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线路板抄板技术讲解

time:2012-12-25|author:admin

PCB线路板抄板相关技术讲解,由于目前技术不透明化使很多专业的线路板厂工程师处于一个“休假”状态,为何?因为目前PCB抄板俗话说就是克隆,一部分线路板企业出于道德观拒绝抄板或克隆,为此也延生了不是专业的PCB抄板公司。
第一步,拿到一块PCB,首先在纸上记录好所有元气件的型号,参数,以及位置,尤其是二极管,三机管的方向,IC缺口的方向。最好用数码相机拍两张元气件位置的照片。
    第二步,拆掉所有器件,并且将PAD孔里的锡去掉。用酒精将PCB清洗干净,然后放入扫描仪内,启动POHTOSHOP,用彩色方式将丝印面扫入,并打印出来备用。
    第三步,用水纱纸将TOP LAYER 和BOTTOM LAYER两层轻微打磨,打磨到铜膜发亮,放入扫描仪,启动PHOTOSHOP,用彩色方式将两层分别扫入。注意,PCB在扫描仪内摆放一定要横平树直,否则扫描的图象就无法使用。
    第四步,调整画布的对比度,明暗度,使有铜膜的部分和没有铜膜的部分对比强烈,然后将次图转为黑白色,检查线条是否清晰,如果不清晰,则重复本步骤。如果清晰,将图存为黑白BMP格式文件TOP.BMP和BOT.BMP。
    第五步,将两个BMP格式的文件分别转为PROTEL格式文件,在PROTEL中调入两层,如过两层的PAD和VIA的位置基本重合,表明前几个步骤做的很好,如果有偏差,则重复第三步。
    第六,将TOP。BMP转化为TOP。PCB,注意要转化到SILK层,就是黄色的那层,然后你在TOP层描线就是了,并且根据第二步的图纸放置器件。画完后将SILK层删掉。
    第七步,将BOT。BMP转化为BOT。PCB,注意要转化到SILK层,就是黄色的那层,然后你在BOT层描线就是了。画完后将SILK层删掉。
    第八步,在PROTEL中将TOP。PCB和BOT。PCB调入,合为一个图就OK了。
    第九步,用激光打印机将TOP LAYER, BOTTOM LAYER分别打印到透明胶片上(1:1的比例),把胶片放到那块PCB上,比较一下是否有误,如果没错,你就大功告成了。
    层叠设计----PCB 工程师需要注意的地方
    PCB工程师需要注意的地方
    较多的PCB工程师,他们经常画电脑主板,对Allegro等优秀的工具非常的熟练,但是,非常可惜的是,他们居然很少知道如何进行阻抗控制,如何使用工具进行信号完整性分析.如何使用IBIS模型我觉得真正的PCB高手应该还是信号完整性专家,而不仅仅停留在连连线,过过孔的基础上对布通一块板子容易,布好一块好难。
    小资料
    对于电源、地的层数以及信号层数确定后,它们之间的相对排布位置是每一个PCB工程师都不能回避的话题;
    单板 层的排布一般原则:
    元件面下面(第二层)为地平面,提供器件屏蔽层以及为顶层布线提供参考平面;
    所有信号层尽可能与地平面相邻;
    尽量避免两信号层直接相邻;s
    主电源尽可能与其对应地相邻;
    兼顾层压结构对称。
    对于母板的层排布,现有母板很难控制平行长距离布线,对于板级 工作频率在50MHZ以上的(50MHZ以下的情况可参照,适当放宽),建议排布原则:
    元件面、焊接面为完整的地平面(屏蔽);
    无相邻平行布线层;
    所有信号层尽可能与地平面相邻;
    关键信号与地层相邻,不跨分割区。
    注:具体PCB的层的设置时,要对以上原则进行灵活掌握,在领会以上原则的基础上,根据实际单板的需求,如:是否需要一关键布线层、电源、地平面的分割情况等,确定层的排布,切忌生搬硬套,或抠住一点不放。
    以下为单板层的排布的具体探讨:
    *四层板,优选方案1,可用方案3
    方案 电源层数 地层数 信号层数 1 2 3 4
    1 1 1 2 S G P S
    2 1 2 2 G S S P
    3 1 1 2 S P G S
    方案1 此方案四层PCB的主选层设置方案,在元件面下有一地平面,关键信号优选布TOP层;至于层厚设置,有以下建议:
