PCB板設計
關注創建者：匿名 創建時間：2022-05-31
PCB板設計的實例教程
在系統層面，Siemens EDA同時也是擁有系統設計管理能力的公司。傳統的系統構架方案，需要人工進行信息傳遞，效率低下且容易出錯。Siemens EDA的數字化管理平臺，能夠自動同步整個系統信息，無論是線路變化或是電子模塊的變化等，均可進行捕捉并完成系統同步。
與此同時，面對瞬息萬變的市場情況與日新月異的技術更新，新型且跨領域的技術挑戰通常是設計工程師無法跨越的困難點。Siemens EDA的數字化管理平臺，為設計工程師提供快速向導及自動化仿真設定的流程，幫助用戶即刻上手使用工具，讓用戶不用做很多設定便可直接進行仿真。仿真結束后，Siemens EDA的數字化管理平臺可將用戶的仿真結果和對應的協議標準作對比，無論通過與否，用戶均可獲得完整報告。在Siemens EDA的不懈努力下，工程師即使經驗欠缺也可快速了解設計隱患，針對問題迅速反應。Siemens EDA助力設計工程師直面挑戰。
想要詳細了解Siemens EDA汽車主題系列解決方案嗎？2021年6月25日，Siemens EDA將為您精彩呈現。本次汽車主題系列研討會涵蓋6場精彩講解，話題從芯片設計、功能驗證、制造測試到PCB板設計，深度覆蓋汽車電子設計全系列。還會有來自諾博汽車的特殊嘉賓助陣，共同探討汽車產品生命周期全階段設計自動化，助力車企形成研發閉環！
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展開 產品用途：主要用于從事電子電器設備儀器儀表等電子行業電路原理圖的繪制查看和電路板PCB 設計工作以及兼容查看編輯其他工程文件等
產品模塊：SchLib， SchDoc ，PcbLib， PcbDoc
功能描述：基本原理圖PCB設計可支持中英文及繁體界面的自動切換，PADS與Altium（98，99，及Dxp，2004，AD.*）等軟件的相應設計文件的相互兼用(Open,Save as實現導入導出)編輯，熟悉的快捷鍵操作，以及原理圖庫和封裝庫的兼用復制編輯擴展等；獨立文檔及項目文檔等對模塊的編輯復制剪切Undo等無限操作；元器件選擇性（可多選）的編輯修改屬性等及自身和指定點旋轉鏡像，自定義元器件添加屬性添加并自動添加到對應到BOM，BOM報表可設置模板及分類輸出查看及在線轉發等，允許打開相同名稱的項目文件，便捷化的自定義模板設置，原理圖PCB文件的無紙化PDF文檔自動生成及WORD 文檔的任意模塊的粘貼查看；PCB模塊的嚴謹性設計支持48層的信號層設計，兩種布線層，多電源設計管理的內電層分割，網絡管理嵌套，層類型的直接切換；手工布局布線，自動推擠有序打散排列，OnLine DRC規則檢測，手工覆銅，可對孤島銅皮的做任意的修改編輯，淚滴焊盤的實時編輯修改檢測，元器件OLE以及元器件屬性的反向ECO更新等，布線Stretch的優化操作，多種類型鉆孔焊盤及過孔的編輯修改，放置孤立Pad焊盤覆銅以過孔Via覆銅連接形式處理，采用通用的RS274X格式的電子工業標準Gerber文件輸出等支持原理圖PCB 設計自建庫的功能以及分別支持生成不同類型網絡表（Qinyuefeng ,Protel ,PADS的網絡表正在開發）；支持導出DXF格的設計文件之間的相互兼容編輯查看等；PCB中任意模塊的布局布線的智能復用；PCB文件實時更新來自原理圖的編輯修改，多種類似的熱鍵及45度,90度，任意角度
展開 在高速PCB及系統設計中，高頻信號線、集成電路的引腳、各類接插件等都可能成為具有天線特性的輻射干擾源，能發射電磁波并影響其他系統或本系統內其他子系統的正常工作。
PCB及電路抗干擾措施
印制電路板的抗干擾設計與具體電路有著密切的關系，接下來，我們僅就PCB抗干擾設計的幾項常用措施做一些說明。
1
電源線設計
根據印制線路板電流的大小，盡量加租電源線寬度，減少環路電阻。同時、使電源線、地線的走向和數據傳遞的方向一致，這樣有助于增強抗噪聲能力。
2
地線設計地線設計的原則
