高壓PCB設計的案例
【PCB干貨】警惕：別讓這些設計中的小細節毀了你的整個PCB設計！
PCB設計是一份嚴謹、仔細的工作。在PCB設計過程中有非常多的小細節，一些個小細節如果是沒有注意好的話，極大可能會影響整個PCB的性能，乃至決定整個產品的成敗。
PCB布局規范細節
1.在開關電源高壓板中高電壓、大電流信號與低電壓、小電流的弱電信號完全分隔開。
2.在高頻數字電路中，晶體和晶振需靠近芯片放置。晶振的輸出能力也是有一定的限度的，假若晶振離芯片布局太遠了，芯片內部接收晶振信號后輸出的方波信號就會受到一定的干擾，在一定程度上就不會是固定頻率的了，這樣就會導致數字電路沒辦法同步工作。
3.模塊相同、結構相同的電路，采用“對稱式”布局，快捷布局方法可以使用PCB設計軟件中的模塊復用功能。
4.元器件的排列方式需要為后期的調試和維修做考慮，即小器件周圍不要放置大器件；需要調試的元器件周圍要有足夠的空間。
5、去耦電容靠近 IC電源管腳，并使之與電源和地之間形成的回路最短。
PCB布線規范細節
1.跨分割：指的是信號參考面不連續，信號線跨越了倆個不同的參考平面，而對信號產生一系列的EMI和串擾。
展開 UniVista Archer PCB：重塑高效國產PCB設計新紀元
在當今快速發展的電子行業中，高效、精確的PCB（印刷電路板）設計工具是確保產品競爭力的關鍵。為滿足市場對高性能、多功能PCB設計工具的需求，上海圖元軟件推薦一款專為專業人士打造的國產高端PCB設計解決方案。
UniVista Archer PCB憑借其卓越的設計特性、強大的功能集以及無與倫比的用戶體驗，正逐步成為行業內的標桿產品。
高效快速的鋪銅設計：構建堅實的地基
在PCB設計中，鋪銅不僅是保障電路完整性的基礎，也是提高信號質量和散熱效率的關鍵。UniVista Archer PCB的鋪銅設計模塊，以其高效性和靈活性，為用戶提供了前所未有的設計自由度。
1、動態與靜態銅皮雙管齊下：
UniVista Archer PCB支持動態銅皮和靜態銅皮的靈活應用。動態銅皮能夠根據設計需求自動調整形狀和大小，適應復雜的布線環境；而靜態銅皮則確保特定區域的銅皮保持不變，滿足特定的電氣或機械要求。這種雙重支持使得設計師能夠根據不同的設計場景做出最優選擇。
2、網格銅設計，兼顧性能與美觀：
針對高頻信號傳輸和散熱需求，UniVista Archer PCB內置了網格銅設計功能。設計師可以輕松設置網格的大小、方向和密度，從而在保證良好電氣性能的同時，也兼顧了PCB的美觀性。
3、動態與靜態銅皮無縫轉換：
為了滿足設計過程中的靈活調整需求，UniVista Archer PCB允許設計師在動態銅皮和靜態銅皮之間自由轉換，無需重新繪制，極大地提高了設計效率。
4、銅皮間的布爾運算，精準操控：
借助強大的布爾運算功能，設計師可以對銅皮進行合并、切割、相交等操作，實現對銅皮形狀的精確控制，確保設計的精準無誤。
簡單靈活的走線設計：編織信號的脈絡
走線設計是PCB設計的核心環節，直接關系到電路的性能和可靠性。
展開 又讓PCB工程師背鍋？教你一招解決PCB設計中的隱患
作為一位從事PCB設計工作多年的PCB工程師，長時間的畫板工作時常讓人感到頭禿。這種令人困擾的壓力，既不是源于對板子的設計要求，也不是受限于不同產品結構之間的兼容，真正讓我煩惱的，是一個對于許多工程師們都會忽略的問題——PCB DFM，也就是PCB的可制造性分析檢查。
01
PCB DFM問題出在哪？
板子的整體構造是否符合生產要求、能否滿足板廠的批量生產條件、生產成本能不能滿足項目預算等等。這些問題對于大部分工程師都是滿頭問號，在板子的設計時基本沒有考慮這方面的問題。面對工廠板廠反饋回來的【EQ詢問】，也是胡亂回復一通，最終導致板子的成品報廢無法使用，最后自然就要工程師自己背鍋。
之所以說工程師們是背鍋的，主要是因為這類問題，其實在整個PCB行業都是常態了。大部分的PCB設計研發公司都沒有設置DFM流程，而工程師對這類問題本身也搞不懂，僅僅因為是對接板廠的最后一公里，就成了專業背鍋俠。
