PCB设计秘籍 - ADI智库.pdf

发布时间：2022-05-29 发布人：admin 分类：说明书资料大小：8.62M 资料格式：pdf 举报版权申诉

adm7n-12254566-4744302543019743940.pdf-第1页.png

第1页 / 共100页

adm7n-12254566-4744302543019743940.pdf-第2页.png

第2页 / 共100页

adm7n-12254566-4744302543019743940.pdf-第3页.png

第3页 / 共100页

adm7n-12254566-4744302543019743940.pdf-第4页.png

第4页 / 共100页

adm7n-12254566-4744302543019743940.pdf-第5页.png

第5页 / 共100页

adm7n-12254566-4744302543019743940.pdf-第6页.png

第6页 / 共100页

adm7n-12254566-4744302543019743940.pdf-第7页.png

第7页 / 共100页

adm7n-12254566-4744302543019743940.pdf-第8页.png

第8页 / 共100页

简介

第一章印刷电路发展史

印刷电路的发明

印刷电路板的种类

按印刷电路的分布分类

 单面板

 双面板

 多层板

按基材的性质分类

 刚性印制板

 柔性印制板

按适用范围分类

特殊印制板的种类

 金属芯印制板

 表面安装印制板

 碳膜印制板

第二章良好接地指导原则

星型接地

单独的模拟地和数字地

接地层

具有低数字电流的混合信号 IC 的接地和去耦

小心处理 ADC 数字输出

采样时钟考量

混合信号接地的困惑根源

针对高频工作的接地

小心接地层割裂

接地总结

第三章高速 ADC PCB 布局布线规则

第一部分

第二部分

第三部分

第四部分

第四章高速 ADC PCB 布局布线技巧

简介

裸露焊盘

实现最佳连接

去耦和层电容

PDS 的高频层电容

层耦合

分离接地

结束语

第五章非隔离式开关电源的 PCB 布局考虑

布局规划

功率级的布局

高 DV/DT 开关区

功率焊盘形式

布局设计实例

控制电路布局

回路面积与串扰

走线宽度的选择

布局检查表

第六章关于在开关模式电源印刷电路板上放置电感的指南

问题：

答案：

第七章差分滤波器布局八大考虑因素

成对差分走线的长度须相同

差分对内的走线布线须彼此靠近

同一差分对内的走线间距在全长范围内须保持不变

差分对之间的间距应较宽

如果在同一层上使用铜皮铺地，应加大从差分走线到铜皮铺地之间的间隙

在靠近差分对内偏斜源处引入少量弯弯曲曲的校正

差分对布线时

第八章电路散热设计技巧

散热设计基础

散热

数据转换器散热考虑

总结

第九章降压调节器的 PCB 布局布线指南

PCB 布局布线指南：

散热考虑和接地层

电流检测路径

反馈和限流检测路径

开关节点

栅极驱动器路径

总结

第十章开关稳压器的接地处理

问题

结论

第十一章在密集 PCB 布局中最大限度降低多个 isoPower 器件的辐射

总结

第十二章高温环境下的封装考虑因素

第十三章实现数据转换器的最佳接地

接地层在当今系统中必不可少

第十四章用于测量环境温度的正确PCB 布局

用于测量 PCB 温度的正确 PCB 布局

如何有效测量 PCB 温度

用于测量环境温度的正确 PCB 布局

如何有效测量环境温度

第十五章最大程度提高 PCB 对电源变化抗扰度

第十六章从 PCB 移除引线框芯片级封装的正确方法

LFCSP 器件返修

板准备

移除器件

第十七章 PBGA 封装的建议返修程序

PBGA 器件返修

准备板子

移除器件

清洁 PCB 焊盘

去锡

清洁

涂敷焊膏

器件对齐和贴片

固定器件

检查

简介 PCB (Printed Circuit Board)，中文名称为印制电路板，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。被称为“电子航母”，广泛应用于通讯、消费电子、计算机、汽车电子、工业控制、医疗器械、国防及航空航天等领域。同时 PCB 设计作为硬件电路设计的基础，亦是电子工程师之本，夯实基础才有起高楼的能力。本《PCB 设计秘籍》工具书共包含 17 个章节，以 ADI（亚德诺半导体）公司官方网站、ADI 中文技术论坛、亚德诺半导体官方微信公众号的 PCB 设计内容资料为基础资料来源，按 PCB 布局布线、散热技巧、接地指导、抗扰度等角度进行分类整理，针对在各种器件、应用环境下，提供了一些实用的 PCB 设计指导以及常见问题解答。作为 ADI 独创的一本电子工具书，《PCB 设计秘籍》致力于为工程师、科研机构、电子工程相关学科的学子们提供参考，激励并帮助大家实现更完善的硬件设计。由于 PCB 电路千差万别，有些经验和方法难免可能出现不适用之处，或有值得商榷和改进之处，我们呼吁读者能够积极参与其中，积极及时反馈您的建议和意见，共同不断修订和完善此工具书，使之更好地服务于工程社群。 ADI 智库是 ADI 公司面向中国工程师打造的一站式资源分享平台，除了汇聚 ADI 官网的海量技术资料、视频外，还有大量首发的、免费的培训课程、视频直播等。九大领域、十项技术，加入 ADI 智库，您可以尽情的浏览收藏、下载相关资源。此外，您还可一键报名线上线下会议活动，更有参会提醒等贴心服务。微信搜索“ADI 智库”，获取更多技术资料 1

