PCB设计不仅仅是在组件之间布线和通过DRC检查，而是确保PCB能够承受EMI并防止其成为源。当您遵循PCB设计原则和最佳实践时，您还可以确保PCB的热可靠性、可制造性和延长使用寿命。



XDF提供PCB设计和布局服务,从原理图,样品PCB或薄膜. 我们提供逆向工程服务与PCB设计和完整的格伯数据生成从您的样品Pcb以及。



能力



双面及多层PCB设计

径向布局和非标准几何

数字、模拟、射频、功率、混合技术

高速/高密度/细沥青

高功率PCB&柔性电路

设计工具

Gerber，钻孔文件和PCB文件

装配和制造文件

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10PCB设计技巧

我们所有人都希望尽可能便宜，尽可能快地设计PCB原型，而无需多次试验和错误。 考虑到所有的事情，当你从一个新的PCB设计开始，集中你在电路设计和元件选择上的全部时间，在这一点上你有另一个时间在你的PCB设计。 在任何情况下，在PCB制造方面，当它是将您的想法转化为电路板的理想机会时，PCB布局过程就变得重要了。 那么，设计PCB的要点是什么，以使您的原型制作过程变得更快？ 我们有设计PCB布局的十大技巧来实现它。


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1. 在进行PCB设计之前设置走线宽度

即使在开始布线网络或铺设部件之前，您也必须了解跟踪所需的宽度，以适应所需的电流。 通常，我们建议将跟踪调整为0.01英寸。 用于具有低期望电流的数字和模拟信号。 此外，如果您正在处理容纳高于0.3安培电流的走线，则将走线设置得更宽。



2. 小心组件放置

即使在开始布线网络或铺设部件之前，您也必须了解跟踪所需的宽度，以适应所需的电流。 通常，我们建议将跟踪调整为0.01英寸。 用于具有低期望电流的数字和模拟信号。 此外，如果您正在处理容纳高于0.3安培电流的走线，则将走线设置得更宽。

图1。 优选vs非优选组件放置。

3.设置地面和电源平面

我们建议在PCB的中间层创建接地层和电源层。 放置这些层将使您的板更坚固，并确保它不会弯曲的过程的组件放置。



4.考虑电路板中的电磁干扰

由于您可能正在研究具有高电压的Pcb，因此您必须了解电磁干扰（EMI）会搞砸低电流和电压控制电路。 您可以通过为电源的每个级分离控制接地层和电源接地层来降低EMI效应。 如果您将地平面放置在层堆叠中，请确保放置一个路径作为阻抗。 请记住，在任何事情之前，总是首先考虑RF部分，因为它带有高频信号，如果你把它放在最后一次，你将没有足够的空间容纳它，它最终使你的设计失败。

图2。 地分离的图示。

5.防止组合无铅和含铅元件

有很多更成熟的部件仍在使用，没有无铅选项。 请记住，您可能会被引诱将其中一个与您最新的无铅组件一起扔进去，请重新考虑。 铅和无铅零件的热规格有很大的不同，特别是对于RoHS认证的零件。



6.创建正确的丝网印刷标记

我们建议以简单易行的方式识别PCB上的零件，以了解使零件放置和方向/方向过程尽可能简单的方式。 例如，包括有用的符号，用于指导LED的阴极和阳极引脚放置在电路板上的位置。

图5。 简单的丝印添加可以使LED的方向更容易.

7.考虑加热问题

如果你曾经发现一个电路的性能随着时间的推移而下降，也许你会明白在一些现成的产品中，热问题的代价有多高。 为了帮助您处理加热问题，请在电路板上找到能够散热最高的部件。 发现这些信息的有效方法之一是在数据表中找到热阻额定值，并阅读其支持指南。



8.给板边和铜之间的间隙

请记住在电路板边缘和走线或铜平面之间留出一个小间隙或间隙。 在开始设计过程之前，在DRC中设置设计规则，例如定义板到边缘或铜到边缘间隙。 如果你想设置一个最小50密耳的间隙，它应该是可以的。 但请务必仔细检查您的制造商之前，以确保他们建议的清关要求。

