覆銅作為PCB設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，不管是國產(chǎn)的PCB設(shè)計(jì)軟件，還國外的一些Protel，PowerPCB都提供了智能覆銅功能，那么怎樣才能敷好銅，我將自己一些想法與大家一起分享，希望能給同行帶來益處。 所謂覆銅，就是將PCB上閑置的空間作為基準(zhǔn)面，然后用固體銅填充，這些銅區(qū)又稱為灌銅。覆銅的意義在于，減小地線阻抗，提高抗干擾能力;降低壓降，提高電源效率;與地線相連，還可以減小環(huán)路面積。也出于讓PCB焊接時(shí)盡可能不變形的目的，大部分PCB生產(chǎn)廠家也會(huì)要求PCB設(shè)計(jì)者在PCB的空曠區(qū)域填充銅皮或者網(wǎng)格狀的地線，覆銅如果處理的不當(dāng)，那將得不賞失，究竟覆銅是“利大于弊”還是“弊大于利”? 大家都知道在高頻情況下，印刷電路板上的布線的分布電容會(huì)起作用，當(dāng)長度大于噪聲頻率相應(yīng)波長的1/20 時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生天線效應(yīng)，噪聲就會(huì)通過布線向外發(fā)射，如果在PCB 中存在不良接地的覆銅話，覆銅就成了傳播噪音的工具，因此，在高頻電路中，千萬不要認(rèn)為，把地線的某個(gè)地方接了地，這就是“地線”，一定要以小于λ/20 的間距，在布線上打過孔，與多層板的地平面“良好接地”。如果把覆銅處理恰當(dāng)了，覆銅不僅具有加大電流，還起了屏蔽干擾的雙重作用。 覆銅一般有兩種基本的方式，就是大面積的覆銅和網(wǎng)格銅，經(jīng)常也有人問到，大面積覆銅好還是網(wǎng)格覆銅好，不好一概而論。為什么呢?大面積覆銅，具備了加大電流和屏蔽雙重作用，但是大面積覆銅，如果過波峰焊時(shí)，板子就可能會(huì)翹起來，甚至?xí)鹋?。因此大面積覆銅，一般也會(huì)開幾個(gè)槽，緩解銅箔起泡，單純的網(wǎng)格覆銅主要還是屏蔽作用，加大電流的作用被降低了，從散熱的角度說，網(wǎng)格有好處(它降低了銅的受熱面)又起到了一定的電磁屏蔽的作用。但是需要指出的是，網(wǎng)格是使由交錯(cuò)方向的走線組成的，我們知道對(duì)于電路來說，走線的寬度對(duì)于電路板的工作頻率是有其相應(yīng)的“電長度“的(實(shí)際尺寸除以工作頻率對(duì)應(yīng)的數(shù)字頻率可得，具體可見相關(guān)書籍)，當(dāng)工作頻率不是很高的時(shí)候，或許網(wǎng)格線的作用不是很明顯，一旦電長度和工作頻率匹配時(shí)，就非常糟糕了，你會(huì)發(fā)現(xiàn)電路根本就不能正常工作，到處都在發(fā)射干擾系統(tǒng)工作的信號(hào)。所以對(duì)于使用網(wǎng)格的同仁，我的建議是根據(jù)設(shè)計(jì)的電路板工作情況選擇，不要死抱著一種東西不放。因此高頻電路對(duì)抗干擾要求高的多用網(wǎng)格，低頻電路有大電流的電路等常用完整的鋪銅。 說了這么多，那么我們?cè)诟层~中，為了讓覆銅達(dá)到我們預(yù)期的效果，那么覆銅方面需要注意那些問題： 1.如果PCB的地較多，有SGND、AGND、GND，等等，就要根據(jù)PCB板面位置的不同，分別以最主要的“地”作為基準(zhǔn)參考來獨(dú)立覆銅，數(shù)字地和模擬地分開來覆銅自不多言，同時(shí)在覆銅之前，首先加粗相應(yīng)的電源連線：5.0V、3.3V等等，這樣一來，就形成了多個(gè)不同形狀的多變形結(jié)構(gòu)。 2.對(duì)不同地的單點(diǎn)連接，做法是通過0歐電阻或者磁珠或者電感連接; [...]

