pcn設計問題集第Y部分從pcb如何選材到運用等一系列問題進行總結。1、如何選擇PCB板材?選擇PCB板材必須在滿足設計需求和可量產性及成本中間取得平衡點。設計需求包含電氣和機構這兩部分。通常在設計非常高速的PCB板子(大于GHz的頻率)時這材質問題會比較重要。例如，現在常用的FR-4材質，在幾個GHz的頻率時的介質損耗(dielectric loss)會對信號衰減有很大的影響，可能就不合用。就電氣而言，要注意介電常數(dielectric constant)和介質損在所設計的頻率是否合用。2、如何避免高頻干擾?避免高頻干擾的基本思路是盡量降低高頻信號電磁場的干擾，也就是所謂的串擾(Crosstalk)。可用拉大高速信號和模擬信號之間的距離，或加ground guard/shunt traces在模擬信號旁邊。還要注意數字地對模擬地的噪聲干擾。3、在高速設計中，如何解決信號的完整性問題?信號完整性基本上是阻抗匹配的問題。而影響阻抗匹配的因素有信號源的架構和輸出阻抗(output impedance)，走線的特性阻抗，負載端的特性，走線的拓樸(topology)架構等。解決的方式是靠端接(termination)與調整走線的拓樸。

PCB制板熱風整平前處理過程的好壞對熱風整平的質量影響很大，該工序必須徹底清除焊盤上的油污，雜質及氧化層，為浸錫提供新鮮可焊的銅表面。現在較常采用的前處理工藝是機械式噴淋，首先是硫酸-雙氧水微蝕刻，微蝕后浸酸，然后是水噴淋沖洗，熱風吹干，噴助焊劑，立即熱風整平。前處理不良造成的露銅現象是不分類型批次同時大量出現的，露銅點常常是分布整個板面，在邊緣上更是嚴重。使用放大鏡觀察前處理后的線路板將發現焊盤上有明顯殘留的氧化點和污跡。出現類似情況應對微蝕溶液進行化學分析，檢查第二道酸洗溶液，調整溶液的濃度更換由于時間使用過長污染嚴重的溶液，檢查噴淋系統是否通暢。適當的延長處理時間也可提高處理效果，但需注意會出現的過腐蝕現象，返工的線路板經熱風整平后處理線再在5%的鹽酸溶液中處理一下，去除表面的氧化物。2.焊盤表面不潔，有殘余的阻焊劑污染焊盤。目前大部份的廠家采用全板絲網印刷液態感光阻焊油墨，然后通過曝光、顯影去除多余的阻焊劑，得到時間的阻焊圖形。在該過程中，預烘過程控制不好，溫度過高時間過長都會造成顯影的困難。阻焊底片上是否有缺陷，顯影液的成份及溫度是否正確，顯影時的速度即顯影點是否正確，噴嘴是否堵塞及噴嘴的壓力是否正常，水洗是否良好，其中任何一點情況都會給焊盤上留下殘點。如由于底片的原因形成的露銅一般較有規律性，都在同一點上。該種情況使用放大鏡可發現在露銅處有阻焊物質的殘留痕跡，PCB設計一般在固化工序前應設立一崗位對圖形及金屬化孔內部進行檢查，保證送到下一工序的印刷線路板的焊盤和金屬化孔內清潔無阻焊油墨殘留。3.助焊劑活性不夠助焊劑的作用是改善銅表面的潤濕性，保護層壓板表面不過熱，且為焊料涂層提供保護作用。如助焊劑活性不夠，銅表面潤濕性不好，焊料就不能完全覆蓋焊盤，其露銅現象與前處理不佳類似，延長前處理時間可減輕露銅現象。現在的助焊劑幾乎全為酸性助焊劑，內含有酸性添加劑，如酸性過高會產生咬銅現象嚴重，造成焊料中的銅含量高引起鉛錫粗糙;酸性過低，則活性弱，會導致露銅。如鉛錫槽中的銅含量大要及時除銅。工藝技術人員選擇一個質量穩定可靠的助焊劑對熱風整平有重要的影響，優良的助焊劑的是熱風整平質量的保證。

1.布局首先，要考慮PCB尺寸大小。PCB尺寸過大時，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。在確定PCB尺寸后.再確定特殊元件的位置。最后，根據電路的功能單元，對電路的全部元器件進行布局。在確定特殊元件的位置時要遵守以下原則：(1)盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設法減少它們的分布參數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，輸入和輸出元件應盡量遠離。(2)某些元器件或導線之間可能有較高的電位差，應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盡量布置在調試時手不易觸及的地方。(3)應留出印制扳定位孔及固定支架所占用的位置。根據電路的功能單元.對電路的全部元器件進行布局時，要符合以下原則：(1)按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置，使布局便于信號流通，并使信號盡可能保持一致的方向。(2)以每個功能電路的核心元件為中心，圍繞它來進行布局。元器件應均勻、整齊、緊湊地排列在PCB上.盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。(3)在高頻下工作的電路，要考慮元器件之間的分布參數。一般電路應盡可能使元器件平行排列。這樣，不但美觀.而且裝焊容易.易于批量生產。(4)位于電路板邊緣的元器件，離電路板邊緣一般不小于2mm。電路板的最佳形狀為矩形。

