通过下面的关键词直接从网络上Google或Baidu就能很容易的找到下面的资料,这里只是以参考文献的方式做一个整理以及简单的说明。
介绍了六层板的布线技巧,非常实用,画多层板的强烈推荐。
2、AN1258, "Op Amp Precision Design: PCB Layout Techniques", Microchip.我就是看着这个做运放的PCB的布局布线的,看了很多遍。
3、John Ardizzoni. Apractical Guide to High-Speed Printed-Cricuit-Board Layout. Analog Dialogue.高速PCB设计的布局方法,简单看了看,老外写的东西**就是高。
4、美国国家半导体公司. 简单开关电源PCB布局指南. 2002年7月.这是一份关于开关电源的布局布线技巧,文章内有一些理论性的解释。
6、科通集团Cadence Allegro基础培训. 共6期.
不得不说,对于使用Cadence绘制PCB的工程师们,科通集团的这份培训PPT可谓价值不菲啊(基于Cadence 16.5)。PPT中除了含有Allegro的使用技巧外,还有很多有价值的关于PCB设计中应该注意的一些问题(如:BGA的十字扇出、散热考虑等)。
不得不说的设计经验
如果设计的电路系统中包含FPGA器件,则在绘制原理图前必需使用Quartus II软件对管脚分配进行验证。(FPGA中某些特殊的管脚是不能用作普通IO的)
4层板从上到下依次为:信号平面层、地、电源、信号平面层;6层板从上到下依次为:信号平面层、地、信号内电层、信号内电层、电源、信号平面层。6层以上板(优点是:防干扰辐射),**选择内电层走线,走不开选择平面层,禁止从地或电源层走线(原因:会分割电源层,产生寄生效应)。
多电源系统的布线:如FPGA+DSP系统做6层板,一般至少会有3.3V+1.2V+1.8V+5V。
3.3V一般是主电源,直接铺电源层,通过过孔很容易布通全局电源网络。
5V一般可能是电源输入,只需要在一小块区域内铺铜。且尽量粗(你问我该多粗——能多粗就多粗,越粗越好)
1.2V和1.8V是内核电源(如果直接采用线连的方式会在面临BGA器件时遇到很大困难),布局时尽量将1.2V与1.8V分开,并让1.2V或1.8V内相连的元件布局在紧凑的区域,使用铜皮的方式连接,如下图:
总之,因为电源网络遍布整个PCB,如果采用走线的方式会很复杂而且会绕很远,使用铺铜皮的方法是一种很好的选择!
相邻层之间走线采用交叉方式:既可减少并行导线之间的电磁干扰(高中学的哦),又方便走线(参考资料1)。如下图为某PCB中相邻两层的走线,大致是一横一竖。
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模拟数字要隔离,怎么个隔离法?布局时将用于模拟信号的器件与数字信号的器件分开,然后从AD芯片中间一刀切!
模拟信号铺模拟地,模拟地/模拟电源与数字电源通过电感/磁珠单点连接。
基于PCB设计软件的PCB设计也可看做是一种软件开发过程,软件工程较注重“迭代开发”的思想,我觉得PCB设计中也可以引入该思想,减少PCB错误的概率。
(1) 原理图检查,尤其注意器件的电源和地(电源和地是系统的血脉,不能有丝毫疏忽)
(2) PCB封装绘制(确认原理图中的管脚是否有误)
(3) PCB封装尺寸逐一确认后,添加验证标签,添加到本次设计封装库
(4) 导入网表,边布局边调整原理图中信号顺序(布局后不能再使用OrCAD的元件自动编号功能)
(5) 手工布线(边布边检查电源地网络,前面说过:电源网络使用铺铜方式,所以少用走线)
总之,PCB设计中的指导思想就是边绘制封装布局布线边反馈修正原理图(从信号连接的正确性、信号走线的方便性考虑)。
晶振离芯片尽量近,且晶振下尽量不走线,铺地网络铜皮。多处使用的时钟使用树形时钟树方式布线。
连接器上信号的排布对布线的难易程度影响较大,因此要边布线边调整原理图上的信号(但千万不能重新对元器件编号)
多板接插件的设计:
(1) 使用排线连接:上下接口一致;(2) 直插座:上下接口镜像对称,