图6。 在板边和铜之间留出一定的间隙/间隙。

9.请仔细检查防焊膜

当设计人员错误地忽略焊盘之间的阻焊层时，通常会发生这种情况。 当设计人员将设置从最初的较大板设置为较小的板时，这是可能的。 当然，现在他们有太大的垫孔。 无论是哪种情况，在任何情况下，请仔细检查当您要将您的电路板设计发送给制造商或供应商时，所有焊盘之间都已经有阻焊层。 这些尖端将减少腐蚀和桥接的机会。

图7。 在焊盘之间添加阻焊膜。

10.请仔细检查锐角

现在大多数设计师都知道如何防止在痕迹中形成锐角。 然而，他们仍然可以错误地做到这一点的裂缝，特别是如果有两个关节痕迹。 为什么这这么重要？ 因为锐角可以促使腐蚀性发展，其破坏铜并且使得电路变得有缺陷。

图8。 两条走线的连接导致了非计划锐角（标记为：黄色圆圈）。


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您是否担心获得有关公共电路板设计的信息? 好吧，你不必再担心了，因为你即将学习你应该知道的关于PCB设计的一切。



什么是PCB设计

印刷电路板的布局设计是设计任何电子产品时要考虑的重要因素。 PCB布局的设计者在电子电路设计中起着主要的作用. 他或她还从特定的原理图中取出PCB的设计和布局。



PCB设计和布局是一项伟大的技能，需要一些软件知识。 您必须获得一些知识的软件包括CAD系统，以及其他技术。 使用的标准将确保电路板成功转移到PCB。 这也确保了PCB制造过程的成功。



要取得这一成功，你必须遵循一些指导方针。 然而，我们有专家，他们有必要的经验，可以处理设计没有任何指导方针。 关于PCB生产，有不同的软件可用。 建议选择一个大多数参与PCB设计的人更喜欢使用的。



用于PCB板设计的软件包括Cadence Allegro，Altium，PADS和Xpedition。 其中一些软件比其他软件更好地处理这项工作。



按材料划分的PCB设计类型

根据应用，您可以选择不同的PCB设计。 请继续阅读以了解更多信息。



柔性PCB设计



这种PCB设计可以以不同的角度弯曲。 在制作柔性PCB时，您使用的任何材料都必须在不同的角落处弯曲。 柔性PCB设计的主要材料是铜和柔性基板材料. 这些是结合使用粘合剂，热和压力。



许多制造商使用的基材是聚酰亚胺。 这种热固性聚合物坚固而柔韧。 可以利用的聚酰亚胺是Apical，Norton TH，UPILEX，Kapton，Kaptrex和VTEC PI。



刚性柔性PCB设计



从名称来看，这是指具有柔性和刚性电路一起工作的PCB。 这种设计是显着的，因为它具有柔性和刚性电路的优点。 大多数PCB组件由刚性电路承载，而柔性部分作为连接。



这个灵活的部分服务空间和重量，通常在便携式设备如手机中找到。 除此之外，它还有助于降低包装的复杂性。 它通过消除互连布线的需要来实现这一点。



多层PCB设计



这是具有三层或更多层的PCB设计。 它的导体有三层以上，通常在材料的中间发现。 该组件在航空航天Pcb中非常重要。 这也可以在文件服务器、计算机、手机发射机、数据存储和中继器等应用中找到。



它在原子加速器、火警控制、空间探测器设备和天气分析设备等应用中也很有用。



使用这种PCB设计是有益的，因为它的尺寸更小，易于合并，增加的灵活性和减少互连。



高速PCB设计



这种PCB设计与中断设备信号有关。 这是由于电路板的物理特性，如互连，布局和包装。



每当这些电路板的设计启动时，它都与排放、延迟或串扰等问题有关。 由于它得到的关注类型，这种设计是最独特的设计之一。 它可用于设计一个以元件放置和布线为主要重点的电路板。



