PCB板設計的案例
新造車潮起，6場汽車電子設計精彩講解帶你快人一步：芯片設計/功能驗證/制造測試/PCB板設計...
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 青越鋒 PCB 電路板設計軟件說明
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 干貨 | PCB板中的抗干擾該如何設計？
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 PCB板“ESD保護電路設計”9大措施
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 
實戰經驗：PCB板的ESD保護電路設計
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。
展開 多層PCB內部長啥樣? 3D大圖解析高端PCB板的設計工藝
來源：面包板社區
硬件工程師剛接觸多層PCB的時候，很容易看暈。動輒十層八層的，線路像蜘蛛網一樣。
今天畫了幾張多層PCB電路板內部結構圖，用立體圖形展示各種疊層結構的PCB圖內部架構。
01
高密度互聯板(HDI)的核心在過孔
多層PCB的線路加工，和單層雙層沒什么區別，最大的不同在過孔的工藝上。
線路都是蝕刻出來的，過孔都是鉆孔再鍍銅出來的，這些做硬件開發的大家都懂，就不贅述了。
多層電路板，通常有通孔板、一階板、二階板、二階疊孔板這幾種。更高階的如三階板、任意層互聯板平時用的非常少，價格賊貴，先不多討論。
一般情況下，8位單片機產品用2層通孔板；32位單片機級別的智能硬件，使用4層-6層通孔板；Linux和Android級別的智能硬件，使用6層通孔至8一階HDI板；智能手機這樣的緊湊產品，一般用8層一階到10層2階電路板。
8層2階疊孔，高通驍龍624
02
最常見的通孔
只有一種過孔，從第一層打到最后一層。不管是外部的線路還是內部的線路，孔都是打穿的，叫做通孔板。
通孔板和層數沒關系，平時大家用的2層的都是通孔板，而很多交換機和軍工電路板，做20層，還是通孔的。
用鉆頭把電路板鉆穿，然后在孔里鍍銅，形成通路。
展開 干貨 | 多層PCB內部長啥樣? 3D大圖解析高端PCB板的設計工藝
硬件工程師剛接觸多層PCB的時候，很容易看暈。動輒十層八層的，線路像蜘蛛網一樣。
今天畫了幾張多層PCB電路板內部結構圖，用立體圖形展示各種疊層結構的PCB圖內部架構。
01
高密度互聯板(HDI)的核心 在過孔
多層PCB的線路加工，和單層雙層沒什么區別，最大的不同在過孔的工藝上。
線路都是蝕刻出來的，過孔都是鉆孔再鍍銅出來的，這些做硬件開發的大家都懂，就不贅述了。
多層電路板，通常有通孔板、一階板、二階板、二階疊孔板這幾種。更高階的如三階板、任意層互聯板平時用的非常少，價格賊貴，先不多討論。
一般情況下，8位單片機產品用2層通孔板；32位單片機級別的智能硬件，使用4層-6層通孔板；Linux和Android級別的智能硬件，使用6層通孔至8一階HDI板；智能手機這樣的緊湊產品，一般用8層一階到10層2階電路板。
8層2階疊孔，高通驍龍624
02
最常見的通孔
只有一種過孔，從第一層打到最后一層。不管是外部的線路還是內部的線路，孔都是打穿的，叫做通孔板。
展開 多層PCB內部長啥樣? 3D大圖解析高端PCB板的設計工藝
來源 | 頭條號
文 | 燚智能
硬件工程師剛接觸多層PCB的時候，很容易看暈。動輒十層八層的，線路像蜘蛛網一樣。
今天畫了幾張多層PCB電路板內部結構圖，用立體圖形展示各種疊層結構的PCB圖內部架構。
01
高密度互聯板(HDI)的核心 在過孔
多層PCB的線路加工，和單層雙層沒什么區別，最大的不同在過孔的工藝上。
線路都是蝕刻出來的，過孔都是鉆孔再鍍銅出來的，這些做硬件開發的大家都懂，就不贅述了。
多層電路板，通常有通孔板、一階板、二階板、二階疊孔板這幾種。更高階的如三階板、任意層互聯板平時用的非常少，價格賊貴，先不多討論。
一般情況下，8位單片機產品用2層通孔板；32位單片機級別的智能硬件，使用4層-6層通孔板；Linux和Android級別的智能硬件，使用6層通孔至8一階HDI板；智能手機這樣的緊湊產品，一般用8層一階到10層2階電路板。
8層2階疊孔，高通驍龍624
02