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。
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干貨 | 多層PCB內部長啥樣? 3D大圖解析高端PCB板的設計工藝
來源：EDN電子技術設計
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 一文了解PCB設計的焊盤種類和設計標準
在PCB設計中，焊盤是一個非常重要的概念，PCB工程師對它一定不陌生。
不過，雖然熟悉，很多工程師對焊盤的知識卻是一知半解。以下將詳細介紹PCB設計中焊盤的種類及設計標準。
焊盤種類
總的來說焊盤可以分為七大類，按照形狀的區分如下：
方形焊盤：印制板上元器件大而少、且印制導線簡單時多采用；在手工自制PCB時，采用這種焊盤易于實現。
圓形焊盤：廣泛用于元件規則排列的單、雙面印制板中；若板的密度允許，焊盤可大些，焊接時不至于脫落。
島形焊盤：焊盤與焊盤間的連線合為一體；常用于立式不規則排列安裝中，比如收錄機中常采用這種焊盤。
淚滴式焊盤：當焊盤連接的走線較細時常采用，以防焊盤起皮、走線與焊盤斷開；這種焊盤常用在高頻電路中。
多邊形焊盤：用于區別外徑接近而孔徑不同的焊盤，便于加工和裝配。
橢圓形焊盤：這種焊盤有足夠的面積增強抗剝能力，常用于雙列直插式器件。
開口形焊盤：為了保證在波峰焊后，使手工補焊的焊盤孔不被焊錫封死時常用。
焊盤的形狀和尺寸設計標準
① 所有焊盤單邊最小不小于0.25mm，整個焊盤直徑最大不大于元件孔徑的3倍。
② 應盡量保證兩個焊盤邊緣的間距大于0.4mm。
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 【原創分享】電氣間隙與爬電間距詳解以及PCB中的處理方法
在高壓PCB設計也就是開關電源PCB設計中比較重要的需要確定電氣間隙和爬電距離，如果電氣間隙和爬電間距過小的話，需要注意漏電的一個情況。
爬電間距與電氣間隙的定義
u 電氣間隙：可導電部件之間最最短的空間的距離。
u 爬電距離：可導電部件之間沿絕緣材料表面的最短距離。
電氣間隙、爬電間距圖解
在設計高壓PCB過程中，很多同學對電氣間隙與爬電間距的值把握不住，當然電氣間隙與爬電間距的值不是空穴來風的，是需要經過一系列的參數來確定，其中包括絕緣類型、絕緣材料、過電壓以及污染等級這種參數因素來確定。
其中絕緣類型的等級介紹。
u 功能絕緣：導電部分之間的絕緣，且僅是保證系統的正常運行。
u 基本絕緣：導電部分之間的絕緣，用來防止雷擊。
u 補充絕緣：除基本絕緣之外的一種絕緣方式，如果基本絕緣失敗的話用來進一步防止點擊。
u 雙絕緣：基本絕緣和補充絕緣的組合。
u 增強絕緣：一個單絕緣系統，通過決定相關的標準，提供防止點擊的保護，等效于雙絕緣。
u 安全絕緣：指導電部分的距離，包括雙絕緣或者增強絕緣。
絕緣材料等級介紹
u 材料組1：CTI≥600
u 材料組2：400≤CTI<400
u 材料組3a：175≤CTI<400
u 材料組3b：100≤CTI<170
CTI：相對漏電起痕指數，材料表面能經受住50滴電解液（0.1%氯化氨水溶液）而形成漏電痕跡的最高電壓值，單位為V。
展開 PCB設計經驗之談
2
布線
在PCB設計中，布線是完成產品設計的重要步驟，可以說前面的準備工作都是為它而做的，在整個PCB中，以布線的設計過程限定最高，技巧最細、工作量最大。
PCB布線有單面布線、雙面布線及多層布線。布線的方式也有兩種：自動布線及交互式布線，在自動布線之前，可以用交互式預先對要求比較嚴格的線進行布線，輸入端與輸出端的邊線應避免相鄰平行，以免產生反射干擾。必要時應加地線隔離，兩相鄰層的布線要互相垂直，平行容易產生寄生耦合。
自動布線的布通率，依賴于良好的布局，布線規則可以預先設定， 包括走線的彎曲次數、導通孔的數目、步進的數目等。一般先進行探索式布經線，快速地把短線連通，然后進行迷宮式布線，先把要布的連線進行全局的布線路徑優化，它可以根據需要斷開已布的線。并試著重新再布線，以改進總體效果。