在電子產(chǎn)品更新飛快的現(xiàn)在，PCB的印制從以前的單層板擴(kuò)展到雙層板以及高精度要求更復(fù)雜的多層板。因此，電路板孔的加工要求就越來越多，比如：孔徑越來越小，孔與孔的間距越來越小。據(jù)了解現(xiàn)在板廠用的比較多的就是環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料，對(duì)孔大小的定義是直徑0.6mm以下為小孔，0.3mm以下為微孔。今天我就來介紹下微小孔的加工方法：機(jī)械鉆削。 我們?yōu)榱吮ＷC較高的加工效率和孔的質(zhì)量，減少不良品的比列。機(jī)械鉆削過程中，要考慮到軸向力和切削扭矩兩個(gè)因素這可能直接或者間接影響孔的質(zhì)量。軸向力和扭矩隨著進(jìn)給量、切削層的厚度也會(huì)增加，那么切削速度進(jìn)而增大，這樣單位時(shí)間內(nèi)切割纖維的數(shù)量就增大，刀具磨損量也會(huì)迅速增大。所以不同大小的孔，鉆刀的壽命也是不一樣的，操作人員要對(duì)設(shè)備的性能熟悉及時(shí)更換鉆刀。這也是微小孔為什么加工的成本要高些的原因。 軸向力中靜態(tài)分力FS影響橫刃廣德切削，而動(dòng)態(tài)分力FD主要影響主切削刃的切削，動(dòng)態(tài)分力FD對(duì)表面粗糙度的影響比靜態(tài)分力FS要大。一般會(huì)有預(yù)制孔孔徑小于0.4mm時(shí)，靜態(tài)分力FS隨孔徑的增大而急劇減小，而動(dòng)態(tài)分力FD減小的趨勢較平坦。 PCB鉆頭的磨損與切削速度、進(jìn)給量、槽孔的大小有關(guān)。鉆頭半徑對(duì)玻璃纖維寬度的比值對(duì)刀具壽命影響較大，比值越大，刀具切削纖維束寬度也越大，刀具磨損也隨之增大。在實(shí)際應(yīng)用中，0.3mm的鉆刀壽命可鉆 3000個(gè)孔。鉆刀越大，鉆的孔越少。 為了防止鉆孔時(shí)遇到分層、孔壁損壞、污斑、毛刺這些問題，我們可以在分層的時(shí)候先在下面放一個(gè)2.5mm厚度的墊板，把覆銅板放在墊板上面，接著在覆銅板上面再放上鋁片，鋁片的作用是1.保護(hù)板面不會(huì)擦花。 2.散熱好，鉆頭在鉆的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生熱量。 3.緩沖作用/引鉆作用，防止偏孔。減少毛刺的方法是采用振動(dòng)鉆削的技術(shù)，使用硬質(zhì)合金鉆頭鉆削、硬度好，刀具的尺寸和結(jié)構(gòu)也需要調(diào)整。

對(duì)于以下基本概念的理解非常重要，掌握有關(guān)數(shù)?；旌显O(shè)計(jì)的基本概念，有助于理解后面制定得很嚴(yán)格的布局和布線設(shè)計(jì)規(guī)則，從而在終端產(chǎn)品數(shù)模混合的設(shè)計(jì)時(shí)，不會(huì)輕易打折執(zhí)行其中的重要約束規(guī)則。并且有助于靈活有效地處理數(shù)?；旌显O(shè)計(jì)方面可能遇到的串?dāng)_問題。 1.模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)在抗干擾能力方面的重要區(qū)別 數(shù)字信號(hào)電平有較強(qiáng)的抗干擾能力，而模擬信號(hào)的抗干擾能力很差。 舉個(gè)例子，3V 電平的數(shù)字信號(hào)，即使接收到 0.3V 的串?dāng)_信號(hào)，也可以容忍，不會(huì)對(duì)邏輯狀態(tài)產(chǎn)生影響。但在模擬信號(hào)領(lǐng)域，有些信號(hào)極微弱，例如 GSM 手機(jī)的接收靈敏度能夠做到-110dBm 的指標(biāo)，僅相當(dāng)于 [...]

