線路板抄板技術(shù)講解
time:2012-12-25| author:admin
PCB線路板抄板相關(guān)技術(shù)講解,由于目前技術(shù)不透明化使很多專業(yè)的線路板廠工程師處于一個“休假”狀態(tài),為何?因為目前PCB抄板俗話說就是克隆,一部分線路板企業(yè)出于道德觀拒絕抄板或克隆,為此也延生了不是專業(yè)的PCB抄板公司。
第一步,拿到一塊PCB,首先在紙上記錄好所有元氣件的型號,參數(shù),以及位置,尤其是二極管,三機管的方向,IC缺口的方向。最好用數(shù)碼相機拍兩張元氣件位置的照片。
第二步,拆掉所有器件,并且將PAD孔里的錫去掉。用酒精將PCB清洗干凈,然后放入掃描儀內(nèi),啟動POHTOSHOP,用彩色方式將絲印面掃入,并打印出來備用。
第三步,用水紗紙將TOP LAYER 和BOTTOM LAYER兩層輕微打磨,打磨到銅膜發(fā)亮,放入掃描儀,啟動PHOTOSHOP,用彩色方式將兩層分別掃入。注意,PCB在掃描儀內(nèi)擺放一定要橫平樹直,否則掃描的圖象就無法使用。
第四步,調(diào)整畫布的對比度,明暗度,使有銅膜的部分和沒有銅膜的部分對比強烈,然后將次圖轉(zhuǎn)為黑白色,檢查線條是否清晰,如果不清晰,則重復本步驟。如果清晰,將圖存為黑白BMP格式文件TOP.BMP和BOT.BMP。
第五步,將兩個BMP格式的文件分別轉(zhuǎn)為PROTEL格式文件,在PROTEL中調(diào)入兩層,如過兩層的PAD和VIA的位置基本重合,表明前幾個步驟做的很好,如果有偏差,則重復第三步。
第六,將TOP。BMP轉(zhuǎn)化為TOP。PCB,注意要轉(zhuǎn)化到SILK層,就是黃色的那層,然后你在TOP層描線就是了,并且根據(jù)第二步的圖紙放置器件。畫完后將SILK層刪掉。
第七步,將BOT。BMP轉(zhuǎn)化為BOT。PCB,注意要轉(zhuǎn)化到SILK層,就是黃色的那層,然后你在BOT層描線就是了。畫完后將SILK層刪掉。
第八步,在PROTEL中將TOP。PCB和BOT。PCB調(diào)入,合為一個圖就OK了。
第九步,用激光打印機將TOP LAYER, BOTTOM LAYER分別打印到透明膠片上(1:1的比例),把膠片放到那塊PCB上,比較一下是否有誤,如果沒錯,你就大功告成了。
層疊設(shè)計----PCB 工程師需要注意的地方
PCB工程師需要注意的地方
較多的PCB工程師,他們經(jīng)常畫電腦主板,對Allegro等優(yōu)秀的工具非常的熟練,但是,非??上У氖?他們居然很少知道如何進行阻抗控制,如何使用工具進行信號完整性分析.如何使用IBIS模型我覺得真正的PCB高手應該還是信號完整性專家,而不僅僅停留在連連線,過過孔的基礎(chǔ)上對布通一塊板子容易,布好一塊好難。
小資料
對于電源、地的層數(shù)以及信號層數(shù)確定后,它們之間的相對排布位置是每一個PCB工程師都不能回避的話題;
單板 層的排布一般原則:
元件面下面(第二層)為地平面,提供器件屏蔽層以及為頂層布線提供參考平面;
所有信號層盡可能與地平面相鄰;
盡量避免兩信號層直接相鄰;s
主電源盡可能與其對應地相鄰;
兼顧層壓結(jié)構(gòu)對稱。
對于母板的層排布,現(xiàn)有母板很難控制平行長距離布線,對于板級 工作頻率在50MHZ以上的(50MHZ以下的情況可參照,適當放寬),建議排布原則:
元件面、焊接面為完整的地平面(屏蔽);
無相鄰平行布線層;
所有信號層盡可能與地平面相鄰;
關(guān)鍵信號與地層相鄰,不跨分割區(qū)。
注:具體PCB的層的設(shè)置時,要對以上原則進行靈活掌握,在領(lǐng)會以上原則的基礎(chǔ)上,根據(jù)實際單板的需求,如:是否需要一關(guān)鍵布線層、電源、地平面的分割情況等,確定層的排布,切忌生搬硬套,或摳住一點不放。
以下為單板層的排布的具體探討:
*四層板,優(yōu)選方案1,可用方案3
方案 電源層數(shù) 地層數(shù) 信號層數(shù) 1 2 3 4
1 1 1 2 S G P S
2 1 2 2 G S S P
3 1 1 2 S P G S
方案1 此方案四層PCB的主選層設(shè)置方案,在元件面下有一地平面,關(guān)鍵信號優(yōu)選布TOP層;至于層厚設(shè)置,有以下建議:
