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电路板

电路板范文第1篇

1、针床法。这种方法由带有弹簧的探针连接到电路板上的每一个检测点。弹簧使每个探针具有100 - 200g 的压力,以保证每个检测点接触良好,这样的探针排列在一起被称为针床。在检测软件的控制下,可以对检测点和检测信号进行编程,检测者可以获知所有测试点的信息。实际上只有那些需要测试的测试点的探针是安装了的。尽管使用针床测试法可能同时在电路板的两面进行检测,当设计电路板时,还是应该使所有的检测点在电路板的焊接面。针床测试仪设备昂贵,且很难维修。针头依据其具体应用选不同排列的探针。

2、观测。电路板体积小,结构复杂,因此对电路板的观察也必须用到专业的观测仪器。一般的,我们采用便携式视频显微镜来观察电路板的结构,通过视频显微摄像头,可以清晰从显微镜看到非常直观的电路板的显微结构。通过这种方式,比较容易进行电路板的设计和检测。

3、飞针测试。飞针测试仪不依赖于安装在夹具或支架上的插脚图案。基于这种系统,两个或更多的探针安装在x-y 平面上可自由移动的微小磁头上,测试点由CADI Gerber 数据直接控制。双探针能在彼此相距4mil 的范围内移动。探针能够独立地移动,并且没有真正的限定它们彼此靠近的程度。

(来源:文章屋网 )

电路板范文第2篇

【关键词】PCB;布局

0.引言

所谓布局就是把电路图上所有的元器件都合理地安排到有限面积的PCB上。

在设计中,布局是一个重要的环节。布局结果的好坏将直接影响布线的效果,因此,合理巧妙的布局是PCB设计成功的第一步。

1.元器件布局前的准备工作

1.1制作物理边框

封闭的物理边框对以后的元器件布局、走线来说是个基本平台,也对布局起着约束作用,否则,从原理图过来的元器件会不知所措的。需要注意的是,边框尺寸一定要精确,不然以后出现安装问题就麻烦了。

1.2元器件和网络表的导入

把元器件和由原理图生成的网络表导入画好的边框中,这步很简单,但是往往会出现问题,一定要细心地按提示的错误逐个解决,否则后面要费更大的力气。这里的问题一般来说有以下一些:

元器件的封装形式找不到,元器件网络问题,有未使用的元器件或管脚等,对照提示,这些问题可以很快搞定的。

1.3把电路按功能分模块,弄清信号流向等

要清楚元器件的物理性状、大小参数。

2.元器件的布局原则

2.1特殊元器件的布局原则

(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,输入和输出元器件应尽量远离。

(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。热敏元器件应远离发热元器件。

(4)对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元器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的机箱面板上的位置相适应。

(5)应留出PCB定位孔及固定支架所占用的位置。

2.2普通元器件的布局原则

(1)按照电路的流程安排各个电路单元的位置,使布局便于信号流通,并使信号尽可能保持一致的流向。

(2)以每个功能电路的核心元器件为中心,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)位于电路板边缘部分的元器件,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或4:3。电路板面尺寸大于200×150mm时,应考虑电路板所受的机械强度。

3.元器件的布局和注意事项

3.1元器件的布局

(1)元器件布局应考虑使安装结构紧凑、重量分布均衡、排列有序、层次分明,便于查找和维修。所有这些都应有利于结构设计,便于装配和调试。

(2)在元器件的排放过程中,按照“先大后小,先难后易”的顺序,即重要的单元电路、核心元器件应当优先放置。同时,相同结构电路部分,尽可能采用“对称式”标准布局。

(3)使用同一种电源的元器件尽量放在一起,以便于将来的电源分隔。同类型插装元器件和有极性分立元器件要尽量保持方向一致,便于生产和检验。开关、按钮、旋钮等操作件,以及结构件等,必须被安排在指定的位置上。