目录第一章印刷电路发展史 ............................................................................................... 3 第二章良好接地指导原则 ........................................................................................... 7 第三章高速 ADC PCB 布局布线规则 ........................................................................ 24 第一部分 ............................................................................................................. 24 第二部分 ............................................................................................................. 25 第三部分 ............................................................................................................. 25 第四部分 ............................................................................................................. 26 第四章高速 ADC PCB 布局布线技巧 .......................................................................... 27 第五章非隔离式开关电源的 PCB 布局考虑 ............................................................. 36 第六章关于在开关模式电源印刷电路板上放置电感的指南 ....................................... 43 第七章差分滤波器布局八大考虑因素 ....................................................................... 46 第八章电路散热设计技巧 ......................................................................................... 49 第九章降压调节器的 PCB 布局布线指南 ................................................................... 61 第十章开关稳压器的接地处理 .................................................................................. 68 第十一章在密集 PCB 布局中最大限度降低多个 isoPower 器件的辐射 ...................... 70 第十二章高温环境下的封装考虑因素 ....................................................................... 73 第十三章实现数据转换器的最佳接地 ....................................................................... 78 第十四章用于测量环境温度的正确 PCB 布局 ............................................................ 82 第十五章最大程度提高 PCB 对电源变化抗扰度 ........................................................ 86 第十六章从 PCB 移除引线框芯片级封装的正确方法 ................................................. 89 第十七章 PBGA 封装的建议返修程序 ........................................................................ 92 微信搜索“ADI 智库”，获取更多技术资料 2

第一章印刷电路发展史印刷电路的发明现在，通信产品、计算机和其他几乎全部的电子产品，都使用了印刷电路。印刷电路技术的发展和完善，为改变世界面貌的发明——集成电路的问世，创造了条件。随着科学技术的发展，印刷电路板被广泛应用于军工、通讯、医疗、电力、汽车、工业控制、智能手机、可穿戴等高新技术领域。印刷电路时奥地利电气工程师保•艾斯勒于 20 世界 30 年代中期发明的。艾斯勒早年在维也纳工程学院学习电气工程，1930 年毕业后，曾学习过印刷技术。他在对电子线路板进行研究时，他经常到图书馆查阅有关印刷技术方面的书刊。经过认真思考，他萌发出一个念头：要是像印刷书籍或报纸一样，把电子设备的电路一次印刷在线路板上，就不需要用手工一块一块地制作线路板，线路也不用由人一根一根地焊接了，就可以大大提高电子产品的生产效率和可靠性。在印刷行业，为了在纸上印刷出图片，通常采用照相制版技术。即通过照相，把拍摄下来的图片底版，蚀刻在铜版或锌版上，用这种铜版或锌版，就可印刷出许许多多的图片来。艾斯勒在制造电路板时，也采用与印刷业类似的制版方式进行尝试。他先画出电子线路图，再把线路图蚀刻在覆盖有一层铜箔的绝缘板上，使不需要的铜箔被蚀刻掉，只留下导通的线路。这样，各个电子元件，就通过这块板上铜箔所形成的电路相互连接起来了。这种印刷线路，既能提高电子产品的可靠性，又能大大提高生产效率，对开微信搜索“ADI 智库”，获取更多技术资料 3

