內(nèi)電層的分割 - 印刷線路板元件布局及結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　如果在設(shè)計中有不只一組電源，那可以在電源層中使用內(nèi)層分割來分配電源網(wǎng)絡(luò)。這里要用到的命令是：PLACE-SPLIT PLANE,在出現(xiàn)的對話框中設(shè)定圖層，并在CONNECT TO NET處指定此次分割要分配的網(wǎng)絡(luò)，然后按照鋪銅的方法放置分割區(qū)域。放置完成后，在此分割區(qū)域中的有相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的孔將會自動生成花孔焊盤，即完成了電源層的電氣連接。可以重復操作此步驟直到所有電源分配完畢。當內(nèi)電層需要分配的網(wǎng)絡(luò)較多時，做內(nèi)層分割比較麻煩，需要使用一些技巧來完成。

　　此處還需要注意一個問題：PROTEL中有兩種大銅皮的電氣連接方式(不包括PLACE FILL),一種為POLYGON PLANE,即普通的覆銅，此命令只能應(yīng)用于正片層，包括TOP/BOT/MIDLAYER，另一種為 SPLIT PLANE,即內(nèi)電層分割，此命令只能應(yīng)用于負片層即INTERNAL PLANE。應(yīng)注意區(qū)分這兩個命令的使用范圍。修改分割鋪銅的命令：EDIT-MOVE-SPLIT PLANE VERTICES

　　◇ 避免在PCB邊緣安排重要的信號線，如時鐘和復位信號等。

　　◇ 將PCB上未使用的部分設(shè)置為接地面。

　　◇ 機殼地線與信號線間隔至少為4毫米。

　　◇ 保持機殼地線的長寬比小于5:1，以減少電感效應(yīng)。

　　◇ 用TVS二極管來保護所有的外部連接。

　　◇ 已確定位置的器件、線等用LOCK功能將其鎖定，使之以后不被誤動。

　　◇ 高低壓線路應(yīng)分隔放置，之間的距離應(yīng)在3.5mm以上;許多情況下為避免爬電，還在印制線路板上的高低壓之間開槽。

　　◇ 導線的寬度最小不宜小于0.2mm(8mil)，在高密度高精度的印制線路中，導線寬度和間距一般可取12mil。

　　◇ 當銅箔厚度為50μm、導線寬度1～1.5mm、通過電流2A時，溫升很小。

　　◇ 在DIP封裝的IC腳間走線，可應(yīng)用10-10與12-12原則，即當兩腳間通過2根線時，焊盤直徑可設(shè)為50mil、線寬與線距都為10mil，當兩腳間只通過1根線時，焊盤直徑可設(shè)為64mil、線寬與線距都為12mil。

　　◇ 焊盤孔徑：通常情況下以金屬引腳直徑值加上0.2mm作為焊盤內(nèi)孔直徑，如電阻的金屬引腳直徑為0.5mm時，其焊盤內(nèi)孔直徑對應(yīng)為0.7mm。而焊盤直徑取決于內(nèi)孔直徑，如下表：

　　△ 當焊盤直徑為1.5mm時，為了增加焊盤抗剝強度，可采用長不小于1.5mm，寬為1.5mm和長圓形焊盤，此種焊盤在集成電路引腳焊盤中最常見。

　　△ 對于超出上表范圍的焊盤直徑可用下列公式選?。?/p>

　　直徑小于0.4mm的孔：D/d=0.5～3 ;直徑大于2mm的孔：D/d=1.5～2 ;式中：(D-焊盤直徑，d-內(nèi)孔直徑)

　　◇ 焊盤邊緣到印制板邊的距離要大于1mm，這樣可以避免加工時導致焊盤缺損。

　　◇ 焊盤補淚滴：當與焊盤連接的走線較細時，要將焊盤與走線之間的連接設(shè)計成水滴狀，這樣的好處是焊盤不容易起皮，而是走線與焊盤不易斷開。

　　◇ 相鄰的焊盤要避免大面積的銅箔，因散熱過快會導致不易焊接。 可以采用星型連接，即保證連接的低阻抗又便于焊接。

　　◇ 大面積敷銅：印制線路板上的大面積敷銅常用于兩種作用，一種是散熱，一種用于屏蔽來減小干擾。大面積敷銅上應(yīng)有開窗口，加散熱孔，應(yīng)將其開窗口設(shè)計成網(wǎng)狀。