(4)发热元器要均匀分布,以利于单板和整机的散热,除温度检测元器件以外的温度敏感器件应远离发热量大的元器件。

3.2注意事项

(1)数字电路和模拟电路要分开,最好是用地隔开。

(2)数字信号和模拟信号分开;高频信号和低频信号分开;高电压、大电流信号和小电流,低电压的弱信号完全分开。

(3)总的连线要尽可能短,关键信号线最短。

(4)定位孔、标准孔等非安装孔周围1.27mm内不得贴装元器件。

(5)电源插座要尽量布置在印制板的四周,电源插座与其相连的汇流条接线应布置在同侧。特别应注意不要把电源插座及其它焊接连接器布置在连接器之间,以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆设计和扎线。电源插座及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插头的插拔。

(6)注意各级电路、元器件、导线之间的相互影响。各级电路之间应留有适当的距离,并根据元器件尺寸合理安排,要注意前一级输出与后一级输入的衔接,尽量将小型元器件直接跨接在电路之间,较重较大的元器件可以从电路中拉出来另行安装,并用导线连入电路。

4.元器件布局中常用的操作技巧

4.1去耦电容的配置

配置去耦电容可以抑制因负载变化而产生的噪声,是印制线路板的可靠性设计的一种常规做法,配置原则如下:

(1)电源输入端跨接10μF~100μF的电解电容。

(2)每个集成电路芯片的电源引脚上都应布置一个0.01μF的陶瓷贴片电容,如遇印制板空隙不够,可每4~8个芯片电源引脚布置一个1~10μF的钽电容。这种器件的高频阻抗特别小,在500kHz~20MHz范围内阻抗小于1Ω,而且漏电流很小(0.5μA以下)。最好不用电解电容,电解电容是两层薄膜卷起来的,这种结构在高频时表现为电感。

(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高频去耦电容。

(4)电容引线不能太长,尤其是高频旁路电容不能有引线。去耦电容值的选取并不严格,可按C=1/f计算:即10MHz取0.1μF。对微控制器构成的系统,取0.1μF~0.01μF之间都可以。好的高频去耦电容可以去除高到1GHz的高频成份。

4.2吸收电路的放置

在印制电路板中有接触器、继电器、按钮等元器件时,操作它们时均会产生较大火花放电,必须采用RC吸收电路来吸收放电电流。一般R取1~2kΩ,C取2.2μF~4.7μF。

4.3 CMOS的输入阻抗很高,并且容易受感应,因此在使用时对不用端要通过电阻接地或接正电源。

5.结束语

目前电子设备向小型化、微型化发展,要求结构紧凑,提高组装密度,以缩小整机尺寸。因此在元器件布局时,应精心考虑,巧妙安排。元器件的位置安排,必须同时兼顾到布线的布通率和电气性能的最优化,以及今后的生产工艺和造价等多方面因素。

【参考文献】

[1]钟名湖.电子产品结构工艺,高等教育出版社,2006-07:65-73.

[2]PCB设计技巧和原则,北京拓凡电子科技中心.

[3]电子设计技术.中国学术期刊电子杂志社,2006-07.

电路板范文第3篇

姓名:朱再满

性别:男

籍贯:广西 出生:1978 8 28 学历:中专

工作经历:

1998年---2001年 深圳佳捷廉泰电子有限公司任职湿区领班

2001年---2006年 深圳泰阿电路板有限公司任职湿区工程师

2006年---2007年12月 上海金昱捷电路板有限公司任职湿区电镀主管

自1998年进入电路板行业,1998年--2001年在深圳佳捷廉泰电子公司任职生产领班负责多春板黑/棕化,除胶渣,生产管理工作。1999年公司顺利通过ISO质量体系认证,在职期间通过认真学习和培顺掌握了5S和ISO国际质量体系管理经验和技巧。2001年---2006年在深圳泰阿电子公司就职任湿区流程工程师负责PTH,电镀铜锡电,镀镍金,蚀刻,退膜,化镍金工艺技术指导及污水处理工艺流程技术指导。2006年---2007年12月在上海金昱睫电路板有限公司任职湿区主管,负责电镀生产管理和制程品质管控。

