如何設(shè)計(jì)好一塊雙層PCB板

　　PCB( Printed Circuit Board)，中文名稱為印制電路板，又稱印刷線路板，是重要的電子部件，是電子元器件的支撐體，是電子元器件電氣連接的載體。由于它是采用電子印刷術(shù)制作的，故被稱為“印刷”電路板。

　　而雙層pcb板即雙層線路板，雙層線路板這種電路板的兩面都有布線，不過要用上兩面的導(dǎo)線，必須要在兩面間有適當(dāng)?shù)碾娐愤B接才行。這種電路間的“橋梁”叫做導(dǎo)孔。導(dǎo)孔是在pcb上，充滿或涂上金屬的小洞，它可以與兩面的導(dǎo)線相連接。用PROTEL畫雙面pcb板子的時(shí)候，在TopLayer(頂層)上畫導(dǎo)線連接元器件，就是在頂層畫板; 選擇BottomLayer(底層)，在底層上畫導(dǎo)線連接元器件，就是在底層上畫板。以上就是畫雙層pcb，意思是在一塊pcb板子的頂層和底層都畫導(dǎo)線。雙面板解決了單面板中因?yàn)椴季€交錯(cuò)的難點(diǎn)(可以通過孔導(dǎo)通到另一面)，即正反兩面都有布線，元器件可以焊接在正面，也可以焊接在反面，它更適合用在比單面板更復(fù)雜的電路上。

　　雙層pcb板—設(shè)計(jì)及布線原則

　　雙層板地線設(shè)計(jì)成柵狀圍框形成，即在印制板一面布較多的平行地線，另一面為抄板垂直地線，然后在它們交叉的地方用金屬化過孔連接起來(過孔電阻要小)。

　　為考慮到每個(gè)IC芯片近旁應(yīng)設(shè)有地線，往往每隔1～115cm布一根地線，這樣密集的地線使信號(hào)環(huán)路的面積更小，有利于降低輻射。該地網(wǎng)設(shè)計(jì)方法應(yīng)在布信號(hào)線之前，否則實(shí)現(xiàn)比較困難。

　　雙層pcb板信號(hào)線布線原則

　　雙層板在元器件合理布局確定后，緊接著先設(shè)計(jì)地網(wǎng)抄板電源線，再布重要線---敏感線、高頻線，后布一般線---低頻線。關(guān)鍵引線最好有獨(dú)立的電源，地線回路，引線且非常短，所以有時(shí)在關(guān)鍵線邊上布一條地線緊靠信號(hào)線，讓它形成最小的工作回路。

　　四層板頂面、底面的布線原則同雙層板的信號(hào)線，也是先布關(guān)鍵晶體、晶振電路，時(shí)鐘電路，CPU等信號(hào)線，一定要遵守環(huán)流面積盡量小的原則。

　　印制板IC電路工作時(shí)，前面多次提及環(huán)流面積，實(shí)際它的出處在差模輻射的概念。如差模輻射的定義：電路工作電流在信號(hào)環(huán)路中流動(dòng)，這個(gè)信號(hào)環(huán)路會(huì)產(chǎn)生電磁輻射，由于這種電流是差模的，因此信號(hào)環(huán)路產(chǎn)生的輻射稱為差模輻射，其輻射場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算公式：E1=K1·f2·I·A/γ

　　式中：E1---差模抄板印制板電路空間γ處的輻射場(chǎng)強(qiáng)由差模輻射公式可見，其輻射場(chǎng)強(qiáng)與工作頻率f2、環(huán)流面積A、工作電流I成正比，如當(dāng)工作頻率f確定后，環(huán)流面積的大小是我們?cè)O(shè)計(jì)中可直接控制的關(guān)鍵因素，同時(shí)環(huán)流工作速度、電流只要滿足可靠性，并非越大越好，信號(hào)上跳沿下跳沿越窄，它的諧波分量就越大，越寬，電磁輻射就越高，功率越大其電流必然就大(上述已指出過)，這是我們不期望的。

　　下面給出幾種邏輯電路能滿足輻射B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)允許的環(huán)流面積參考值?？梢钥闯?，電路開關(guān)速度越快，則允許的面積越小。

　　關(guān)鍵的聯(lián)線，如有可能其周圍均可用地線包圍之。另待PCB抄板布線完畢后，可用地線將所有空隙覆蓋，但必須注意這些覆蓋地線都要與大地層低阻抗的聯(lián)體短接，這樣能取得良好的效果(注意：有空隙要求的應(yīng)滿足條件，如爬電距離等)。

