PCB布线实践中的一些注意事项

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简介:讲解PCB布线实践中的一些注意事项,如AD使用小技巧及步骤、封装实践经验及注意事项等。

PCB库制作

AD使用小技巧:

1、按Q即可切换公制和英制

2、回到原点:编辑->跳转->参考

3、设置原点:编辑->设置参考->中心

4、如何对他人原理图库或者PCB库进行复制:有时会感觉Ctrl+C和Ctrl+V不管用,在这里是操作问题。在PCB中复制粘贴,比CAD里面多一个动作,就是点击Ctrl+C之后,要左键点击一下复制基点,比如某根线端点或者焊盘,再粘贴,就是基于刚才点的那个为基点粘贴了。

5、查找相似对象:查找相似对象是Altium Designer中非常高效的工具,为我们提供快速筛选对象的功能,通过选择相同属性的对象,来滤掉不符合的对象。

6、如何修改原理图图纸大小:设计->文档选项->标准风格

7、对应关系:原理图库中的引脚标识与PCB封装库中的标识对应,而不是所显示的名字。

8、怎样全部取消布线:工具->取消布线->全部

9、如何查找元件:编辑->跳转->器件(快捷键E,J,C,分别代表Edit、Jump、Compent)

10、丝印层放置制作者的名字:放置->字符串(可以发现此时放置的字符串不能识别),将字体改为True Type

11、设置板子形状:首先放置走线(在机械层),防止完走线之后,设计->板子形状->按照选择对象定义(为什么发现不行呢???)

12、覆铜问题:有时两个焊盘或者焊盘与内部接地引脚之间距离过近,但是在使用默认覆铜选项的时候,容易将他们之间也覆铜,在实际情况中是不允许的,因为这样可能导致在焊接的时候短路,这个时候就需要修改覆铜规则,让这两者之间不覆铜。修改规则很简单,就是将多边形覆铜对话框中的当铜...移除颈部宽小于...修改成大于两者之间的距离就可以了。

13、接地过孔问题:一般情况下,接地的焊盘都以热焊盘(十字连接)的形式与覆铜进行连接,而自己所打的接地过孔都以全覆铜的形式(全覆盖连接)与覆铜进行连接。而在进行覆铜的时候默认的都是热焊盘的形式进行连接。那么如何修改设计规则让过孔以全覆铜的形式与覆铜板连接呢?

修改步骤如下:1、设计->规则;2、Plane->Polygon Connect Style->新规则;3、可以修改名称为GND-Via,此步可修改可不修改;4、高级->查询助手->删掉ALL->PCB Functions->Object Type Checks->查找IsVia,然后双击,点击OK;5、将下边的连接类型修改为Direct Connect,点击应用;6、然后点击优先权,将GND-Via的优先权改为1就可以了。

14、怎么隐藏掉覆铜:快捷键L->试图配置->显示/隐藏

15、怎么设置覆铜与线和焊盘之间的距离:首先得建立新的规则。

修改步骤如下:1、设计->规则;2、Electrical->Clearance->新规则;3、可以根据自己的喜好命名,在这里改为Line-Copper,此步可修改可不修改;4、高级的(查询)->查询助手,ALL改为InPolygon,5、然后点击优先权,将其优先权改为1即可。

步骤:

(1)、鼠标右键->查找相似对象,在弹出的对话框中进行设置(需要注意:查询的对象不同,对话框界面显示出来的可选项也不同)。

缩放匹配:指确定后视图自己缩放到合适(默认勾选)

清除所有的:是指之前已经选择的会被清除(默认勾选)

隐藏匹配:是指未被选中的是否变暗(默认勾选)

选择匹配:指查询的结果会被选中

创建表达:指会创建语法,高级用法,不用勾选

同样范围:后面有范围选项(默认勾选)

(2)、一般查询相似对象对话框弹出之后需要知道查询的对象属性,根据属性来选择相应的选择项,达到筛选的目的,其窍门在于准确判断处需要的选择对象的唯一属性。

每个对象都有很多的属性,属性条目后面的下拉选项至关重要。

Any:任意,也就是不需要过滤

Same:相同的,选择相同的

Different:不同的,选择有差异的,即不同的

同样范围:选择下拉(Current Document——当前文档、Open Document——打开文档)

(3)、最后,需要注明的一点,在进行查找相似对象之后,未被选中的对象将呈灰色状态,此时通过清除过滤器就可以了(右键->过滤器->清除过滤器)。

封装实践经验:

1、焊盘:

以2.54mm封装的排针为例来进行说明。先来说明一下排针的2.54mm封装,该封装也就是排针的中心间距为2.54mm,而且排针的引脚宽度为0.64mm,实际上排针引脚大略为正方形,引脚对角长度达0.8mm(其实不到0.8mm,当游标卡尺为0.8mm时已经可以随意转动)。