自我完善,多年的工作经验,熟悉ISO质量体系管理,ERP生产电脑自动化管理,QC7大手法及5S现场管理。作为生产管理人员紧紧围绕人,机物,环,法和5S去开展生产管理工作,编排作业计划,把作业前及生产制造过程中的品质管控到位,具备丰富的现场管理经验和工艺技术经验。

求职意向:湿区主管或湿区工程师

电路板范文第4篇

随着电子技术的迅速发展,各类电子产品的种类和数量不断增多,功能也越来越齐全,印制电路板(PCB)的集成度也逐渐提高,凸显出了电磁兼容性的问题,要想让电子电路运行达到最佳效果,对电磁兼容设计进行深入考虑十分必要。本文基于上述背景,对PCB板的电磁兼容设计进行了研究,希望能为设计人员提供借鉴。

【关键词】印制电路板 电磁兼容 设计

电磁兼容是指电气系统、电子设备装置在预定的安全界限和电磁环境内,设计的性能工作水平不会因电磁感染而导致功能降级。即要求在同一电磁环境下,各种电路设备和电子系统均能顺利运行但又不相互干扰,保持良好的兼容状态。目前PCB板广泛应用于各类电子设备和系统的装配中,若设计不当,即使电路原理正确,也会对兼容的可靠性造成影响,因此对电磁兼容性进行设计,保证PCB板的稳定兼容是整个电路系统设计的核心环节。

1 PCB板板层设计与电磁兼容

1.1 选取合适的PCB板

PCB板可分为单面、双面和多层板:

(1)单面和双面多用于中低密度布线或低集成度的电路,出于制造成本的考虑,大部分民用电子设备均是采用单面或双面板。但这两种结构自身产生的电磁辐射较强,对外界的干扰极为敏感。

(2)多层板在高密度布线和高集成度芯片电路中较为常用,若信号频率高且电子元器件密集,尽量选择四层及以上的PCB板。在多层板设计中可专门设置电源层和接地层,缩短信号线与地线的距离,这样就能大幅度减小所有信号的回路面积,从电磁兼容角度考虑,多层板可有效减少辐射,并提高PCB板抗外界干扰能力。

1.2 单面板设计

单面PCB板工作频率通常为只有几百千赫兹的低频,低频限制主要是因为许多高频电路的设计条件被限制,例如缺乏完整闭合所需要的射频电流回路和控制条件,线条集肤效应明显等,磁场和环路天线的问题无法避免。因此单面PCB板对外界射频干扰极为敏感,例如静电、快脉冲、辐射或传导射频等。在单面PCB板设计中通常不对信号完整性和终端匹配进行考虑,可从电源和接地线设计开始,然后设计高风险信号,并紧靠接地线,物理原则上越近越好,最后再进行其余线条的设计。具体设计措施如下:

(1)电源和接地线确定沿着最关键电路信号网络中的电源盒接地点;

(2)将线路划分为功能子段布线,并着重考虑到敏感元器件和相关I/O端口和连接器的设计要求;

(3)最关键信号网络的所有元器件需邻近放置;

(4)若PCB板需要多个接地点,要确定接地点相互连接在一起,并对连接方式进行设计;

(5)布设其余线条时,若线条承载RF频段的能力较多,则需采取通量最小化的设计方式,并确保RF回流路径始终畅通。

1.3 双面板与多层板设计

(1)关键电源平面需邻近对应的地平面,形成耦合电容,与PCB板退耦电容配合可共同降低电源平面阻抗,同时可获得良好的滤波效果;

(2)邻近层关键信号禁止跨越分割区,避免信号环路增大,从而减少强辐射,降低干扰敏感度;

(3)时钟、高频、高速这些关键信号需设计一个相邻的地平面,例如与地线层相邻的信号层可作为信号走线的优选层,从而减少信号环路面积,屏蔽辐射;