(1)數字地與模擬地分開。若線路板上既有邏輯電路又有線性電路，應使它們盡量分開。低頻電路的地應盡量采用單點并聯接地，實際布線有困難時可部分串聯后再并聯接地。高頻電路宜采用多點串聯接地，地線應短而租，高頻元件周圍盡量用柵格狀大面積地箔。
(2)接地線應盡量加粗。若接地線用很紉的線條，則接地電位隨電流的變化而變化，使抗噪性能降低。因此應將接地線加粗，使它能通過三倍于印制板上的允許電流。如有可能，接地線應在2~3mm以上。
(3)接地線構成閉環路。只由數字電路組成的印制板，其接地電路布成團環路大多能提高抗噪聲能力。
3
退藕電容配置
PCB設計的常規做法之一是在印制板的各個關鍵部位配置適當的退藕電容。退藕電容的一般配置原則是：
(1)電源輸入端跨接10 ~100uf的電解電容器。
展開 在PCB板的設計當中,可以通過分層、恰當的布局布線和安裝實現PCB的抗ESD設計。
在設計過程中,通過預測可以將絕大多數設計修改僅限于增減元器件。
通過調整PCB布局布線,能夠很好地防范ESD。
以下是一些常見的防范措施。
幾種典型的通用ESD保護電路
CAN Bus保護
數據線及接口保護
分享個人的ESD保護9大措施
最近在做電子產品的ESD測試，從不同的產品的測試結果發現，這個ESD是一項很重要的測試：
如果電路板設計的不好，當引入靜電后，會引起產品的死機甚至是元器件的損壞。
以前只注意到ESD會損壞元器件，沒有想到，對于電子產品也要引起足夠的重視。
展開 在PCB板的設計當中,可以通過分層、恰當的布局布線和安裝實現PCB的抗ESD設計。在設計過程中,通過預測可以將絕大多數設計修改僅限于增減元器件。通過調整PCB布局布線,能夠很好地防范ESD。以下是一些常見的防范措施。
幾種典型的通用ESD保護電路
CAN Bus保護
數據線及接口保護
分享個人的ESD保護9大措施
最近在做電子產品的ESD測試，從不同的產品的測試結果發現，這個ESD是一項很重要的測試：如果電路板設計的不好，當引入靜電后，會引起產品的死機甚至是元器件的損壞。以前只注意到ESD會損壞元器件，沒有想到，對于電子產品也要引起足夠的重視。
ESD，也就是我們常說的靜電釋放(Electro-Static discharge)。從學習過的知識中可以知道，靜電是一種自然現象，通常通過接觸、摩擦、電器間感應等方式產生，其特點是長時間積聚、高電壓(可以產生幾千伏甚至上萬伏的靜電)、低電量、小電流和作用時間短的特點。對于電子產品來說，如果ESD設計沒有設計好，常常造成電子電器產品運行不穩定，甚至損壞。
在做ESD放電測試時通常采用兩種方法：接觸放電和空氣放電。
接觸放電就是直接對待測設備進行放電;空氣放電也稱為間接放電，是強磁場對鄰近電流環路耦合產生。這兩種測試的測試電壓一般為2KV-8KV，同地區要求不一樣，因此在設計之前，先要弄清楚產品針對的市場。
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上圖展示了用于熱分析的PCB板設計示例。綠色層為硅片，棕色層為PCB板。PCB板與硅片之間采用球柵陣列（BGA）連接。透明框內為位于PCB板頂部的集成電路（EIC），EIC用作熱源以啟動PCB板的熱分析。在本例中，我們將EIC視為均勻熱源，用戶也可以加載EIC的功率分布圖以進行更復雜的熱分析。
本次熱仿真中，EIC加熱數據來自芯片熱模型（CTM），焦耳加熱數據則來自SIwave。
2.2 電磁兼容性設計的要點
2.2.1 印刷電路板(PCB)設計的EMC考慮
在印刷電路板設計階段，為了確保電磁兼容性，需要采取以下幾個關鍵措施：
層疊設計：合理安排PCB的層疊結構，可以有效地減少輻射和串擾。高頻信號層通常夾在地層和電源層之間。
地平面設計：創建連續的地平面，可以減少信號路徑中的電感，有助于控制回流路徑，減少電磁干擾。
EDA365：
EDA365里面有很多子論壇，包括硬件產品研發設計模塊，如電路原理設計、電子電路圖原理圖方案設計、電子線路板高速PCB設計等，可以供大家參考學習。
此外，?對于PCB板的設計，?通過仿真分析銅層厚度對溫度的影響，?可以優化PCB板的熱管理，?提高電子產品的穩定性和可靠性。?