最常見的通孔
只有一種過孔，從第一層打到最后一層。不管是外部的線路還是內部的線路，孔都是打穿的，叫做通孔板。
通孔板和層數沒關系，平時大家用的2層的都是通孔板，而很多交換機和軍工電路板，做20層，還是通孔的。
用鉆頭把電路板鉆穿，然后在孔里鍍銅，形成通路。
這里要注意，通孔內徑通常有0.2mm、0.25mm和0.3mm，但一般0.2mm的要比0.3mm的貴不少。
展開 八層板PCB設計，電腦主板設計分析
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。這樣可以避免過孔阻礙其他層的走線。在多層板布線反而要注意過孔的設置。
2. 電源層（VCC）
在這層沒有看到走線。是因為這一層都是電源網絡。在設計時使用特定的線進行電源分割，前提需要在電子元件布局的時候把同一電壓的電子元件擺放在一個區域內，通過過孔連接到這一層的相同區域，所以不需要走線。
3. 信號層（Inner Layer3）
這層主要走信號線，其次還有一些電源走線。下圖圖中比較大一點的走線就是電源線，小的為信號線。
4. 信號層（Inner Layer4）
這層與上一層走線布置基本上一樣。走線為信號線和電源線。
5. GND層
這層為GND網絡層，通過過孔連接。
6. 信號層（Inner Layer5）
7. GND層
圖片略。
這層與第5層一樣。
8. Bottom層
這層跟頂層一樣。很多的小芯片走線基本上都在頂層或者這一層。
走線或者布線
1. 蛇形走線
這種走線看起來感覺挺漂亮的。這樣走線的目的是為了延長走線的總長度。應用在并行數據線中，使同一組并行數據線的走線長度一致，這樣在高速傳輸數據的時候數據到達的時間保持一致。
蛇形走線的布線步驟是先使用普通的走線布線完同一組并行數據線。
展開 熱設計的重要性以及PCB電路板散熱設計技巧
不要將發熱較高的器件放置在印制板的角落和四周邊緣，除非在它的附近安排有散熱裝置。在設計功率電阻時盡可能選擇大一些的器件，且在調整印制板布局時使之有足夠的散熱空間。
10 射頻功放或者LED PCB采用金屬底座基板。
11避免PCB上熱點的集中，盡可能地將功率均勻地分布在PCB板上，保持PCB表面溫度性能的均勻和一致。往往設計過程中要達到嚴格的均勻分布是較為困難的，但一定要避免功率密度太高的區域，以免出現過熱點影響整個電路的正常工作。如果有條件的話，進行印制電路的熱效能分析是很有必要的，如現在一些專業PCB設計軟件中增加的熱效能指標分析軟件模塊，就可以幫助設計人員優化電路設計。
四、總結
3.1 選材
（1）印制板的導線由于通過電流而引起的溫升加上規定的環境溫度應不超過 125 ℃（常用的典型值。根據選用的板材可能不同）。由于元件安裝在印制板上也發出一部分熱量，影響工作溫度，選擇材料和印制板設計時應考慮到這些因素，熱點溫度應不超過 125 ℃。盡可能選擇更厚一點的覆銅箔。
（2）特殊情況下可選擇鋁基、陶瓷基等熱阻小的板材。
（3）采用多層板結構有助于 PCB 熱設計。
3.2保證散熱通道暢通
（1）充分利用元器件排布、銅皮、開窗及散熱孔等技術建立合理有效的低熱阻通道,保證熱量順利導出 PCB。
（2）散熱通孔的設置 設計一些散熱通孔和盲孔，可以有效地提高散熱面積和減少熱阻，提高電路板的功率密度。如在 LCCC 器件的焊盤上設立導通孔。在電路生產過程中焊錫將其填充，使導熱能力提高，電路工作時產生的熱量能通過通孔或盲孔迅速地傳至金屬散熱層或背面設置的銅泊散發掉。
展開 立體圖解讀高端PCB板的設計工藝
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畫PCB板時阻抗設計的重要性
高速PCB布線中，一般把數字信號的走線阻抗設計為50歐姆。一般規定同軸電纜基帶50歐姆，頻帶75歐姆，對絞線（差分）為85-100歐姆。
阻抗匹配應用舉例——振鈴現象
曾經做一個項目，在電信號測量時，遇到過振鈴這種問題。
由于任何傳輸線都不可避免地存在著引線電阻、引線電感和雜散電容，因此，一個標準的脈沖信號在經過較長的傳輸線后，極易產生上沖和振鈴現象。
大量的實驗表明，引線電阻可使脈沖的平均振幅減小；而雜散電容和引線電感的存在，則是產生上沖和振鈴的根本原因。
在脈沖前沿上升時間相同的條件下，引線電感越大，上沖及振鈴現象就越嚴重；雜散電容越大，則是波形的上升時間越長；而引線電阻的增加，將使脈沖振幅減小。