模块连接信号的设计:
(1) 若2个模块放置在PCB同一面,如下:管教序号大接小小接大(镜像连接信号);(2) 若2个模块放在PCB不同面,则管教序号小接小大接大
这样做能放置信号像上面的右图一样交叉。当然,上面的方法不是定则,我总是说,凡事随需而变(这个只能自己领悟),只不过在很多情况下按这种方式设计很管用罢了。
教学牛:
全案例项目式教学,内容是以4-20层板实例(蓝牙音箱、平板电脑、机器人、VR、通讯产品、行车记录仪等)和HDI实例(智能手表、手环、VR等)为主的高速PCB设计课程,行业内10年以上设计经验的*工程师手把手教学Cadence OrCAD及Allegro设计基础。
效果牛:
培训完将熟悉整个PCB设计流程、规范,熟练使用Cadence Allegro设计软件。工作中能独立完成项目,*当一面,可相当于2-4年经验,直接上岗。
面试官看的是你的经验,你了解多少工作经验?会多少研发设计?这一切都以独立设计电路为核心:规则设置,模块化思路布局,电气属性熟悉,电路分析,美观度,项目参与等。
这是一个专门针对新手或在校大学生定制的一个51开发板PCB设计全流程实战视频,从非常熟悉的51单片机开发板入手,非常直观的看到一个51单片机开发板的PCB是怎样一步一步绘制完成的,原来PCB设计不是困难的事情!
本作品可以直接拿去生产,然后自己去调试,写程序,并可拿去参加电子大赛,是非常不错的一个创新性电子实战项目,市面上少有可直接提供原理图+PCB+PCB绘制实战视频+可做实物的电路方案,本视频带技术支持,不懂的都可以询问我们的工程师哦,开发板在电源、时钟和外部设备上进行了兼容设计,支持多个MCU系列,包括8051,ARM,STM32,MSP430,AVR和PIC,适合对各种主流单片机进行学习和验证。
外设方面,开发板包含了丰富的功能模块,包括液晶显示屏,步进电机,按键阵列,继电器,数模转换DAC,模数转换ADC,红外遥控,蜂鸣器,数码管,USB接口等主流外设模块,基本上满足了各类爱好者和工程师的需求。在PCB设计时,MCU和各外设模块是相对独立的,各功能模块和相应的插针应布局合理,有序摆放,既美观大方,又便于使用。
视频特色:
1、全流程-每个操作步骤都进行录制讲解,不遗漏每一个细节!
2、系统完整-从原理图分析到PCB导入,到如何布局、如何布线,到PCB后期的丝印调整及PCB生产资料的输出整理。
3、15%理论+85%实战操作
4、少见秘笈:Altium Designer 使用技巧 PCB设计速成宝典
能否介绍一下高速PCB设计的核心关键要点及高速设计的来龙去脉。
其实高速PCB设计这项工作需要面对相当多不同的产品方向,虽然一些基础技术是具有通用性的,但是仍然有很多行业特有的技术差别,因为每一个领域的设计核心需求都是不同的。
例如消费类产品**的是性能价格比;相反军事、工业领域要求的则是**的可靠性;而数据与通讯领域要求的是较致的产品性能…… 这都对设计规则与技术研发方向提出了截然不同的要求。
如果说相对通用的高速PCB设计核心关键要点,我觉得一定要注意以下几个方面:
1:首先是电源电路的设计,电源是一个电子产品稳定工作的基础,虽然大多数时候电源设计的技术挑战性并不是较大的,但是一旦出现了运行稳定性的问题,很多时候其实是跟电源有关的。
电源设计的重点主要在于电源模块的功能设计优化、转换效率提升,以及电源通道设计等,都必须遵循相应的技术指标和规则来进行,对于敏感电源或者电流很大的电源还需要结合PI仿真来提升直流压降与动态阻抗以及噪声方面的性能。
2:高速并行信号的设计,较常见就是DDR3,DDR4等电路,尤其对于Memory Down(板载内存条)设计这类方案,更需要特别注意,在严格执行原厂Layout Guide的同时,较好通过仿真分析来辅助优化布局布线设计,以确保高速信号的设计质量。
其他类型的并行信号设计还有很多,一般按照相应的芯片设计规则要求控制好**长度与相对等长,同时做好过孔数量控制、信号跨分割、串扰方面的规则控制,就可以满足大部分设计要求。