　　◇ 印制線路板的厚度應(yīng)根據(jù)印制板的功能及所裝元件的重量、印制板插座規(guī)格、印制板的外形尺寸和所承受的機械負荷來決定。多層印制板總厚度及各層間厚度的分配應(yīng)根據(jù)電氣和結(jié)構(gòu)性能的需要以及覆箔板的標準規(guī)格來選取。常見的印制線路板厚度有0.5mm、1mm、1.5mm、2mm等。

　　◇ PCB尺寸面積過大時，印制線條長，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本也增加;過小，則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。電路板面尺寸大于200x150mm時.應(yīng)考慮電路板所受的機械強度。但實際情況是設(shè)計者選用了一定的殼體容積，從而必須在一定形狀的板上完成所有的功能。在保證各種性能完整穩(wěn)定的同時，有可能還要考慮到放置一些擴展功能部件，這就對設(shè)計者提出了更高的要求，在關(guān)鍵功能芯片封裝選擇、功率計算、散熱等方面都要綜合考慮。

　　◇ 盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設(shè)法減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能相互挨得太近，輸入和輸出元件應(yīng)盡量離。

　　◇ 某些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高的電位差，應(yīng)加大它們之間的距離，以免放電引出意外短路。帶高電壓的元器件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時手不易觸及的地方。

　　◇ 重量超過15g的元器件、應(yīng)當用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、發(fā)熱量多的元器件，不宜裝在印制板上，而應(yīng)裝在整機的機箱底板上，且應(yīng)考慮散熱問題。熱敏元件應(yīng)遠離發(fā)熱元件。

　　◇ 根據(jù)印制線路板電流的大小，盡量加租電源線寬度，減少環(huán)路電阻。同時、使電源線、地線的走向和數(shù)據(jù)傳遞的方向一致，這樣有助于增強抗噪聲能力。

　　◇ 地線設(shè)計的原則：

　?、贁?shù)字地與模擬地分開。低頻電路的地應(yīng)盡量采用單點并聯(lián)接地，實際布線有困難時可部分串聯(lián)后再并聯(lián)接地。高頻電路宜采用多點串聯(lián)接地，地線應(yīng)短而租，高頻元件周圍盡量用柵格狀大面積地箔。

　?、诮拥鼐€應(yīng)盡量加粗。若接地線用很細的線條，則接地電位隨電流的變化而變化，使抗噪性能降低。因此應(yīng)將接地線加粗，使它能通過三倍于印制板上的允許電流。如有可能，接地線應(yīng)在2~3mm以上。

　?、劢拥鼐€構(gòu)成閉環(huán)路。只由數(shù)字電路組成的印制板，其接地電路布成閉環(huán)路大多能提高抗噪聲能力。

　　◇ 退藕電容配置，配置原則是：

　?、匐娫摧斎攵丝缃?0 ~100uf的電解電容器。如有可能，接100uf以上的更好。

　?、谠瓌t上每個集成電路芯片都應(yīng)布置一個0.1uf的瓷片電容，如遇印制板空隙不夠，可每4~8個芯片布置一個1 ~ 10uf的鉭電容。

　　③對于抗噪能力弱、關(guān)斷時電源變化大的器件，如 ram、rom存儲器件，應(yīng)在芯片的電源線和地線之間直接入退藕電容。

　　④在印制板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時.操作它們時均會產(chǎn)生較大火花放電，必須采用rc 電路來吸收放電電流。一般 r 取 1 ~ 2k，c取2.2 ~ 47uf。

　　◇ CMOS管腳的輸入阻抗很高，且易受感應(yīng)，因此在使用時對不用端要接地或接正電源。

　　◇ 凡能不用高速邏輯電路的就不用;在電源與地之間加去耦電容;注意長線傳輸中的波形畸變。