(4)电源平面需小于地平面,通常遵循20H原则向内缩进。

2 PCB板元器件布局

元器件布局首先应考虑到电路系统的机械结构,将所有定位严格的元器件放置好并进行定位锁定,若器件质量较大则不能直接在PCB板上安装,需在机壳上另设支架。考虑到电磁兼容性,元器件布局需遵循以下设计原则:

(1)发热元件需设置在偏上方或边缘部位,与关键集成电路保持距离,便于散热;

(2)连接器和引脚需根据元件在PCB板上的位置确定稳固,最好在PCB板的同一侧安放,两侧避免引出电缆,减少共模电流辐射;

(3)对外界干扰敏感性高的元件需进行隔离设置;

(4)高频状态下,电阻、电容、引线和接插件的分布电容与电感会对PCB板造成很大影响,因此频率>10Mhz或上升时间

(5)连接器需紧靠I/O驱动器,避免长距离走线耦合不必要的干扰信号;

(6)集成电路退耦电容引线需尽量短,并尽量紧靠IC电源引脚,可使用表贴封装电容。

3 PCB板电磁兼容布线设计

PCB板布线应先从时钟和感应信号线路入手,然后再加装高速信号线路,最后完成非必要性布线。在布线设计时需注意以下几点:

(1)将减少辐射影响作为布线设计的基准,选择多层板,在内层设计电源和底线,这样可减少对供电设备的影响和阻抗产生的噪音,且信号线路能与地板连接,提高信号线路与地面的分散电容,对PCB板的空间辐射能力进行控制;

(2)要降低高频信号对外部的融合,可采用布线折线的方法,折线无需90°,但PCB板尽可能采用45°;

(3)时钟、模拟电压输入线以及参考的电压段需与数字电路信号线保持一定距离。

(4)为了减少高频信号经过印制导线时产生大量电磁辐射,必须进行抗干扰保护环布线设计,具体如图1所示。

4 结束语

合理分层、布局和布线是PCB板电磁兼容设计中需要着重考虑的问题,本文对PCB板电磁兼容设计的几种方法进行了分析,并提出了控制自身空间辐射、减少干扰影响的简要措施。随着PCB板制造工艺和电磁兼容学的逐步发展,在未来的设计中还需考虑到反射噪声、退耦电容等方面引起的干扰,在实践工作中不断摸索,解决电磁干扰问题。

参考文献

[1]谢奕钊.关于印制电路板的电磁兼容设计分析[J].电子测试,2016(14):18-19.

[2]吴玮玮.印制电路板设计[J].电子制作,2015(08):17-17.

[3]邵晓燕.印制电路板(PCB)设计中的干扰因素解析[J].科技与企业,2016(05):219-219.

电路板范文第5篇

[关键词] 印制电路板;电磁干扰 ;抑制

abstract:electromagnetic intergerence and suppression of plated circuits panel is mainly produced by the power wiring and the signal wiring. the main methods that produce the disturbance by the suppression of power wiring are the power plane law,altogether horizon law and power generatrix law.and the main methods of controlling the disturbance by the blanketing wiring are to increase the distance of the holding wires and to reduce the distance between the holding wires and ground.at the same time,the design of plated circuit board also should follow certain anti-interference principle.

key words:printed circuit panel;electromagnetic interference;suppression

印制电路板是 电子 线路中电子元件的支托部件,它提供了电路中元器件之间的电气连接。随着电子技术的飞跃 发展 ,电子系统特别是高频电路中逻辑和系统时钟频率的迅速提高和信号边沿不断变得陡峭,由此产生的电磁干扰(通常称为噪声)越来越突出,抗干扰 问题 越来越引起人们的重视。而抑制电磁干扰应从电子产品制作的初级阶段开始,从印制电路板的布线制作着手。印制电路板的布线设计,既要考虑减少电子系统的电磁干扰,又要做到提高电子系统抗干扰的能力,防止电磁干扰的吸收和传递,即需做到电磁兼容[1]1。

