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四、线路板设计

1. 根据线路板厂家的能力设定线路板基本参数

　　根据沧州一带线路板厂的水平，按下列参数设计线路板质量应能保证：

　　* 最小导线宽度：8mil；

　　* 最小导线间距：8mil；

　　* 最小过孔焊盘直径：30 mil；

　　* 最小过孔孔径：16 mil；

　　* DRC检查最小间距：8mil；

2. 线路板布局

　　* 固定孔和线路板外形按结构要求以公制尺寸绘制；

　　* 螺钉固定孔的焊盘要大于螺钉帽和螺母的直径，以M3的螺钉为例，其焊盘直径为6.5mm，钻孔直径为3.2mm。

　　* 外围接插件位置要总体考虑，避免电缆错位、扭曲；

　　* 其他器件要以英制尺寸布置在最小25 mil的网格上，以利布线；

　　* 按功能把器件分成多个单元，在显示网络飞线的情况下把单元的各个器件定位；

　　* 把各个单元移到线路板的合适位置，利用块移动和旋转功能使大部分走线合理；

　　* 模拟电路与数字电路分片布置，数字部分的电流尽量不要穿越模拟区；

　　* 模拟电路按信号走向布置，大信号线不得穿越小信号区；

　　* 晶体和连接电容下方不得走其他信号线，以免振荡频率不稳；

　　* 除单列器件外只允许移动、旋转，不得翻转，否则器件只能焊于焊接面；

　　* 核对器件封装

　　　　同一型号的贴片器件有不同封装。例如SO14 塑料本体宽度有0.15英寸（3.8mm）和5.1mm的区别。

　　* 核对器件安装位置

器件布局初步完成后，应打出1:1的器件图，核对边沿器件安装位置是否合适。

3. 布线

3.1 线宽

　　信号线：8～12mil；

　　电源线：30～100mil（A级电源线可用矩形焊盘加焊裸导线以增加通过电流量）；

3.2 标准英制器件以25 mil间距走线。

3.3 公制管脚以5 mil间距走线，距离管脚不远处拐弯，尽量走到25 mil网格上，便于以后导线调整。

3.4 8mil线宽到过孔中心间距为30mil。

3.5 大量走线方向交叉时可把贴片器件改到焊接面。

3.6 原理图连线不见得合理，可适当修改原理图，重作网络表，使走线尽量简洁、合理。

　　*　62256 RAM芯片的数据、地址线可不按元件图排列；

　　*　MCU 的外接IO管脚可适当调整；

　　*　地址锁存芯片的引脚可适当变动，但要注意信号的对应关系；

　　*　CPLD和GAL的引脚可适当调整。

3.7在用贴片管脚较多的器件时，布线不一定坚持横竖各在一面的原则，应以走线简洁、合理为准。

3.8 预留电源和地线走线空间。

3.9 电源线换面时最好在器件管脚处，过孔的电阻较大。

3.10 不应连接的器件有飞线，可能是原理图网络标号相同所致，应修改原理图。

4. 线间距压缩

在引线密度较高，差几根线布放困难时可采取以下办法：

　　* 8mil线宽线间距由25 mil改为20 mil；

　　* 过孔较多时可把经过孔的相反方向的走线调整到一排；

　　* 经过孔的走线弯曲，压缩线间距；

　　*

5. DRC检查

　　DRC检查的间距一般为10 mil，如布线困难也可设为8 mil。

　　布地网前应作一次DRC检查，即除GND没布线外不得有其他问题。如发现问题也容易处理。

6. 佈地网（铺铜）

　　佈地网首先能减小地线电阻，即减小由地线电阻（电感）形成的电压降，使电路工作稳定。另外也可减少对外辐射，增强电磁兼容性。早期采用网格，近来很多采用连在一起的铜箔。

佈地网用DXP软件较好，即缺画导线较少。

6.1 初始设置

DRC检查的间距设置：16mil（DRC检查时要改回10 mil）

　　（焊盘与地网距离较大，焊接时不易短路）

网格间距：10mil

线宽：10mil

不删除死铜。

6.2 布线

　　布线前应在元件面丝印层画出佈地网的范围，以免两面不一致。这些线布完后删除。

6.3 加过孔

　　过孔不只起把死铜连接的作用，在可能的地方尽量多加过孔（10mm间距），以使地电阻最小。

6.4 删除死铜

　　多余死铜使两边导线电容加大，增加不必要的耦合，必须删除。

7. 钻孔孔径调整

由于一般阻容件、集成电路管脚直径在0.5~0.6mm之间，50 mil焊盘的缺省孔径为30 mil（0.76mm），焊接无问题。对直径较大的二极管、单双排插针就不合适，甚至会插不进去，把孔径改为39 mil（约为1 mm）即可。

　　管脚直径大于1 mm的器件，无法在50 mil焊盘上应用，这是器件库设计问题。

8. 器件标号调整

　　把器件标号移到合适位置，在器件较密时容易把标号放错，此时应用器件编辑命令核对。

9. 编制元器件表

　　编制元器件表的目的是给器件采购和线路板焊接准备必要文件。建议按以下原则编制：

　　* 器件顺序按电阻、电容、电感、集成电路、其他排列；

　　* 同类器件按数值从小到大排列；

　　* 器件应标明型号、数量、安装位置（器件标号）；

　　* 集成电路应在备注栏标明封装型式；

　　* 焊插座的器件应标明插座型号；

　　* 特殊器件（如高精度电阻）应注明。

10. 元件封装设计

10.1元件封装设计的必要性

　　* 新器件没有现成的封装；

　　* 贴片器件自动贴装焊盘可以和器件焊盘一致，手工焊接要留出焊接余量。

10.2元件封装设计

　　* 在元件丝印面画出带器件方向的元件外形，以防器件放置拥挤；

　　* 贴片器件焊盘要长出器件管脚0.5 mm，便于手工焊接；

　　* 插板器件焊盘孔径要大于管脚直径0.2 mm，便于焊锡流动；

　　* 管脚编号要与原理图一致（不用管脚也要编号）；

　　* 核对管脚编号；

　　* 打印1:1图形，与实际器件核对。

10.3 使用元件封装库应注意的几个问题

　　* DB插头座针、孔管脚排列相反，容易用错；

　　* 3脚分立器件封装与原理图可能不一致；

　　* DC2带耳接插件要留出合适的安装空间；

　　* 立式接插件与卧式接插件封装图不同；