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林超文大师PCB设计经验、技巧分享(一)

避免在PCB时钟、复位信号等重要信号线安排在边缘。

将PCB未使用的部分设置为接地。

壳体地线与信号线之间的间隔至少为4mm。

为了减少电感效应,保持壳体地线的长宽比小于5:1。

用TVS保护所有外部连接的二极管。

已确定位置的器件、线等用LOCK定功能,以免以后误动。

高低压线路应分开放置,距离应为3.5mm以上;在许多情况下,为了避免爬电,在印刷电路板上的高低压之间开槽。

导线的最小宽度不应小于0.2mm(8mil),在高密度、高精度的印刷线路中,导线宽度和间距一般为4-5mil。局部可采用3mil。

当铜箔厚度为50μm、导线宽度1~1.5mm、通过电流2A温升很小。

在DIP封装的IC脚线可采用10-10和12-12的原则,即当脚线通过2条线时,焊盘直径可设置为50mil、线宽和线距为10mil,当两脚之间只有一条线时,焊盘的直径可以设置为64mil、线宽和线距为12mil。

焊盘孔径:金属引脚直径值加0.2mm电阻金属引脚作为焊盘内孔直径为0.5mm焊盘内孔直径对应0.7mm。焊盘直径取决于内孔直径,如下表所示:

孔直径

0.4

0.5

0.6

0.8

1.0

1.2

1.6

2.0

焊盘直径

1.5

1.5

2

2.5

1.5

3

3.5

4

△当焊盘直径为1时.5mm为提高焊盘抗剥强度,可采用长度不小于1.5mm,宽为1.5mm这种焊盘是集成电路引脚焊盘中最常见的。

△超出上表范围的焊盘直径可选择以下公式:

直径小于0.4mm的孔:D/d=0.5~3;直径大于2mm的孔:D/d=1.5~2;式中:(D-焊盘直径,d-内孔直径)

焊盘边缘与板边的距离应大于1mm,这样可以避免加工时焊盘缺损。

焊盘补泪:当与焊盘连接的布线较细时,应将焊盘与布线的连接设计成水滴。优点是焊盘不易剥落,但布线与焊盘不易断开。

相邻焊盘应避免大面积铜箔,因散热过快而不易焊接。可采用星形连接,即保证连接阻抗低,焊接方便。

大面积铜:印刷电路板上的大面积铜通常用于两种功能,一种是散热,另一种是屏蔽以减少干扰。大面积铜应打开窗户,加上散热孔,窗户应设计成网状。

印刷电路板的厚度应根据印刷板的功能和组件的重量、印刷板的插座规格、印刷板的形状尺寸和机械负荷来确定。根据电气和结构性能的需要和箔板的标准规格,应选择多层印刷板的总厚度和厚度的分布。常见的印刷电路板厚度为0.5mm、1mm、1.5mm、2mm等。

PCB当尺寸面积过大时,印刷线长,阻抗增加,抗噪能力降低,成本增加;太小,散热不好,相邻线容易干扰。电路板尺寸大于2000x150mm时. 应考虑电路板的机械强度。但实际情况是,设计师选择了一定的外壳体积,因此必须在一定形状的板上完成所有功能。在保证各种性能完全稳定的同时,也有可能 还应考虑放置一些扩展功能部件,这对设计师提出了更高的要求,应综合考虑关键功能芯片的包装选择、功率计算和散热。

尽量缩短高频元件之间的连接,尽量减少其分布参数和相互电磁干扰。易受干扰的元件不应相互靠近,输入和输出元件应尽可能离开。

某些部件或导线之间可能存在较高的电位差,应增加它们之间的距离,以避免意外短路。高压部件应布置在调试过程中不易触摸的地方。

重量超过15g部件应用支架固定,然后焊接。大、重、热的部件不应安装在印刷板上,而应安装在整机底板上,并应考虑散热问题。热敏元件应远离加热元件。

根据印刷电路板的电流,尽量增加电源线的宽度,降低环路电阻。同时,使电源线和地线的方向与数据传输的方向一致,有助于提高抗噪声能力。

地线设计原则:

①数字地与模拟地分开。低频电路的地面应尽可能采用单点并联接地。当实际布线困难时,可部分串联,然后并联接地。高频电路应采用多点串联接地,接地线应短而粗,高频元件周围应尽可能采用网格大面积地箔。

②接地线应尽可能粗。如果接地线使用非常薄的线,接地电位会随着电流的变化而变化,从而降低抗噪性能。因此,应加厚接地线,使其通过印刷板上允许的电流的三倍。如有可能,接地线应为2~3mm以上。

③接地线构成闭环。印刷板仅由数字电路组成,其接地电路大多可以提高抗噪声能力。

◇  退藕电容配置,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0.1uf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 ~ 10uf的钽电容

 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入退藕电容。

④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rc 电路来吸收放电电流。一般 r 取 1 ~ 2k,c取2.2 ~ 47uf。

 

◇ CMOS管脚的输入阻抗很高,且易受感应,因此在使用时对不用端要接地或接正电源。

 

◇ 凡能不用高速逻辑电路的就不用;在电源与地之间加去耦电容;注意长线传输中的波形畸变。

(关注芯片之家)

 

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标签: 3内孔电位器

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