发电子新产品有极大的价值和潜力。采用印刷电路技术，使电子设备的批量生产变得简单易行，为电子产品的机械化、自动化生产奠定了基础。20 世纪 50 年代以来，包括通信设备在内的各种电子产品取得的大幅度进展都与采用印刷电路工艺密不可分。随着印刷电路制造水平的不断提高，制作出的印刷电路可达到很高的精度，从而把电路板的生产制造推向一个崭新的阶段。在印刷行业进行制版时，通过拍摄可以将一幅很大的图片缩小到一定的尺寸。在制造印刷电路时，同样也可以把电子线路图缩小制版，使之成为面积很小，线路复杂而可靠性却又很高的电子线路板。这种印刷电路板，对于线路复杂、可靠性要求很高的通信设备和计算机来说，是十分适用的。印刷电路技术的发展，为随后集成电路的发明，奠定了必要的技术基础。线路板从发明至今，其历史 60 余年。历史表明：没有线路板，没有电子线路，飞行、交通、原子能、计算机、宇航、通信、家电……这一切都无法实现。道理是容易理解的。芯片 IC 是电子信息工业的粮食，半导体技术体现了一个国家的工业现代化水平，引导电子信息产业的发展，而半导体（集成电路、IC）的电气互连和装配必须靠线路板。印刷电路板的种类实际电子产品中使用的印刷电路板千差万别，根据不同的标准印刷电路板有不同的分类。按印刷电路的分布分类按印制电路约分布可将印制电路板分为单面板、双面板、多层板 3 种  单面板单面板是在厚度为 0.2—5mm 的绝缘基板上，只有一个表面敷有铜箔，通过印制和腐蚀的方法在基板上形成印制电路。单面板制造简单，装配方便，适用于一放电路要求，如收音机、电视机等；不适用于要求高组装密度或复杂电路的场合。微信搜索“ADI 智库”，获取更多技术资料 4

 双面板双面板是在厚度为 0.2—5mm 的绝缘基板两面均印制电路。它适用于一般要求的电子产品，如电子计算机、电子仪器和仪表等。由于双面板印制电路的布线密度较单面板高，所以能减小设备的体积。  多层板在绝缘基板上印制 3 层以上印制电路的印制板称为多层板。它是由几层较薄的单面板或双面板教和而成，其厚度一般为 1.2—2.5mm。为了把夹在绝缘基板中间的电路引出，多层板上安装元件的孔需要金属化，即在小孔内表面涂效金属层，使之与夹在绝缘基板中间的印制电路接通。下图是多层板结构示意固，多层板所用的元件多为贴片式元件，其特点是： 1. 与集成电路配合使用，可使整机小型化，减少整机重量； 2. 提高了布线密度，缩小了元器件的间距，缩短了信号的传输路径； 3. 减少了元器件焊接点，降低了故障率； 4. 增设了屏蔽层，电路的信号失真减少； 5. 引入了接地散热层，可减少局部过热现象，提高整机工作的可靠性。按基材的性质分类按基材的性质可将印制电路板分为刚性和柔性两种。  刚性印制板刚性印制板具有一定的机械强度，用它装成的部件具有平整状态。一般电子产品中使微信搜索“ADI 智库”，获取更多技术资料 5