通過對(duì)過孔寄生特性的分析，我們可以看到，在高速PCB設(shè)計(jì)中，看似簡單的過孔往往也會(huì)給電路的設(shè)計(jì)帶來很大的負(fù)面效應(yīng)。為了減小過孔的寄生效應(yīng)帶來的不利影響，在設(shè)計(jì)中可以盡量做到： 1、從成本和信號(hào)質(zhì)量兩方面考慮，選擇合理尺寸的過孔大小。比如對(duì)6-10層的內(nèi)存模塊PCB設(shè)計(jì)來說，選用10/20Mil(鉆孔/焊盤)的過孔較好，對(duì)于一些高密度的小尺寸的板子，也可以嘗試使用8/18Mil的過孔。目前技術(shù)條件下，很難使用更小尺寸的過孔了。對(duì)于電源或地線的過孔則可以考慮使用較大尺寸，以減小阻抗。 2、上面討論的兩個(gè)公式可以得出，使用較薄的PCB板有利于減小過孔的兩種寄生參數(shù)。 3、PCB板上的信號(hào)走線盡量不換層，也就是說盡量不要使用不必要的過孔。 4、電源和地的管腳要就近打過孔，過孔和管腳之間的引線越短越好，因?yàn)樗鼈儠?huì)導(dǎo)致電感的增加。同時(shí)電源和地的引線要盡可能粗，以減少阻抗。 5、在信號(hào)換層的過孔附近放置一些接地的過孔，以便為信號(hào)提供最近的回路。甚至可以在PCB板上大量放置一些多余的接地過孔。當(dāng)然，在設(shè)計(jì)時(shí)還需要靈活多變。前面討論的過孔模型是每層均有焊盤的情況，也有的時(shí)候，我們可以將某些層的焊盤減小甚至去掉。 特別是在過孔密度非常大的情況下，可能會(huì)導(dǎo)致在鋪銅層形成一個(gè)隔斷回路的斷槽，解決這樣的問題除了移動(dòng)過孔的位置，我們還可以考慮將過孔在該鋪銅層的焊盤尺寸減小。

印制電路板PCB （ Printed Circuit Board）是承載電子元器件并連接電路的橋梁，作為“電子產(chǎn)品之母”，被廣泛應(yīng)用于通訊、消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)、汽車電子、工業(yè)控制、醫(yī)療器械、國防及航空航天等領(lǐng)域，是現(xiàn)代電子信息產(chǎn)品中不可或缺的電子元器件。 PCB自20世界30年代中期發(fā)明至今已有80余年。歷史表明：沒有線路板，沒有電子線路，飛行、交通、原子能、計(jì)算機(jī)、宇航、通信、家電……這一切都無法實(shí)現(xiàn)。 道理很容易理解：芯片，IC，集成電路是電子信息工業(yè)的糧食，半導(dǎo)體技術(shù)體現(xiàn)了一個(gè)國家的工業(yè)現(xiàn)代化水平，引導(dǎo)電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而半導(dǎo)體（集成電路、 IC）的電氣互連和裝配必須靠PCB。 可見，無PCB，不電子。 對(duì)電子而言，PCB的重要性不言而喻。而對(duì)于想學(xué)習(xí)或正在學(xué)習(xí)PCB或電子的同學(xué)，我們有一點(diǎn)小建議： [...]