高功率PCB设计



您必须遵守的一个非常重要的规则是了解印刷电路板的电源路径。 在使用高功率设计时，电路的位置和功率是另一个重要的考虑因素。



除了这些因素外，其他需要考虑的因素还包括设计和电路板周围的环境温度、流过电路的功率、设备和电路板周围的气流、电路板IC的密度以及用于制造电路板的材料。



HDI PCB设计

这是一种快速发展的PCB设计技术。 HDI PCB具有微孔和盲孔和/或埋孔，其通常具有约0.006微米的厚度。



该电路板的电路密度高于PCB的正常密度。 HDI板有六种类型。 其中包括:



具有通孔和埋孔的板

延伸穿过不同表面的通孔

具有通孔的高密度多层互连

利用层对的HDI多氯联苯无芯结构

利用层对的HDI PCB替代结构

缺少电连接的无源基板

使用这种PCB会带来一些好处。 其中包括:



它允许在PCB两侧放置更多组件

制造商可以将较小的组件放置在非常靠近其他组件的位置

元件尺寸和间距的减小允许I/O增加

允许信号快速传输，并显着减少信号损失和交叉延迟

LED PCB设计



这就是所谓的发光二极管PCB设计。 这是LED照明技术的一大发展。 它与当有电流时将LED连接到提供光的芯片和电路板有关。



芯片可以通过使用热沉和陶瓷底座来粘合. 它产生非常高的热量。 这就是为什么使用传统方法很难冷却它的原因。 因此，您将寻找金属芯，因为它们能够释放热量。 铝是LED Pcb中常见的金属。



铝多氯联苯具有由介电材料组成的薄层，可以传导所需的热量。 通过它，热量可以从系统中传导和传递，这使得它比传统的多氯联苯更好



由于他们的巨大能力，LED PCB设计是有用的在不同的应用。 这是因为他们是



能源效益

成本效益;使用这种设计为您节省了很多钱

使用时最大的灵活性

LED Pcb可用于街道照明、机场跑道照明、军事照明和汽车前灯等应用。 其他应用包括太阳能或光伏照明、高速公路隧道、交通和信号照明以及手电筒和灯笼。 LED多氯联苯也可以在医院的照明设备中找到，如手术室或剧院室，种植植物的照明设备等等。



射频PCB设计



这被称为射频印刷电路板设计。 这被视为工程师们最激动人心的作品之一。  



你很可能会发现技术发明中高频率的电路板很快就会出现，比如传感器、机器人和智能手机。



这种设计的高度复杂性使其很难开发。 印刷电路板行业将把任何100mhz工作的PCB归类为射频PCB。 使用射频多氯联苯的设备通常很复杂，可以同时使用数字和模拟信号。 一些设备可以接受大约100层的不同配置。



高压PCB设计



这种电路板设计在需要极高电压的应用中是众所周知的。 在设计高压Pcb时,必须有合适的间隙和足够的空间. 这有助于消除任何电弧或故障。



当提出高压Pcb时，您应该考虑一些事情。 这些包括爬电距离，间隙，高度，基本绝缘，双重绝缘，功能绝缘，补充绝缘，增强绝缘和基本绝缘。



间隙和爬电受PCB类型、环境、高度和绝缘材料等级的影响。



放大器PCB设计



放大器PCB设计最有可能在产生声音的设备中找到。 由于其复杂性，设计一个功能齐全的音频电路一直是一个挑战。 因此，在设计PCB时必须遵循布局。



在设计放大器PCB设计之前需要考虑的一些因素包括:



电源，以及变压器脱颖而出的原因

接口必须符合放大器PCB设计的布局

运算放大器电路，有助于实现简单电路的音频信号反转

音频信号将通过的电容器

MCPCB设计



这被称为金属芯PCB。 这些板利用金属作为传播热量的基础材料. 这些金属可作为FR4和CEM3板的替代品。 这是因为它允许更好和更快地传播热量。 金属芯将热量传播到其他一些区域，如散热器背衬和金属芯。



用于制造MCPCB的材料各不相同。 其中最常见的包括铜，铝或由金属制成的合金的混合物。



设计PCB时要避免的5件事

在尝试电路原型PCB设计时，您将遇到一些常见的错误，甚至您将经历一些重复。 这是更聪明的考虑这些失误和完成PCB制造过程错误的空闲时间和努力修改。



1. 忘记添加电路板大纲

虽然这是一个微不足道的方面，添加一个董事会大纲是一个重要的事情，你必须做，即使在你的设计过程的开始。 电路板轮廓是PCB制造商进行电路板切割的指南。 此外，通过调整电路板轮廓，您可以根据需要更改PCB形状，甚至只是为了使其看起来更漂亮。



