素近几年来多层板之间的成本差别已经大大减小在开始设计时最好采用较多的电路层并使敷铜均匀分布以避免在设计临近结束时才发现有少量信号不符合已定义的规则以及空间要求从而被迫添加新层在设计之前认真的规划将减少布线中很多的麻烦2、设计规则和限制自动布线工具本身并不知道应该做些什幺为完成布线任务布线工具需要在正确的规则和限制条件下工作不同的信号线有不同的布线要求要对所有特殊要求的信号线进行分类不同的设计分类也不一样每个信号类都应该有优先级优先级越高规则也越严格规则涉及印制线宽度、过孔的最大数量、平行度、信号线之间的相互影响以及层的限制这些规则对布线工具的性能有很大影响认真考虑设计要求是成功布线的重要一步3、组件的布局为最优化装配过程可制造性设计(DFM)规则会对组件布局产生限制如果装配部门允许组件移动可以对电路适当优化更便于自动布线所定义的规则和约束条件会影响布局设计在布局时需考虑布线路径(routing channel)和过孔区域这些路径和区域对设计人员而言是显而易见的但自动布线工具一次只会考虑一个信号通过设置布线约束条件以及设定可布信号线的层可以使布线工具能像设计师所设想的那样完成布线4、扇出设计在扇出设计阶段要使自动布线工具能对组件引脚进行连接表面贴装器件的每一个引脚至少应有一个过孔以便在需要更多的连接时电路板能够进行内层连接、在线测试(ICT)和电路再处理为了使自动布线工具效率最高一定要尽可能使用最大的过孔尺寸和印制线间隔设置为50mil较为理想要采用使布线路径数最大的过孔类型进行扇出设计时要考虑到电路在线测试问题测试夹具可能很昂贵而且通常是在即将投入全面生产时才会订购如果这时候才考虑添加节点以实现100%可测试性就太晚了经过慎重考虑和预测电路在线测试的设计可在设计初期进行在生产过程后期实现根据布线路径和电路在线测试来确定过孔扇出类型电源和接地也会影响到布线和扇出设计为降低滤波电容器连接线产生的感抗过孔应尽可能靠近表面贴装器件的引脚必要时可采用手动布线这可能会对原来设想的布线路径产生影响甚至可能会导致你重新考虑使用哪种过孔因此必须考虑过孔和引脚感抗间的关系并设定过孔规格的优先级5、手动布线以及关键信号的处理尽管本文主要论述自动布线问题但手动布线在现在和将来都是印刷电路板设计的一个重要过程采用手动布线有助于自动布线工具完成布线工作如图2a和图2b所示通过对挑选出的网络(net)进行手动布线并加以固定可以形成自动布线时可依据的路径无论关键信号的数量有多少首先对这些信号进行布线手动布线或结合自动布线工具均可关键信号通常必须通过精心的电路设计才能达到期望的性能布线完成后再由有关的工程人员来对这些信号布线进行检查这个过程相对容易得多检查通过后将这些线固定然后开始对其余信号进行自动布线6、自动布线对关键信号的布线需要考虑在布线时控制一些电参数比如减小分布电感和EMC等对于其它信号的布线也类似所有的EDA厂商都会提供一种方法来控制这些参数在了解自动布线工具有哪些输入参数以及输入参数对布线的影响后自动布线的质量在一定程度上可以得到保证应该采用通用规则来对信号进行自动布线通过设置限制条件和禁止布线区来限定给定信号所使用的层以及所用到的过孔数量布线工具就能按照工程师的设计思想来自动布线如果对自动布线工具所用的层和所布过孔的数量不加限制自动布线时将会使用到每一层而且将会产生很多过孔在设置好约束条件和应用所创建的规则后自动布线将会达到与预期相近的结果当然可能还需要进行一些整理工作同时还需要确保其它信号和网络布线的空间在一部分设计完成以后将其固定下来以防止受到后边布线过程的影响采用相同的步骤对其余信号进行布线布线次数取决于电路的复杂性和你所定义的通用规则的多少每完成一类信号后其余网络布线的约束条件就会减少但随之而来的是很多信号布线需要手动干预现在的自动布线工具功能非常强大通常可完成100%的布线但是当自动布线工具未完成全部信号布线时就需对余下的信号进行手动布线7、自动布线的设计要点包括:7.1 略微改变设置试用多种路径布线;7.2 保持基本规则不变试用不同的布线层、不同的印制线和间隔宽度以及不同线宽、不同类型的过孔如盲孔、埋孔等观察这些因素对设计结果有何影响;7.3让布线工具对那些默认的网络根据需要进行处理;7.4信号越不重要自动布线工具对其布线的自由度就越大8、布线的整理如果你所使用的EDA工具软件能够列出信号的布线长度检查这些数据你可能会发现一些约束条件很少的信号布线的长度很长这个问题比较容易处理通过手动编辑可以缩短信号布线长度和减少过孔数量在整理过程中你需要判断出哪些布线合理哪些布线不合理同手动布线设计一样自动布线设计也能在检查过程中进行整理和编辑9、电路板的外观以前的设计常常注意电路板的视觉效果现在不一样了自动设计的电路板不比手动设计的美观但在电子特性上能满足规定的要求而且设计的完整性能得到保证