本文就旁路電容、電源、地線設(shè)計(jì)、電壓誤差和由PCB布線引起的電磁干擾(EMI)等幾個(gè)方面，討論模擬和數(shù)字布線的基本相似之處及差別。 工程領(lǐng)域中的數(shù)字設(shè)計(jì)人員和數(shù)字電路板設(shè)計(jì)專家在不斷增加，這反映了行業(yè)的發(fā)展趨勢。盡管對(duì)數(shù)字設(shè)計(jì)的重視帶來了電子產(chǎn)品的重大發(fā)展，但仍然存在，而且還會(huì)一直存在一部分與模擬或現(xiàn)實(shí)環(huán)境接口的電路設(shè)計(jì)。模擬和數(shù)字領(lǐng)域的布線策略有一些類似之處，但要獲得更好的結(jié)果時(shí)，由于其布線策略不同，簡單電路布線設(shè)計(jì)就不再是最優(yōu)方案了。本文就旁路電容、電源、地線設(shè)計(jì)、電壓誤差和由PCB布線引起的電磁干擾(EMI)等幾個(gè)方面，討論模擬和數(shù)字布線的基本相似之處及差別。 模擬和數(shù)字布線策略的相似之處 旁路或去耦電容 在布線時(shí)，模擬器件和數(shù)字器件都需要這些類型的電容，都需要靠近其電源引腳連接一個(gè)電容，此電容值通常為0.1uF。系統(tǒng)供電電源側(cè)需要另一類電容，通常此電容值大約為10uF。 這些電容的位置如圖1所示。電容取值范圍為推薦值的1/10至10倍之間。但引腳須較短，且要盡量靠近器件(對(duì)于0.1uF電容)或供電電源(對(duì)于10uF電容)。 在電路板上加旁路或去耦電容，以及這些電容在板上的位置，對(duì)于數(shù)字和模擬設(shè)計(jì)來說都屬于常識(shí)。但有趣的是，其原因卻有所不同。在模擬布線設(shè)計(jì)中，旁路電容通常用于旁路電源上的高頻信號(hào)，如果不加旁路電容，這些高頻信號(hào)可能通過電源引腳進(jìn)入敏感的模擬芯片。一般來說，這些高頻信號(hào)的頻率超出模擬器件抑制高頻信號(hào)的能力。如果在模擬電路中不使用旁路電容的話，就可能在信號(hào)路徑上引入噪聲，更嚴(yán)重的情況甚至?xí)鹫駝?dòng)。 ? 圖1 在模擬和數(shù)字PCB設(shè)計(jì)中，旁路或去耦電容(0.1uF)應(yīng)盡量靠近器件放置。供電電源去耦電容(10uF)應(yīng)放置在電路板的電源線入口處。所有情況下，這些電容的引腳都應(yīng)較短 [...]

今天和大家講講pcb線路板沉金和鍍金的區(qū)別，沉金板與鍍金板是PCB電路板經(jīng)常使用的工藝，許多工程師都無法正確區(qū)分兩者的不同，甚至有一些工程師認(rèn)為兩者不存在差別，這是非常錯(cuò)誤的觀點(diǎn)，必須及時(shí)更正。 那么這兩種“金板”究竟對(duì)電路板會(huì)造成何等的影響呢?下面我就具體為大家講解下，徹底幫大家?guī)透拍罡闱宄?所以大家選用鍍金，那什么是鍍金，我們所說的整板鍍金，一般指的是“電鍍金”“電鍍鎳金板”“電解金”“電金”“電鎳金板”，有軟金和硬金的區(qū)分(一般硬金是用于金手指的)，原理是將鎳和金(俗稱金鹽)溶化于化學(xué)藥水中，將線路板浸在電鍍缸內(nèi)并接通電流而在電路板的銅箔面上生成鎳金鍍層，電鎳金因鍍層硬度高，耐磨損，不易氧化的優(yōu)點(diǎn)在電子產(chǎn)品中得到廣泛的應(yīng)用。 那什么又是沉金呢?沉金是通過化學(xué)氧化還原反應(yīng)的方法生成一層鍍層，一般厚度較厚，是化學(xué)鎳金金層沉積方法的一種，可以達(dá)到較厚的金層。 線路板沉金板與鍍金板的區(qū)別： 1、 一般沉金對(duì)于金的厚度比鍍金厚很多，沉金會(huì)呈金黃色較鍍金來說更黃，看表面客戶更滿意沉金。 這二者所形成的晶體結(jié)構(gòu)不一樣。 2、由于沉金與鍍金所形成的晶體結(jié)構(gòu)不一樣，沉金較鍍金來說更容易焊接，不會(huì)造成焊接不良，引起客戶投訴。同時(shí)也正因?yàn)槌两鸨儒兘疖?，所以金手指板一般選鍍金，硬金耐磨。 3、沉金板只有焊盤上有鎳金，趨膚效應(yīng)中信號(hào)的傳輸是在銅層不會(huì)對(duì)信號(hào)有影響。 [...]