如果信號傳輸過程中感受到阻抗的變化，就會發生信號的反射。這個信號可能是驅動端發出的信號，也可能是遠端反射回來的反射信號。根據反射系數的公式，當信號感受到阻抗變小，就會發生負反射，反射的負電壓會使信號產生下沖。
信號在驅動端和遠端負載之間多次反射，其結果就是信號振鈴。大多數芯片的輸出阻抗都很低，如果輸出阻抗小于PCB走線的特性阻抗，那么在沒有源端端接的情況下，必然產生信號振鈴。
在實際電路中，采用下列幾種方法來來減小和抑制上沖及振鈴。
(1)串聯電阻。利用具有較大電阻的傳輸線或是人為地串入適當的阻尼電阻，可以減小脈沖的振幅，從而達到減小上沖和振鈴程度的目的。但當傳入電阻的數值過大時，不僅脈沖幅度減小過多，而且使脈沖的前沿產生延遲。因此，串入的阻尼電阻值應適當，并且應選用無感電阻，電阻的連接位置應靠近接收端。
(2)減小引線電感。
展開 四層PCB電路板疊層設計方案
設計四層PCB電路板時，疊層一般怎樣設計呢？
理論上來，可以有三個方案。
方案一，1個電源層，1個地層和2個信號層，分別是這樣排列：TOP（信號層）， L2(地層)，L3(電源層)，BOT（信號層）。
方案二，1個電源層，1個地層和2個信號層，分別是這樣排列：TOP（電源層）， L2(信號層)，L3(信號層)，BOT（地層）。
方案三，1個電源層，1個地層和2個信號層，分別是這樣排列：TOP（信號層）， L2(電源層)，L3(地層)，BOT（信號層）。
干貨 | 立體圖解讀高端PCB板的設計工藝
硬件工程師剛接觸多層PCB的時候，很容易看暈。動輒十層八層的，線路像蜘蛛網一樣。
今天畫了幾張多層PCB電路板內部結構圖，用立體圖形展示各種疊層結構的PCB圖內部架構。
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高密度互聯板（HDI）的核心，在過孔
多層PCB的線路加工，和單層雙層沒什么區別，最大的不同在過孔的工藝上。
線路都是蝕刻出來的，過孔都是鉆孔再鍍銅出來的，這些做硬件開發的大家都懂，就不贅述了。有不了解的，可以看看之前的兩篇文章。
多層電路板，通常有通孔板、一階板、二階板、二階疊孔板這幾種。更高階的如三階板、任意層互聯板平時用的非常少，價格賊貴，先不多討論。
一般情況下，8位單片機產品用2層通孔板；32位單片機級別的智能硬件，使用4層-6層通孔板；Linux和Android級別的智能硬件，使用6層通孔至8一階HDI板；智能手機這樣的緊湊產品，一般用8層一階到10層2階電路板。
8層2階疊孔，高通驍龍624
最常見的通孔
只有一種過孔，從第一層打到最后一層。不管是外部的線路還是內部的線路，孔都是打穿的。叫做通孔板。
通孔板和層數沒關系，平時大家用的2層的都是通孔板，而很多交換機和軍工電路板，做20層，還是通孔的。
用鉆頭把電路板鉆穿，然后在孔里鍍銅，形成通路。
這里要注意，通孔內徑通常有0.2mm、0.25mm和0.3mm，但一般0.2mm的要比0.3mm的貴不少。因為鉆頭太細容易斷，鉆的也慢一些。多耗費的時間和鉆頭的費用，就體現在電路板價格上升上了。
高密度板（HDI板）的激光孔
這張圖是6層1階HDI板的疊層結構圖，表面兩層都是激光孔，0.1mm內徑。內層是機械孔
相當于一個4層通孔板，外面再覆蓋2層。
激光只能打穿玻璃纖維的板材，不能打穿金屬的銅。
展開 多層板如何分層？PCB如何設計才能發揮EMC最優效果？
PCB的EMC設計考慮中，首先涉及的便是層的設置;單板的層數由電源、地的層數和信號層數組成;在產品的EMC設計中，除了元器件的選擇和電路設計之外，良好的PCB設計也是一個非常重要的因素。
PCB的EMC設計的關鍵，是盡可能減小回流面積，讓回流路徑按照我們設計的方向流動。而層的設計是PCB的基礎，如何做好PCB層設計才能讓PCB的EMC效果最優呢?
01
PCB層的設計思路
PCB疊層EMC規劃與設計思路的核心就是合理規劃信號回流路徑，盡可能減小信號從單板鏡像層的回流面積，使得磁通對消或最小化。
單板鏡像層
鏡像層是PCB內部臨近信號層的一層完整的敷銅平面層(電源層、接地層)。主要有以下作用：
(1)降低回流噪聲：鏡像層可以為信號層回流提供低阻抗路徑，尤其在電源分布系統中有大電流流動時，鏡像層的作用更加明顯。
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