2. 铺设模式不正确

虽然大多数PCB设计软件使基本任务变得更容易，但一些设计师可能希望通过组件选择或铺设模式来调整一些实验设置。 然后建议先手动绘制原理图。 由于手动铺设的着陆模式容易出现一些错误，一个简单的错误是垫到垫间距。 这是一个问题，因为如果它太小，那么焊接过程导致更难处理，从而使PCB原型过程更加复杂。



3. 高速走线太长

在信号需要如此快速移动的情况下，您必须铺设短而直的走线。 否则，由于长时间的跟踪，您可能无法获得非常高速的信号。

4. 在设计PCB时使用隐藏或盲孔

利用隐藏或盲孔导致许多痛苦，同时原型PCB设计。 盲孔连接外部层和内部层，而隐藏的孔在两个内部层内。 不幸的是，这种堆叠可能会干扰过孔功能。 正因为如此，许多设计师专家建议在设计Pcb时仅通过过孔使用。



5.去耦电容器的错误放置/忽略

去耦电容对于适当的PCB功能非常重要。 最好将去耦电容器放在需要稳定/恒定电压电源才能运行的引脚附近。 此外，请考虑将电容器与一系列电感一起使用，以制作一个LC LPF（低通滤波器），以减少高度敏感的设备中的噪声。



各种应用中的PCB设计

A.医疗PCB设计

想想这些元素，就您的临床/医疗小工具需要PCB设计和生产而言:



安全

过时,过时

通孔vs表面贴装

承兑

零件尺寸

图9。 医疗PCB的插图

安全是关键

临床/医疗小工具可能与 :



极高或极低的温度

液体

瞬时或恒定振动

有很多小工具生活在人体内或人体上。 因此，任何故障都可能是非常危险的。



您必须确保您的产品的可靠性，首先，通过选择正确的PCB制造商与高可靠性的电子设计。 您的硬件生产商应该帮助您进行电子配置，以解决风险问题。



健康关注的另一部分是清洁和无菌因素。

医疗工具/设备应该是任何东西，但难以清洁和消毒。 这可能会对您的产品外壳材料生效。 一般医疗小工具将使用不锈钢来满足这些需要.



例如，不锈钢是任何东西，但难以清洁，这就是它在医疗小工具中使用如此频繁的原因。 即使它们不一样，保形涂层也可以是一种替代方案，它可以防止:



湿度

盐雾;盐雾

腐蚀,腐蚀

尘埃

污染

在这一点上，有净化的缺点。 一些医疗清洁过程利用臭氧去除微生物。 臭氧可能会对多个电子设备造成损坏，因此您必须特别关注元件的测定。



最后一个想法：与其他医疗小工具的互动，包括大声放电，可能是一个问题。 例如，你不需要有人的心脏起搏器阻塞。



小心已弃用的组件

所有设备创建者都应该保持警惕以进行细分可访问性更改。 对于制造救生物品的个人来说，这要紧迫得多。 一个体面的医疗PCB生产商临时工将有能力预见硅专家或其他软件使用的弃用组件。 你可能很难寻找物流链缠结. 完全相反的事情，你需要的是有弃用的部分，只要你可以。 当细分市场或配置的必要更改非常关键时，您的产品可能需要再次进行测试和标准化。 政府组织的认可是非常温和的-你宁愿不需要坐在紧2年为正确的部分为日常存在保存小工具。



通孔vs表面贴装

一个有经验的PCB制造商将利用适当的技术,适合您的特殊要求. 随着时间的推移，SMT（表面贴装技术）板正在增加。 虽然，通孔实际上用于连接器和电源先决条件，因为它们确实更坚固。 一些PCB生产商配备了SMT和通孔工艺.