3:高速串行信号设计,近些年高速串行信号发展非常迅速,很多传统的并行总线接口都在逐渐被串行总线所替代,比如较典型的IDE并行硬盘数据接口,就被SATA串行数据接口所取代,相信未来高速串行信号的应用也会越来越广泛。
目前较常见的PCIE高速通道,以及SATA、SAS、LVDS、USB3.0高速通道,以及高速光网络通道等,信号速度普遍都已提升到5G、8G、10G、28G甚至56Gbps的水平,所以必须严格按照相应的高速设计规则去进行设计,同时要做好信号完整性分析与优化工作,不然就会容易出现信号质量方面的问题。
PCB培训:BGA布线策略
BGA是PCB上常用的组件,通常CPU、NORTHBRIDGE、SOUTHBRIDGE、AGPCHIP、CARDBUSCHIP…等,大多是以bga的型式包装,简言之,80﹪的高频信号及特殊信号将会由这类型的package内拉出。因此,如何处理BGApackag的走线,对重要信号会有很大的影响。
通常环绕在BGA附近的小零件,依重要性为**级可分为几类:
1.bypass。
2.clock终端RC电路。
3.damping(以串接电阻、排组型式出现;例如memoryBUS信号)
4.EMIRC电路(以dampin、C、pullheight型式出现;例如USB信号)。
5.其它特殊电路(依不同的CHIP所加的特殊电路;例如CPU的感温电路)。
6.40mil以下小电源电路组(以C、L、R等型式出现;此种电路常出现在AGPCHIPor含AGP功能之CHIP附近,透过R、L分隔出不同的电源组)。
7.pulllowR、C。
8.一般小电路组(以R、C、Q、U等型式出现;无走线要求)。
9.pullheightR、RP。
学习独立设计PCB电路能力,带你3个月达到PCB设计工作经验
课程特色:实战为主,理论为辅
1、全流程-每个操作步骤都进行录制讲解,不遗漏每一个细节!
2、系统完整-从原理图分析到PCB导入,到如何布局、如何布线,到PCB后期的丝印调整及PCB生产资料的输出整理。
3、15%理论+85%实战操作
4、少见秘笈:AlTIum Designer 使用技巧 PCB设计速成宝典
课程目录:
1、前言
2、原理图的分析与检查
3、PCB的导入及封装创建、导入常见问题的解决办法
4、PCB封装的规范设计检查
5、PCB布局的前期准备
6、模块化布局及布局规划
7、PCB布局(1)
8、PCB布局(2)
9、3D封装的添加及创建
10、Class创建和规则的设置
11、PCB扇孔处理
12、PCB布线
13、PCB布线的修线
14、DRC的处理及修铜
15、丝印的调整
16、生产资料(Gerber)的输出
17、PCB案例评审;
至于高速设计的来龙去脉,这个比较难用几句话说清楚。因为任何一个专业领域都有其一整套的工作流程与规则体系,这是一个很复杂的技术与管理的系统工程。想要对某个行业有深刻的理解,只有亲自进入这个行业并且摸爬滚打几年才能真正搞清楚。
并且即使在同一个行业,但是身处不同的技术领域圈,也是同样存在很大差别的。
俗话说隔行如隔山,即使在同一个行业的特定领域工作了很多年,但是如果换到另一个领域有可能你以往的工作经验要完全清零。例如从低端消费品设计领域跳到、通讯产品设计领域,那以往的工作经验能发挥的可能非常有限的,因为设计规则与知识体系完全不同。这其实就是行业与圈子的差异,所以不只是行业的选择,注意圈子差别与选择其实更加重要。
在进行项目开发中,您的PCB设计团队是如何解从多个角度来解决技术挑战的?
解决高速PCB设计方面的技术挑战需要从多个方面入手,核心的技术要点上面已经提过不再重述,我在这里简单总结一下对应的解决手段:
1:SI高速信号完整性分析:用以分析信号完整性,并指导优化PCB设计
2:PI电源完整性分析:用以改善电源通道设计,优化去耦电容设计等
3:DFM可制造性分析:优化产品的生产制造工艺性能,降低成本提升品质
4:DFA分析:分析优化SMT贴片、维修、测试方面的性能,提高生产效率
5:EMC分析:重点优化EMI与ESD方面的性能,确保符合技术认证指标
6:其他分析:如采购成本,结构散热,寿命与可靠性等等优化