PCB设计后期检查

当一块PCB板完成了布局布线,又检查连通性和间距都没有报错的情况下,一块PCB是不是就完成了呢?答案是否定的。然而很多初学者也包括一些有经验的工程师,由于时间紧或者不耐烦,往往草草了事,忽略了后期检查。结果出现了一些很简单的错误,例如线宽不够,元件丝印压在焊盘上或离元件太远太近,插座靠得太近,信号出现环路等等。从而导致电气问题或者工艺问题,严重的甚至要重新打板。所以,当一块PCB完成了布局布线之后,很重要的一个步骤就是后期检查。

  PCB的检查有很多个细节的要素,本文列举了一些自认为最基本的并且最容易出错的要素,作为后期检查

 

1、元件封装

 

   (1)焊盘间距。如果是新的器件,要自己画元件封装的话,则要保证间距合适,焊盘间距直接影响到元件的焊接。

  (2)过孔大小。对于插件式器件,过孔大小应保留足够的余量,一般不小于0.2mm为合适。

  (3)轮廓丝印。器件的轮廓丝印最好比实际大小要大一点,保证器件可以顺利安装。

 

2、布局

(1)IC不宜靠近板边,尽量离板边有1mm的距离。



(2)同一模块电路的器件应靠近摆放。比如去耦电容应该靠近IC的电源脚,组成同一个功能电路的器件优先摆放在一个区域,层次分明,保证功能的实现。

 

(3)根据实际安装安排插座的位置。插座都是引线到其他模块的,根据实际结构,为了安装方便,一般采用就近原则,安排插座

的位置,而且一般靠近板边。


 

   (4)注意插座方向。插座都是有方向的,方向反了,线材就要重新定做。对于平插的插座,插口方向应该朝向板外。

(5) 干扰源要远离敏感电路。电源、高速信号、高速时钟或者大电流开关信号都属于干扰源,应该远离敏感电路,比如复位电路,模拟电路。可以用包地来隔开它们。 

 

 

  3、布线

    (1)线宽大小。线宽要结合工艺、载流量来选择,最小线宽不能小于PCB厂家的最小线宽。同时保证承载电流能力,一般以1mm/A来选取合适线宽。

  (2)差分信号线。对于USB、以太网等差分线,注意走线尽量要等长、平行、同平面,间距由阻抗决定。

  (3)高速线注意回流路径。高速线容易产生电磁辐射,如果走线路径与回流路径形成面积过大,就会形成一个单匝线圈向外辐射电磁干扰,所以走线的时候要注意旁边有回流路径,多层板设置有电源层和地平面可以有效解决这个问题。

    (4)注意模拟信号线。模拟信号线应该与数字信号隔开,走线尽量避免从干扰源(如时钟、DC-DC电源)旁边走过,而且走线越短越好。

 

 4、EMC和信号完整性

  (1)端接电阻。高速线或者频率较高并且走线较长的数字信号线最好在末端串入一个匹配电阻。

 

还有一些问题往往由于PCB工程师的大意而埋下的高级地雷。以下列举了PCB电路工作者常见的一些高级地雷。

1. 根据器件规格书制作四边脚封装时两个边边脚距离过近,但由于规格书时这样的,手一滑,忽略掉了,在后期加工是可能短路的。

                                                             

2.在设计阶段时,运行DRC检查安全间距。另外在阻焊层开窗有没有涉及到不相关的线,如果有,焊上屏蔽罩后可以造成与屏蔽罩地的短路。

 

                                                                                          

3.差分线绕等长时同一网络距离过近,在软件上检查不出来,板厂做出来同一网络短路,实际网络的长度跟软件上所显示的长度并不一致,对高速板子有极大影响。
                                 
                     

 

4.具有电气属性的网络距离螺丝孔过近,多次装拆板子,存在磨掉绿(lan)油后,容易造成对螺丝短路。为了防止这种潜伏的隐患,在螺丝孔上绘制禁止区域,设计时避让开距离。

                                                                                    

 

5.在输出文件时,电气层是否存在2D线,文本,导致CAM文件上2D线,文本等成为有电气属性的“网络”

                                                                                             

6.板卡设计时,插入机箱的边缘要做拉手条,板内的地禁止灌入板边(具体多少看实际情况),多次摩擦后磨掉绿(lan)油后,容易造成板内地与机壳地短路。

                                                                                               

 

那么有没有办法在设计阶段避免和检查这类设计问题和埋雷呢?

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