　　雙層pcb板—布線技巧

　　使用自動(dòng)布線器來設(shè)計(jì)pcb 是吸引人的。大多數(shù)的情形下，自動(dòng)布線對(duì)純數(shù)字的電路(尤其是低頻率信號(hào)且低密度的電路)的動(dòng)作不至于會(huì)有問題。但當(dāng)嘗試使用布線軟件提供的自動(dòng)布線工具做模擬、混合訊號(hào)或高速電路的布線時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)一些問題，而且有可能造成極嚴(yán)重的電路性能問題。[1] 關(guān)于布線有許多要考慮的事項(xiàng)，但較為困擾的問題是接地方式。假使接地路徑是由上層開始，每個(gè)裝置的接地皆經(jīng)由在該層上的拉線連接到地線。對(duì)下層的每個(gè)裝置而言，是由電路板右邊的貫孔連接到上層而形成接地回路。使用者在檢查布線方式時(shí)會(huì)看到的立即紅色旗標(biāo)表示存在多個(gè)接地回路。此外，下層的接地回路被一條水平處?？山档蛿?shù)字切換δi/δt 對(duì)模擬電路造成的影響。 但須注意的是，這兩片雙層板在電路板的下層都有一個(gè)接地面。如此設(shè)計(jì)是為了讓工程師在做故障排除時(shí)可以迅速地看到布線，此種方式常出現(xiàn)在裝置制造商的示范與評(píng)估板上。但更典型的做法是在電路板的上層鋪上接地面，以降低電磁干(emi)。

　　雙層pcb板—設(shè)計(jì)操作步驟

　　1、準(zhǔn)備電路原理圖

　　2、新建一個(gè)pcb文件并載入元器件封裝庫

　　3、規(guī)劃電路板

　　4、裝入網(wǎng)絡(luò)表和元件

　　5、元器件自動(dòng)布局

　　6、布局調(diào)整

　　7、網(wǎng)絡(luò)密度分析

　　8、布線規(guī)則設(shè)定

　　9、自動(dòng)布線

　　10、手動(dòng)調(diào)整布線

　　雙層pcb板—PCB設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)(嵌入式硬件經(jīng)驗(yàn))

　　1. clearance間距一般最小10mil， 高密度布線的話最少也要5mil

　　2. 從焊座出來的線，要出線至少10mil再變向，不要斜出線，會(huì)產(chǎn)生銳角，不美觀

　　3. 主電源線(電流比較大)的過孔用雙孔并列方式，防止一個(gè)過孔失效電路不能工作

　　4.電源入口電容采用100uf并104陶瓷的方式 出口電容容量要足夠大滿足電路要求(大電流時(shí)不會(huì)把電壓瞬間拉低)。關(guān)斷二極管離電源芯片輸出引腳越近越好

　　5.電源部分電阻電容要核算功率，封裝要滿足功率要求

　　6. 多個(gè)射頻電路，可以將射頻交叉布在不同層上，減少干擾

　　7.要注意引線位置，要滿足原理圖，不是信號(hào)相同就可以任意位置可以引出

　　8.相同特性的信號(hào)線布線時(shí)信號(hào)特性要一樣，走線距離盡量一樣長(zhǎng)，過孔數(shù)相同

　　9.將一些電源的去耦電容濾波電容可以騎在管腳上放于反面，節(jié)省空間也縮短布線距離

　　10.布線采用經(jīng)緯布線，上下層布線清晰，也能減少過孔，減小干擾

　　11.繪制原理圖時(shí)要嚴(yán)格核算電源芯片額定電流額定功率，使其滿足實(shí)際負(fù)載要求

　　12.布線時(shí)要將直插式元件放于周圍，不要放在核心布線區(qū)，這樣會(huì)產(chǎn)生穿插，影響經(jīng)緯走線。 防止穿插，因?yàn)楹附訒r(shí)可能刮破線路的組焊層，這樣焊管腳時(shí)就可能產(chǎn)生粘連

　　13.網(wǎng)絡(luò)芯片下禁止鋪銅

　　14.焊接時(shí)晶振嚴(yán)謹(jǐn)摔，因?yàn)檫^度的震蕩會(huì)影響其性能

　　15.板子四角最好做成圓角 防止刮傷