|
PCB技術(shù)指南之設(shè) 計(jì) 流 程
- U C% o! b! l }3 g, T1 B$ B' ]7 ^4 S V9 |$ d# b, r0 p
在PCB的設(shè)計(jì)中,其實(shí)在正式布線前,還要經(jīng)過很漫長(zhǎng)的步驟,以下就是主要設(shè)計(jì)的流程: * ?$ A. g- i: X# M
0 _) ^. l+ s, |" H/ Y----系統(tǒng)規(guī)格 9 \' q9 {# T' H" a% P
; D6 l' {4 Q: D) P& G, Y 首先要先規(guī)劃出該電子設(shè)備的各項(xiàng)系統(tǒng)規(guī)格。包含了系統(tǒng)功能,成本限制,大小,運(yùn)作情形等等。 % T6 X9 M4 R- j4 f m
2 R6 l& M/ j. D& M B9 ^; Y" q( b% M
----系統(tǒng)功能區(qū)塊圖 9 L# @( n# L# Y; x }
. u( F& Q& a1 V2 ^( D/ R3 ~
接下來必須要制作出系統(tǒng)的功能方塊圖。方塊間的關(guān)系也必須要標(biāo)示出來。 y; T! a4 P/ [ t# h. V. ?" l
1 V$ ^- ]& o0 Q% [4 \( b
----將系統(tǒng)分割幾個(gè)PCB + e4 X p2 d# y% ^
+ g% Z$ h+ v5 P( i- K4 F 將系統(tǒng)分割數(shù)個(gè)PCB的話,不僅在尺寸上可以縮小,也可以讓系統(tǒng)具有升級(jí)與交換零件的能力。系統(tǒng)功能方塊圖就提供了我們分割的依據(jù)。像是計(jì)算機(jī)就可以分成主機(jī)板、顯示卡、聲卡、軟盤驅(qū)動(dòng)器和電源等等。
. K) v9 z; s- D$ m" x6 ?; E* N+ I
----決定使用封裝方法,和各PCB的大小
3 d1 H8 N/ o4 p1 E( t* f" \4 B$ z* c `4 N0 ]
當(dāng)各PCB使用的技術(shù)和電路數(shù)量都決定好了,接下來就是決定板子的大小了。如果設(shè)計(jì)的過大,那么封裝技術(shù)就要改變,或是重新作分割的動(dòng)作。在選擇技術(shù)時(shí),也要將線路圖的品質(zhì)與速度都考量進(jìn)去。 * a# s9 r, [% v! \# c& K
' v- D. i9 S/ Q: }+ o
----繪出所有PCB的電路概圖
0 g F' D! w- a1 N* @8 c8 X% `
/ _& { Z2 M, T1 `# j 概圖中要表示出各零件間的相互連接細(xì)節(jié)。所有系統(tǒng)中的PCB都必須要描出來,現(xiàn)今大多采用CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),Computer Aided Design)的方式。下面就是使用CircuitMakerTM設(shè)計(jì)的范例。 3 s2 V! Z- o! u9 b8 _
PCB的電路概圖 W4 u* ^$ N x/ q
) Z' o- @& X g" l- n7 I' \ p
----初步設(shè)計(jì)的仿真運(yùn)作 h) E. g! V1 R: p- h5 e% m
) S5 v' Y/ S" { 為了確保設(shè)計(jì)出來的電路圖可以正常運(yùn)作,這必須先用計(jì)算機(jī)軟件來仿真一次。這類軟件可以讀取設(shè)計(jì)圖,并且用許多方式顯示電路運(yùn)作的情況。這比起實(shí)際做出一塊樣本PCB,然后用手動(dòng)測(cè)量要來的有效率多了。 8 ]! j9 ^# R1 k( t% G7 d+ ?
( P- A" F5 H/ i% H
----將零件放上PCB
+ ^1 ]# l# `' l4 e6 ]- c" z+ }% g% o2 G$ D$ ]5 j/ s# m
零件放置的方式,是根據(jù)它們之間如何相連來決定的。它們必須以最有效率的方式與路徑相連接。所謂有效率的布線,就是牽線越短并且通過層數(shù)越少(這也同時(shí)減少導(dǎo)孔的數(shù)目)越好,不過在真正布線時(shí),我們會(huì)再提到這個(gè)問題。下面是總線在PCB上布線的樣子。為了讓各零件都能夠擁有完美的配線,放置的位置是很重要的。
% m1 v/ P4 B+ P/ u" Y6 t3 R9 \% X
----測(cè)試布線可能性,與高速下的正確運(yùn)作 . j W# c7 a. m5 k# l, W _2 n9 k
8 k: Y; X- E* j) d
現(xiàn)今的部份計(jì)算機(jī)軟件,可以檢查各零件擺設(shè)的位置是否可以正確連接,或是檢查在高速運(yùn)作下,這樣是否可以正確運(yùn)作。這項(xiàng)步驟稱為安排零件,不過我們不會(huì)太深入研究這些。如果電路設(shè)計(jì)有問題,在實(shí)地導(dǎo)出線路前,還可以重新安排零件的位置。
0 y& S7 F# D- K: V! l" w& d6 E! j* ~
----導(dǎo)出PCB上線路 * a$ X6 T2 q+ S
6 t/ g9 H* j# y8 `. p
在概圖中的連接,現(xiàn)在將會(huì)實(shí)地作成布線的樣子。這項(xiàng)步驟通常都是全自動(dòng)的,不過一般來說還是需要手動(dòng)更改某些部份。下面是2層板的導(dǎo)線模板。紅色和藍(lán)色的線條,分別代表PCB的零件層與焊接層。白色的文字與四方形代表的是網(wǎng)版印刷面的各項(xiàng)標(biāo)示。紅色的點(diǎn)和圓圈代表鉆洞與導(dǎo)孔。最右方我們可以看到PCB上的焊接面有金手指。這個(gè)PCB的最終構(gòu)圖通常稱為工作底片(Artwork)。 - j2 e' ]7 [+ j& }4 k$ b9 v
& m% B7 f% Z m( s 每一次的設(shè)計(jì),都必須要符合一套規(guī)定,像是線路間的最小保留空隙,最小線路寬度,和其它類似的實(shí)際限制等。這些規(guī)定依照電路的速度,傳送信號(hào)的強(qiáng)弱,電路對(duì)耗電與噪聲的敏感度,以及材質(zhì)品質(zhì)與制造設(shè)備等因素而有不同。如果電流強(qiáng)度上升,那導(dǎo)線的粗細(xì)也必須要增加。為了減少PCB的成本,在減少層數(shù)的同時(shí),也必須要注意這些規(guī)定是否仍舊符合。如果需要超過2層的構(gòu)造的話,那么通常會(huì)使用到電源層以及地線層,來避免信號(hào)層上的傳送信號(hào)受到影響,并且可以當(dāng)作信號(hào)層的防護(hù)罩。 : F& @& ~- A8 j5 M* i" p7 A
3 l; P O. S. g* G" p6 r* f
' s7 X4 L$ n* V# Z# |) x1 ~ / ^7 X0 ?' ]" l. B) ^0 r* v8 I5 O# S
+ W2 g( B1 _/ l: ?4 ?! C. {
6 D; c, Z0 I8 F: q3 [ |
|