选择最小的部分

所有的硬件都在减少它的尺寸. 在很短的时间内，我们已经从工作区到工作站再到平板电脑。 PCB制造商应该适合帮助您创建和生产您的设计，但大多数都有他们的截止点。 例如，目前可用于表面安装段的最小束尺寸为0201(008004–0.25mm×0.125mm)。 如果您将推动更温和的东西，请确保您的合同工可以处理设置这些细分大小。


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B.军用PCB设计

与前几代产品相比，航空航天和军事领域的所有PCB设计都需要更多的产品实用性。 根据这一要求，生产军用级多氯联苯并使其具有足够的功能，从而满足实用性的改进。 这需要使用特定的设计和布局技术. 它包括电路板设计在一个额外的电流垫下，利用正确的mil-spec材料，记住堆叠的考虑，以及一些特殊的事情等等。 让我们看看下面的12个PCB设计技巧，当你设计军用级Pcb时，这些技巧对你很有用。



军用级Pcb设计规则。 具有军用级电路板的硬件需要在极端条件下完美地工作。 因此,他们的生产周期是可识别的最小阻力和高精度. 在设计军用级Pcb时，应遵守一些设计规则。 设计、布局、材料选择和制造都需要遵守严格的指导方针. 无法遵守这些指导方针将导致失败的板，然后会影响整个设备的有用性。 在设计PCB之前，您应该有一个关于该做和不该做的计划。

图10。 军用PCB的插图

阻抗计算检查。 在PCB设计中,阻抗项是通用的. 阻抗是电子电路的电阻和电抗量，以欧姆为单位定义。 阻抗计算检查非常重要，因为在具有很多不确定性的真实气候中验证军事硬件和航空非常具有挑战性。 对于检查Pcb阻抗，有几种符合它的工具，其中一种工具可用于测量它。 阻抗计数将被考虑重新安排或使PCB设计的几个变化，设计师可能会关注



保持高频和低频分量之间的距离。 如前所述，军用级Pcb设计绝对不是一件简单的作品。 大量的制造时间和精度是强制性的. 例如，在设计方面，大功率元件不应与接地层保持在一起。 此外，高频部分必须与低频部分分开或分开。 如果不分离，它们可能会导致信号噪声并改变信号形状，在军用级Pcb中，这种情况是不容忍的。 在规划军用级多氯联苯时，制造商需要保证他们保持距离高频和低频部分。



射频处理。 当一些不希望的射频信号干扰特定的设备时,就会发生射频或射频干扰. RF干扰通常由电气发射器和硬件引起。 在设计军用级标准的PCB时，生产商应该设置用于处理RF问题的组件。 为了充分处理射频问题，重要的是要保证电缆有屏蔽和足够短。 此外，必须交叉检查连接器以确认信号质量，并沿线路使用RFI滤波器。



Dft（测试设计）的重要性。 所有军用级PCB制造必须是这样的，事实证明，在系统之外单独测试它们是很困难的。 对于军用级PCB，测试是保证生产结果长期可靠运行的基础。 DFT在底层设计方案中很有用。 缺乏适当的测试过程可能会使组装公司在PCB中发现缺陷，当它在真实环境中使用时会损坏PCB。



可制造性测试的设计。 军用级标准同样要求在进入大规模生产阶段之前进行更彻底的测试。 除此之外，可制造性设计或DFM是军用级PCB工艺设计中不容置疑的要求。 尽管这个测试成为巨大的支出，它是非常值得推荐的，因为它的影响，可以大大增加产品价值。 DFM是一种测试PCB在几种条件下的主要功能，如热矫顽、高功率条件和湿度变化等。



C.汽车PCB设计

电子零件成为汽车技术进步的重要因素. 如今，一辆高科技车辆包含200多个电子控制单元。 几个设备包括用于驾驶舱的处理器和传感器。 可以推断，用于汽车用途的电子设备位于动态框架，底盘和车身上，其中大部分都集中在数字电源上。 汽车电子设备的利用旨在提高汽车能力，包括三个角度:

图11。 汽车技术的插图

汽车目标的基本要求多氯联苯. 作为电子设备的核心，用于汽车领域的多氯联苯也需要满足上述前提。


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