本文主要讨论在印制电路板的布线设计中电源布线和信号布线的电磁干扰问题。若两种布线设计不好,电磁干扰将直接 影响 着自身或别的电子设备或系统的工作性能,严重时还会使人们的生命财产受到威胁。

1 电源布线产生的电磁干扰及干扰的抑制

1.1 电源布线产生的电磁干扰

电源布线会产生分布电容、分布电感、分布电阻。印制电路板上供电电源通常为直流电源,供电的主要目的是为印制电路板上的每个用电元器件提供一个准确的电压。而电源所驱动的负载常具有瞬态变化的特性,受分布阻抗的影响,负载电压或电流的瞬态变化会引起电源电压或电流发生瞬态变化,这如同在电源的负载端接上一个瞬态变化的信号源。特别是在高频,有的器件工作在数字开关状态,这一现象更为突出。这样电源布线既含有直流电压,又含有瞬态变化的电压(称为寄生电压),瞬变电压会产生高次谐波,其都是产生电磁干扰的主要来源[2]81-82。在高频时,电源布线可被看成传输线[3]41,电源布线某点上的干扰电压或电流在分布电容和分布电感的相互作用下产生振荡,影响电路的稳定工作。

目前 在电子、电器、信息领域 应用 较多的开关电源具有节能和高效的优势,开关电源向着高频化、小型化发展,应用日趋广泛。但开关电源中功率管在高压下以高频开关方式工作。高频开关和电流接近方波,这些方波信号中含有丰富的高次谐波噪声。开关电源的高频器件在通断时,常常产生高频高压的尖峰振荡波,通过分布电容向空间辐射[2]73。同时与电源一起工作的整流二极管也会产生高频干扰,一般离电源较近,容易通过直流输出线向外辐射电磁干扰。

电源布线同时也是电磁干扰的接收器,外来的干扰噪声也会耦合到电源布线中,通过传导,传给所连接的电子器件。

1.2 电源布线的防干扰措施

电源布线可采取以下抗干扰措施:

1.2.1 电源平面法

利用印制电路板的一层作为电源平面层,至少有一层作为地平面,每一层只能提供一种电源电压,通过印制电路板上的过孔将电源电压引到器件上。这种做法使电源布线分布阻抗非常小,电路压降小,器件上能得到稳定的直流电压[2]83。同时平面间靠得很近,能较好地抑制电场耦合。且电源平面往返电流大小相等,磁场干扰能抵消。但这种布线成本高,多用在高速系统中,若需几种电压,将需增加平面层数,成本更高。

1.2.2 共地平面法

这个地作为电源及电子器件的公共地,高频布线设计中,电流的返回路径对系统的影响比较大,由于是平面地,电源及所有信号(包括发送和接收)返回路径的附加阻抗非常小,压降可忽略,各器件上就能得到稳定的电源电压。同时,所有的电源去线与信号线都与平面地成镜像关系,形成的电流也是镜像电流,电磁干扰耦合得到较好地抑制。

1.2.3 电源母线法

这种布线设计可分别提供几种电压。布线的条数由器件的多少而定。这种布线比上述两种布线方法抗电磁干扰能力稍差,但成本小。这种布线要达到以下要求:

(1)布线要宽。

(2)加去耦电容。这种电容起到旁路滤波的作用。要在电源的输入端并联较大的和较小的滤波电容。在高频时,实际的电容器相当于带通滤波器,它可等效为电感、电阻和电容的串联,较大的和较小的电容并联使用,目的是增加旁路滤波的带宽。同时,在每一个有源器件的电源引脚与地之间也要并联一个电容器,容量一般在0.01 μf~0.1 μf,这个并联电容相当于噪声滤波器,能滤掉高频谐波噪声[1]89-91。

(3)地线环绕,作为母线中的地线可以不等宽,但宽窄过渡要平滑,以避免产生噪声,地线要靠近供电电源母线和信号线,因电流沿路径传输会产生回路电感[2]92,地线靠近,回路面积减小,电感量减小,回路阻抗减小,从而减小电磁干扰耦合。