一個布局是否合理沒有判斷標準，可以采用一些相對簡單的標準來判斷布局的優劣。最常用的標準就是使飛線總長度盡可能短。一般來說，飛線總長度越短，意味著布線總長度也是越短(注意：這只是相對于大多數情況是正確的，并不是完全正確);走線越短，走線所占據的印制板面積也就越小，布通率越高。在走線盡可能短的同時，還必須考慮布線密度的問題。如何布局才能使飛線總長度最短并且保證布局密度不至于過高而不能實現是個很復雜的問題。因為，調整布局就是調整封裝的放置位置，一個封裝的焊盤往往和幾個甚至幾十個網絡同時相關聯，減小一個網絡飛線長度可能會增長另一個網絡的飛線長度。如何能夠調整封裝的位置到最佳點實在給不出太實用的標準，實際操作時，主要依靠設計者的經驗觀查屏幕顯示的飛線是否簡捷、有序和計算出的總長度是否最短。飛線是手工布局和布線的主要參考標準，手工調整布局時盡量使飛線走最短路徑，手工布線時常常按照飛線指示的路徑連接各個焊盤。Protel的飛線優化算法可以有效地解決飛線連接的最短路徑問題。飛線的連接策略Protel提供了兩種飛線連接方式供使用者選擇：順序飛線和最短樹飛線。在布線參數設置中的飛線模式頁可以設置飛線連接策略，應該選擇最短樹策略。動態飛線在有關飛線顯示和控制一節中已經講到： 執行顯示網絡飛線、顯示封裝飛線和顯示全部飛線命令之一后飛線顯示開關打開，執行隱含全部飛線命令后飛線顯示開關關閉。

福建PCB電路板產生網絡表：網絡表是電路原理圖設計(SCH)與印制電路板設計(PCB)之間的一座橋梁，它是電路板自動的靈魂。開發PCB電路板網絡表可以從電路原理圖中獲得，也可從印制電路板中提取出來。(3)印制電路板的設計：印制電路板的設計主要是針對PROTEL99的另外一個重要的部分PCB而言的，在這個過程中，我們借助PROTEL99提供的強大功能實現電路板的版面設計，完成高難度的等工作。但在實踐中，具體主要以下面細分步驟為主：一、電路版設計的先期工作1、利用原理圖設計工具繪制原理圖，并且生成對應的網絡表。當然，有些特殊情況下，如電路版比較簡單，已經有了網絡表等情況下也可以不進行原理圖的設計，直接進入PCB設計系統，在PCB設計系統中，可以直接取用零件封裝，人工生成網絡表。2、手工更改網絡表將一些元件的固定用腳等原理圖上沒有的焊盤定義到與它相通的網絡上，沒任何物理連接的可定義到地或保護地等。將一些原理圖和PCB封裝庫中引腳名稱不一致的器件引腳名稱改成和PCB封裝庫中的一致，特別是二、三極管等。二、畫出自己定義的非標準器件的封裝庫建議將自己所畫的器件都放入一個自己建立的PCB庫專用設計文件。三、設置PCB設計環境和繪制印刷電路的版框含中間的鏤空等1、進入PCB系統后的第Y步就是設置PCB設計環境，包括設置格點大小和類型，光標類型，版層參數，布線參數等等。大多數參數都可以用系統默認值，而且這些參數經過設置之后，符合個人的習慣，以后無須再去修改。2、規劃電路版，主要是確定電路版的邊框，包括電路版的尺寸大小等等。在需要放置固定孔的地方放上適當大小的焊盤。對于3mm的螺絲可用6.5~8mm的外徑和3.2~3.5mm內徑的焊盤對于標準板可從其它板或PCBizard中調入。注意-在繪制電路版地邊框前，一定要將當前層設置成KeepOut層，即禁止布線層。四、打開所有要用到的PCB庫文件后，調入網絡表文件和修改零件封裝這一步是非常重要的一個環節，網絡表是PCB自動布線的靈魂，也是原理圖設計與印象電路版設計的接口，只有將網絡表裝入后，才能進行電路版的布線。在原理圖設計的過程中，ERC檢查不會涉及到零件的封裝問題。因此，原理圖設計時，零件的封裝可能被遺忘，在引進網絡表時可以根據設計情況來修改或補充零件的封裝。當然，可以直接在PCB內人工生成網絡表，并且指定零件封裝。

解決EMI問題的辦法很多，現代的EMI抑制方法包括：利用EMI抑制涂層、選用合適的EMI抑制零配件和EMI仿真設計等。本文從最基本的PCB布板出發，討論PCB分層堆疊在控制EMI輻射中的作用和設計技巧。電源匯流排在IC的電源引腳附近合理地安置適當容量的電容，可使IC輸出電壓的跳變來得更快。然而，問題并非到此為止。由于電容呈有限頻率響應的特性，這使得電容無法在全頻帶上生成干凈地驅動IC輸出所需要的諧波功率。除此之外，電源匯流排上形成的瞬態電壓在去耦路徑的電感兩端會形成電壓降，這些瞬態電壓就是主要的共模EMI干擾源。我們應該怎么解決這些問題?就我們電路板上的IC而言，IC周圍的電源層可以看成是優良的高頻電容器，它可以收集為干凈輸出提供高頻能量的分立電容器所泄漏的那部份能量。此外，優良的電源層的電感要小，從而電感所合成的瞬態信號也小，進而降低共模EMI。當然，電源層到IC電源引腳的連線必須盡可能短，因為數位信號的上升沿越來越快，最好是直接連到IC電源引腳所在的焊盤上，這要另外討論。為了控制共模EMI，電源層要有助于去耦和具有足夠低的電感，這個電源層必須是一個設計相當好的電源層的配對。有人可能會問，好到什么程度才算好?問題的答案取決于電源的分層、層間的材料以及工作頻率(即IC上升時間的函數)。通常，電源分層的間距是6mil，夾層是FR4材料，則每平方英寸電源層的等效電容約為75pF。顯然，層間距越小電容越大。