汽車制造：?在汽車制造領域，?熱仿真用于評估引擎在高溫條件下的工作表現，?確保引擎的穩定性和耐久性。?例如，?通過模擬汽車引擎在不同工況下的溫度分布，?可以優化冷卻系統的設計，?提高汽車的性能和安全性。?
電磁仿真已廣泛應用于有線與無線通信、衛星、雷達、半導體與微波集成電路、計算機、汽車、航空航天等等領域，從毫米波電路，射頻電路封裝設計驗證，到 PCB 板，天線設計等等。電磁仿真計算在民用與軍用領域的系統設計及仿真預測等方面都發揮著越來越重要的作用。
達索系統于 2016 年先后收購德國電磁軟件 CST，及英國電磁及多物理場仿真軟件 Opera。
確認貼片焊盤孔位的位置：在設計PCB板時，需將芯片引腳與焊盤孔位對應，整個器件才能正常工作。
4. 考慮環境光傳感器的檢測方向：環境光傳感器檢測光線的方向也要考慮，通常情況下環境光傳感器的正面朝向光源所在方向安裝，以便獲取較準確的光照強度數值。
低功耗，對于消費類電子來說，使用低功耗電子元件是一直以來的追求，能夠有效延長設備的續航時間，還做到了節能環保。
大家都知道理做PCB板就是把設計好的原理圖變成一塊實實在在的PCB電路板，請別小看這一過程，有很多原理上行得通的東西在工程中卻難以實現,或是別人能實現的東西另一些人卻實現不了，因此說做一塊PCB板不難,但要做好一塊PCB板卻不是一件容易的事情。
相對于絕大多數的設計，PCB電路板的性能需求、成本費用、制造技術和系統的復雜度等關鍵因素存有不少相互間沖突的要求，PCB電路板的疊層設計一般來說是在考量各個方面的關鍵因素后折中決定的。高速數字電路和射頻電路一般來說都是采取多層板設計。
分層
在多層PCB電路板中，通常情況下含有有的信號、電源平面和接地平面。
來源于網絡的前輩PCB作品
學好PCB設計的方法之一就是通過前輩的作品學習前輩的設計方法和技巧。
我們能在前輩的作品中學到元件布局、板層設置、線路布線
板層置
1. 信號層（TOP）
第一層信號層，又叫頂層，實物打板回來是能夠看得見的一層，可以擺放電子元件的一層。由上圖可見這層布線比較多。原因之一就是電子元件的擺放在同一層，走線的過程中不需要設置過孔轉換層
其實，0?電阻的用處可大了，如果用好它，可以極大地方便PCB板的設計和調試。下面，我們就來簡單說說0?電阻的作用。
例如，老板出于成本的考慮，讓你設計一個單面板，也就是說，元器件的安裝及走線都只能在一面，你最頭疼的是有些線實在走不過去，必須跨線連接，打倆孔用跳線？