2 信号布线产生的干扰及干扰的抑制

电磁干扰的存在必须具有三个条件,一是电磁干扰源,例如:工作中的高频大功率器件,二是电磁干扰敏感件,三是电磁干扰的传播途径,例如信号布线和电源布线[1]2,前两种可采用屏蔽的 方法 以防止电磁干扰的辐射(对要求实现向外辐射电磁能量功能的 电子 产品除外)和吸收。

布线设计处在印制电路板制作的最早阶段,此时融入的电磁兼容的自由度最大,所用成本最低,必须充分考虑它的电磁兼容性能。信号布线同样有分布电感、分布电容和分布电阻,它们代表了干扰耦合路径的分布参数,这些分布参数随信号频率的增加而增大。

只要两条线有电位差,两条线间就会存在电场。假设三条导线,a、b分别为信号线,d为地线,cad为a的分布电容,若a的电位比b的高,b处在a的某个或某些等位面上,a中的电位就会与b发生耦合,这种电场耦合为容性耦合。同理b与a也可能产生这种耦合。抑制容性耦合的方法:一是要增大两布线导线间的距离(大于干扰信号最大波长的四分之一)[2]9,二是要减小信号线与地之间的距离。

若a、b两导线靠近,当导线a中有电流时,它的周围就存在着磁场,磁感线就会有一部分环绕到导体b组成的回路中,b回路就被感应出感生电流,这种磁场干扰耦合属于感性干扰(互感)耦合。同时,若a导线中的电流发生变化,还会存在自感,也会产生感性干扰(自感)耦合。抑制感性干扰耦合的方法:一是增大信号线与信号线之间的距离,以减小互感,原因是互感系数与距离成反比[4]224。二是减小信号线与地之间的距离,以减小信号线与地之间围成的磁通面积。减小线地距离外,还应尽量避免信号线的平行布设。

印制电路板上还存在其他干扰,如温度噪声。

3 印制电路板在考虑抗电磁干扰方面应遵循的原则

3.1 首先考虑整个电路板的尺寸,不使用比实际需要更大的印制电路板[2]75。

3.2 不同功能的单元电路(如数字电路与模拟电路,高频与低频)分开设置,布线图形应易于信号流通且使信号流向尽可能保持一致。

3.3 印制导线尽可能短而宽。它的最小宽度应以能承受电流的大小(一般是额定电流的2—3倍)而定,但最小宽度不宜小于0.2 mm。在高密度、高精度的印制线路中,导线宽度和间距一般可取0.3 mm,地线宽度最小为2 mm[1]211。印制导线的拐弯应成圆角,各层电路板的导线应相互垂直,斜交(或弯曲走线),避免相互平行。

3.4 合理使用屏蔽和滤波技术,注意高低压之间的隔离。

3.5 元件的选用,尽量不选用比实际需要的速度更快的元件,在元件的位置安排上,易受电磁干扰的元器件不能相距太近,应大于信号波长的四分之一,输入器件与输出器件尽量远离。

3.6 做到安全接地。低频电路(1 mhz以下)可用单点并联接地。这种接地方式可使各电路的电流流过导线时所产生的压降互不 影响 ,不会形成干扰,但这种接地方式对复杂系统实现起来很麻烦。常用的是串联单点接地,但这种方式中各电路的电流要流过一个公共的阻抗,各电路接地点所产生的压降会对各电路造成不同程度的干扰。高频电路(10 mhz以上)必须采用多点接地[2]68-70,[5]140。一个复杂的电子系统会存在电源地、信号地和屏蔽地,应把它们接到公共的地线上。

[ 参考 文献 ]

[1] 张松春,赵秀芬,竺子芳,杨世宗.电子控制设备抗干扰技术及其 应用 [m].北京:机械 工业 出版社,1989.

[2] 滕 旭,胡志昂.电子系统抗干扰实用技术[m].北京:国防工业出版社,2004.

[3] 谢嘉奎.电子线路:非线性部分[m].北京:高等 教育 出版社,2000.