滿足阻抗控制芯板(GND到POWER)不宜過厚,以降低電源、地平面的分布阻抗;保證電源平面的去藕效果;為了達到一定的屏蔽效果,有人試圖把電源、地平面放在TOP、BOTTOM層,即采用方案2:
此方案為了達到想要的屏蔽效果,至少存在以下缺陷:
電源、地相距過遠,電源平面阻抗較大
電源、地平面由于元件焊盤等影響,極不完整
由于參考面不完整,信號阻抗不連續(xù)
實際上,由于大量采用表貼器件,對于器件越來越密的情況下,本方案的電源、地幾乎無法作為完整的參考平面,預期的屏蔽效果很難實現(xiàn);方案2使用范圍有限。但在個別單板中,方案2不失為最佳層設(shè)置方案。
以下為方案2使用案例;
案例(特例):設(shè)計過程中,出現(xiàn)了以下情況:
A、整板無電源平面,只有GND、PGND各占一個平面;
B、整板走線簡單,但作為接口濾波板,布線的輻射必須關(guān)注;
C、該板貼片元件較少,多數(shù)為插件。
分析:
1、由于該板無電源平面,電源平面阻抗問題也就不存在了;
2、由于貼片元件少(單面布局),若表層做平面層,內(nèi)層走線,參考平面的完整性基本得到保證,而且第二層可鋪銅保證少量頂層走線的參考平面;
3、作為接口濾波板,PCB布線的輻射必須關(guān)注,若內(nèi)層走線,表層為GND、PGND,走線得到很好的屏蔽,傳輸線的輻射得到控制;
鑒于以上原因,在本板的層的排布時,決定采用方案2,即:GND、S1、S2、PGND,由于表層仍有少量短走線,而底層則為完整的地平面,我們在S1布線層鋪銅,保證了表層走線的參考平面;五塊接口濾波板中,出于以上同樣的分析,設(shè)計人員決定采用方案2,同樣不失為層的設(shè)置經(jīng)典。
列舉以上特例,就是要告訴大家,要領(lǐng)會層的排布原則,而非機械照搬。
方案3:此方案同方案1類似,適用于主要器件在BOTTOM布局或關(guān)鍵信號底層布線的情況;一般情況下,限制使用此方案;
*六層板:優(yōu)選方案3,可用方案1,備用方案2、4對于六層板,優(yōu)先考慮方案3,優(yōu)選布線層S2,其次S3、S1。主電源及其對應的地布在4、5層,層厚設(shè)置時,增大S2-P之間的間距,縮小P-G2之間的間距(相應縮小G1-S2層之間的間距),以減小電源平面的阻抗,減少電源對S2的影響;
在成本要求較高的時候,可采用方案1,優(yōu)選布線層S1、S2,其次S3、S4,與方案1相比,方案2保證了電源、地平面相鄰,減少電源阻抗,但S1、S2、S3、S4全部裸露在外,只有S2才有較好的參考平面;
對于局部、少量信號要求較高的場合,方案4比方案3更適合,它能提供極佳的布線層S2。
*八層板:優(yōu)選方案2、3、可用方案1
對于單電源的情況下,方案2比方案1減少了相鄰布線層,增加了主電源與對應地相鄰,保證了所有信號層與地平面相鄰,代價是:犧牲一布線層;對于雙電源的情況,推薦采用方案3,方案3兼顧了無相鄰布線層、層壓結(jié)構(gòu)對稱、主電源與地相鄰等優(yōu)點,但S4應減少關(guān)鍵布線;方案4:無相鄰布線層、層壓結(jié)構(gòu)對稱,但電源平面阻抗較高;應適當加大3-4、5-6,縮小2-3、6-7之間層間距;
方案5:與方案4相比,保證了電源、地平面相鄰;但S2、S3相鄰,S4以P2作參考平面;對于底層關(guān)鍵布線較少以及S2、S3之間的線
間竄擾能控制的情況下此方案可以考慮;
*十層板:推薦方案2、3、可用方案1、4
方案3:擴大3-4與7-8各自間距,縮小5-6間距,主電源及其對應地應置于6、7層;優(yōu)選布線層S2、S3、S4,其次S1、S5;本方案適合信號布線要求相差不大的場合,兼顧了性能、成本;推薦大家使用;但需注意避免S2、S3之間平行、長距離布線;
方案4:EMC效果極佳,但與方案3比,犧牲一布線層;在成本要求不高、EMC指標要求較高、且必須雙電源層的關(guān)鍵單板,建議采用此種方案;優(yōu)選布線層S2、S3,對于單電源層的情況,首先考慮方案2,其次考慮方案1。方案1具有明顯的成本優(yōu)勢,但相鄰布線過多,平行長線難以控制;
*十二層板:推薦方案2、3,可用方案1、4、備用方案5
以上方案中,方案2、4具有極好的EMC性能,方案1、3具有較佳的性價比;
對于14層及以上層數(shù)的單板,由于其組合情況的多樣性,這里不再一一列舉。大家可按照以上排布原則,根據(jù)實際情況具體分析。