在放置焊盘时,都会弹出焊盘属性对话框,首先要设置通孔尺寸,由于引脚宽度已达0.8mm,设置的通孔尺寸必须略大于0.8mm,鉴于游标卡尺为0.8mm时已经可以随意转动,在这里就设置为通孔尺寸为0.8mm。太小导致将来焊接的时候插不进去,太大导致将来焊接的时候容易晃动,不好焊接。

接下来设置焊盘的直径。按照设计规范,当孔径小于50mil(1.27mm),焊盘直径设为孔径+16mil(0.4mm),所以焊盘直径为1.2mm。一般焊盘为孔径的2倍,即0.8mm的孔,1.6mm的焊盘,只是插针做1.6mm焊盘后,焊盘间距过小,容易造成短路,一般采用椭圆形焊盘。

2、丝印层边框

丝印层线宽:百度了一下PCB丝印层线宽的问题,回答说最小能做到5mil线宽,也就是0.127mm。自己在画的时候一般取10mil或者0.2mm。

一般情况下,丝印层边框要大于实际的元器件的体积。

3、贴片式焊盘

在PCB中画元器件封装时,经常遇到焊盘的大小尺寸不好把握的问题,因为我们查阅的资料给出的是元器件本身的大小,如引脚宽度,间距等,但是在PCB板上相应的焊盘大小应该比引脚的尺寸要稍大,否则焊接的可靠性将不能保证。

焊盘的长度B=焊端(或引脚)内侧的延伸长度b1+焊端(或引脚)的长度T+焊端(或引脚)外侧的延伸长度b2

其中焊端(或引脚)内侧的延伸长度b1约为0.05mm~0.6mm,不仅应有利于焊料熔融时能形成良好的弯月形轮廓的焊点,还得避免焊料产生桥接现象及兼顾元器件的贴装偏差为宜。

焊端(或引脚)外侧的延伸长度b2约为0.25mm~1.5mm,主要以保证能形成最佳的弯月形轮廓的焊点为宜。

焊盘宽度修正量K。

焊盘的宽度应等于或稍大(或稍小)于焊端(或引脚)的宽度。

常用元器件焊盘延伸长度的典型值:

(1)矩形片状电阻、电容

b1=0.05mm、0.10mm、0.15mm、0.20mm、0.30mm其中之一,元件长度越短者,所取的值应越小

b2=0.25mm、0.35mm、0.5mm、0.60mm、0.90mm、1.00mm,元件厚度越薄者,所取值应越小

K=0mm、+-0.10mm、0.20mm其中之一,元件宽度越窄者,所取的值应越小

(2)翼型引脚的SOIC、QFP器件

b1=0.30mm、0.40mm、0.50mm、0.60mm其中之一,器件外形小者,或相邻引脚中心距小者,所取的值应小些。

b2=0.30mm、0.40mm、0.80mm、1.00mm、1.50mm其中之一,器件外形大者,所取值应大些

K=0mm、0.03mm、0.30mm、0.10mm、0.20mm,相邻引脚间距中心距小者,所取的值应小些。

B=1.50mm~3mm,一般取2mm左右。

下面以nRF51822的QFN48 6mm*6mm封装来说明一下

nRF51822引脚的典型长度T=0.4mm,在这里我取内延长度为0.2,外延长度为0.8,则焊盘总长度为1.4mm。

CP2102为QFN28 5mm*5mm封装

CP2102引脚的典型长度T=0.55mm,在这里我取内延长度为0.3mm,外延长度为0.8mm,则焊盘总长度为1.65mm。后来,为了方便起见,也为了防止对角的两个焊盘距离过近,在此缩小焊盘的长度为1.5mm。其实,感觉测量距离都是以焊盘的中心为基准的,内延和焊盘总的实际长度为画的焊盘的长度的一半。也就是画的焊盘的中心为实际焊盘的边界。

1、线与焊盘之间的距离(尽量远,一般常见的是10mil,也就是0.254mm)

2、电源尽量靠边

3、注意散热问题

4、滤波电容接地打通孔(也就是说虽然最后接地都是通过铺铜方式接地的,但是要在各个电容、电阻接地引脚附近打通孔,以保证良好的接地)

5、走线宽度(低频板:10mil-15mil;高频板看引脚来确定走线宽度,继电器等大电流走线20mil起)

6、AMS1117降压芯片,要接10uF滤波电容

7、走线时一些应该注意的事项:千万不要出现锐角;走线不要出现突然变细的现象(可以通过其他元器件的焊盘连接粗细走线)。

一些常用的尺寸问题:

1、过孔尺寸:外径32mil,内径16mil

2、覆铜距引线之间的间距:10mil

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