用的都是刚性印制板。  柔性印制板柔性印制板是以软层状塑料或其他软质绝缘材料为基材而制成。它所制成的部件可以弯曲和伸缩，在使用时可根据安装要求将其弯曲。柔性印制板一般用于特殊场合，如某些数字万用表的显示屏是可以旋转的，其内部往往采用柔性印制板；手机的显示屏、按键等。下图为手机柔性印制板，它的基材采用聚酰亚胺，并且对表面进行了防氧化处理，最小线宽线距设为 0.1mm。柔性印制板的突出特点是能弯曲、卷曲、折叠，能连接刚性印制板及活动部件，从而能立体布线，实现三维空间互连，它的体积小、重量轻、装配方便，适用于空间小、组装密度高的电子产品。按适用范围分类按适用范围可将印制电路板分为低频和高频印制电路板两种。电子设备高频化是发展趋势，尤其在无线网络、卫星通信日益发展的今天，信息产品走向高速与高频化，及通信产品走向容量大速度快的无线传输之语音、视像和数据规范化。因此发展的新一代产品都需要高频印制板，其敷箔基材可由聚四氖乙烯、豪乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯玻璃布等介质损耗及介电常数小的材料构成。特殊印制板的种类目前，也出现了金属芯印制板、表面安装印制板、碳膜印制板等一些特殊印制板。  金属芯印制板金属芯印制板就是以一块厚度相当的金属板代替环氧玻璃布板，经过特殊处理后，使金届板两面的导体电路相互连通，而和金属部分高度绝缘。金属芯印制板的优点是散微信搜索“ADI 智库”，获取更多技术资料 6

热性及尺寸稳定性好，这是因为铝、铁等磁性材料有屏蔽作用，可以防止互相干扰。  表面安装印制板表面安装印制板是为了满足电子产品“轻、薄、短、小”的需要，配合管脚密度岗、成本低的表面贴装器件的安装工艺而开发的印制扳。该印制板有孔径小、线宽及间距小、精度高、基板要求高等特点。  碳膜印制板碳膜印制板是在镀铜箔板上制成导体图形后，再印制一层碳膜形成触点或跨接线（电阻值符合规定要求）的印制板。其特点是生产工艺简单、成本低、周期短，具有良好的耐磨性、导电性，能使单面板实现高密度化，产品小型化、轻量化，适用于电视机、电话机、录像机及电子琴等产品。第二章良好接地指导原则接地无疑是系统设计中最为棘手的问题之一。尽管它的概念相对比较简单，实施起来却很复杂，遗憾的是，它没有一个简明扼要可以用详细步骤描述的方法来保证取得良好效果，但如果在某些细节上处理不当，可能会导致令人头痛的问题。对于线性系统而言，“地”是信号的基准点。遗憾的是，在单极性电源系统中，它还成为电源电流的回路。接地策略应用不当，可能严重损害高精度线性系统的性能。对于所有模拟设计而言，接地都是一个不容忽视的问题，而在基于 PCB 的电路中，适当实施接地也具有同等重要的意义。幸运的是，某些高质量接地原理，特别是接地层的使用，对于 PCB 环境是固有不变的。由于这一因素是基于 PCB 的模拟设计的显著优势之一，我们将在本文中对其进行重点讨论。我们必须对接地的其他一些方面进行管理，包括控制可能导致性能降低的杂散接地和信号返回电压。这些电压可能是由于外部信号耦合、公共电流导致的，或者只是由于接地导线中的过度 IR 压降导致的。适当地布线、布线的尺寸，以及差分信号处理和接地隔离技术，使得我们能够控制此类寄生电压。我们将要讨论的一个重要主题是适用于模拟/数字混合信号环境的接地技术。事实微信搜索“ADI 智库”，获取更多技术资料 7

分享到：

赞收藏

资料库

PCB设计秘籍 - ADI智库.pdf

相关推荐

开发技术

热门标签

最新资料