對目前高密度的PCB設計已感覺到貫通孔不太適應了，它浪費了許多寶貴的布線通道，為解決這一矛盾，出現了盲孔和埋孔技術，它不僅完成了導通孔的作用，還省出許多布線通道使布線過程完成得更加方便，更加流暢，更為完善，PCB板的設計過程是一個復雜而又簡單的過程，要想很好地掌握它，還需廣大電子工程設計人員去自已體會，才能得到其中的真諦。
1. 電源、地線的處理
既使在整個PCB板中的布線完成得都很好，但由于電源、地線的考慮不周到而引起的干擾，會使產品的性能下降，有時甚至影響到產品的成功率。所以對電、地線的布線要認真對待，把電、地線所產生的噪音干擾降到最低限度，以保證產品的質量。
展開 熱設計的重要性以及PCB電路板散熱設計技巧
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。在一些特定情況下，專門設計和采用了有散熱層的電路板，散熱材料一般為銅/鉬等材料，如一些模塊電源上采用的印制板。
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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。
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展開 PCB封裝設計標準之插裝焊盤，這才是封裝設計應有的姿態！
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隨著PCB高速信號設計越發普遍，電子電路的設計越發面臨信號完整性、電源完整性、熱、電磁兼容等問題挑戰。在設計中引入仿真驗證手段，將大大提升產品開發效率，設計正確性，實現產品最快的推向市場。
其中PCB仿真設計、Mentor、HyperLynx、Altium Designer、SI/PI、Xpedition、PDN噪聲分析因為代表了未來發展趨勢，所以廣受電子工程師歡迎。
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展開 PCB設計經驗之談
對目前高密度的PCB設計已感覺到貫通孔不太適應了，它浪費了許多寶貴的布線通道，為解決這一矛盾，出現了盲孔和埋孔技術，它不僅完成了導通孔的作用，還省出許多布線通道使布線過程完成得更加方便，更加流暢，更為完善，PCB板的設計過程是一個復雜而又簡單的過程，要想很好地掌握它，還需廣大電子工程設計人員去自已體會，才能得到其中的真諦。
1. 電源、地線的處理
既使在整個PCB板中的布線完成得都很好，但由于電源、地線的考慮不周到而引起的干擾，會使產品的性能下降，有時甚至影響到產品的成功率。所以對電、地線的布線要認真對待，把電、地線所產生的噪音干擾降到最低限度，以保證產品的質量。
對每個從事電子產品設計的工程人員來說都明白地線與電源線之間噪音所產生的原因， 現只對降低式抑制噪音作以表述：
（1）眾所周知的是在電源、地線之間加上去耦電容。
（2）盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關系是：地線＞電源線＞信號線，通常信號線寬為：0.2～0.3mm,最經細寬度可達0.05～0.07mm,電源線為1.2～2.5mm對數字電路的PCB可用寬的地導線組成一個回路, 即構成一個地網來使用(模擬電路的地不能這樣使用)
（3）用大面積銅層作地線用,在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用?；蚴亲龀啥鄬影?，電源，地線各占用一層。
2. 數字電路與模擬電路的共地處理
現在有許多PCB不再是單一功能電路（數字或模擬電路），而是由數字電路和模擬電路混合構成的。因此在布線時就需要考慮它們之間互相干擾問題，特別是地線上的噪音干擾。
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