    满足阻抗控制芯板(GND到POWER)不宜过厚,以降低电源、地平面的分布阻抗;保证电源平面的去藕效果;为了达到一定的屏蔽效果,有人试图把电源、地平面放在TOP、BOTTOM层,即采用方案2:
    此方案为了达到想要的屏蔽效果,至少存在以下缺陷:
    电源、地相距过远,电源平面阻抗较大
    电源、地平面由于元件焊盘等影响,极不完整
    由于参考面不完整,信号阻抗不连续
    实际上,由于大量采用表贴器件,对于器件越来越密的情况下,本方案的电源、地几乎无法作为完整的参考平面,预期的屏蔽效果很难实现;方案2使用范围有限。但在个别单板中,方案2不失为最佳层设置方案。
    以下为方案2使用案例;
    案例(特例):设计过程中,出现了以下情况:
    A、整板无电源平面,只有GND、PGND各占一个平面;
    B、整板走线简单,但作为接口滤波板,布线的辐射必须关注;
    C、该板贴片元件较少,多数为插件。
    分析:
    1、由于该板无电源平面,电源平面阻抗问题也就不存在了;
    2、由于贴片元件少(单面布局),若表层做平面层,内层走线,参考平面的完整性基本得到保证,而且第二层可铺铜保证少量顶层走线的参考平面;
    3、作为接口滤波板,PCB布线的辐射必须关注,若内层走线,表层为GND、PGND,走线得到很好的屏蔽,传输线的辐射得到控制;
    鉴于以上原因,在本板的层的排布时,决定采用方案2,即:GND、S1、S2、PGND,由于表层仍有少量短走线,而底层则为完整的地平面,我们在S1布线层铺铜,保证了表层走线的参考平面;五块接口滤波板中,出于以上同样的分析,设计人员决定采用方案2,同样不失为层的设置经典。
    列举以上特例,就是要告诉大家,要领会层的排布原则,而非机械照搬。
    方案3:此方案同方案1类似,适用于主要器件在BOTTOM布局或关键信号底层布线的情况;一般情况下,限制使用此方案;
    *六层板:优选方案3,可用方案1,备用方案2、4对于六层板,优先考虑方案3,优选布线层S2,其次S3、S1。主电源及其对应的地布在4、5层,层厚设置时,增大S2-P之间的间距,缩小P-G2之间的间距(相应缩小G1-S2层之间的间距),以减小电源平面的阻抗,减少电源对S2的影响;
    在成本要求较高的时候,可采用方案1,优选布线层S1、S2,其次S3、S4,与方案1相比,方案2保证了电源、地平面相邻,减少电源阻抗,但S1、S2、S3、S4全部裸露在外,只有S2才有较好的参考平面;
    对于局部、少量信号要求较高的场合,方案4比方案3更适合,它能提供极佳的布线层S2。
    *八层板:优选方案2、3、可用方案1
    对于单电源的情况下,方案2比方案1减少了相邻布线层,增加了主电源与对应地相邻,保证了所有信号层与地平面相邻,代价是:牺牲一布线层;对于双电源的情况,推荐采用方案3,方案3兼顾了无相邻布线层、层压结构对称、主电源与地相邻等优点,但S4应减少关键布线;方案4:无相邻布线层、层压结构对称,但电源平面阻抗较高;应适当加大3-4、5-6,缩小2-3、6-7之间层间距;
    方案5:与方案4相比,保证了电源、地平面相邻;但S2、S3相邻,S4以P2作参考平面;对于底层关键布线较少以及S2、S3之间的线
    间窜扰能控制的情况下此方案可以考虑;
    *十层板:推荐方案2、3、可用方案1、4
    方案3:扩大3-4与7-8各自间距,缩小5-6间距,主电源及其对应地应置于6、7层;优选布线层S2、S3、S4,其次S1、S5;本方案适合信号布线要求相差不大的场合,兼顾了性能、成本;推荐大家使用;但需注意避免S2、S3之间平行、长距离布线;
    方案4:EMC效果极佳,但与方案3比,牺牲一布线层;在成本要求不高、EMC指标要求较高、且必须双电源层的关键单板,建议采用此种方案;优选布线层S2、S3,对于单电源层的情况,首先考虑方案2,其次考虑方案1。方案1具有明显的成本优势,但相邻布线过多,平行长线难以控制;
    *十二层板:推荐方案2、3,可用方案1、4、备用方案5
    以上方案中,方案2、4具有极好的EMC性能,方案1、3具有较佳的性价比;
    对于14层及以上层数的单板,由于其组合情况的多样性,这里不再一一列举。大家可按照以上排布原则,根据实际情况具体分析。