對(duì)學(xué)電子的人來說，在PCB電路板上設(shè)置測試點(diǎn)(test point)是在自然不過的事了，可是對(duì)學(xué)機(jī)械的人來說，測試點(diǎn)是什么？ 基本上設(shè)置測試點(diǎn)的目的是為了測試電路板上的零組件有沒有符合規(guī)格以及焊性，比如說想檢查一顆電路板上的電阻有沒有問題，最簡單的方法就是拿萬用電表量測其兩頭就可以知道了。 可是在大批量生產(chǎn)的工廠里沒有辦法讓你用電表慢慢去量測每一片板子上的每一顆電阻、電容、電感、甚至是IC的電路是否正確，所以就有了所謂的ICT(In-Circuit-Test)自動(dòng)化測試機(jī)臺(tái)的出現(xiàn)，它使用多根探針(一般稱之為「針床(Bed-Of-Nails)」治具)同時(shí)接觸板子上所有需要被量測的零件線路，然后經(jīng)由程控以序列為主， 并列為輔的方式循序量測這些電子零件的特性，通常這樣測試一般板子的所有零件只需要1~2分鐘左右的時(shí)間可以完成，視電路板上的零件多寡而定，零件越多時(shí)間越長。 但是如果讓這些探針直接接觸到板子上面的電子零件或是其焊腳，很有可能會(huì)壓毀一些電子零件，反而適得其反，所以聰明的工程師就發(fā)明了「測試點(diǎn)」，在零件的兩端額外引出一對(duì)圓形的小點(diǎn)，上面沒有防焊(mask)，可以讓測試用的探針接觸到這些小點(diǎn)，而不用直接接觸到那些被量測的電子零件。 早期在電路板上面還都是傳統(tǒng)插件(DIP)的年代，的確會(huì)拿零件的焊腳來當(dāng)作測試點(diǎn)來用，因?yàn)閭鹘y(tǒng)零件的焊腳夠強(qiáng)壯，不怕針扎，可是經(jīng)常會(huì)有探針接觸不良的誤判情形發(fā)生，因?yàn)橐话愕碾娮恿慵?jīng)過波峰焊(wave soldering)或是SMT吃錫之后，在其焊錫的表面通常都會(huì)形成一層錫膏助焊劑的殘留薄膜，這層薄膜的阻抗非常高，常常會(huì)造成探針的接觸不良，所以當(dāng)時(shí)經(jīng)常可見產(chǎn)線的測試作業(yè)員，經(jīng)常拿著空氣噴槍拼命的吹，或是拿酒精擦拭這些需要測試的地方。 其實(shí)經(jīng)過波峰焊的測試點(diǎn)也會(huì)有探針接觸不良的問題。后來SMT盛行之后，測試誤判的情形就得到了很大的改善，測試點(diǎn)的應(yīng)用也被大大地賦予重任，因?yàn)镾MT的零件通常很脆弱，無法承受測試探針的直接接觸壓力，使用測試點(diǎn)就可以不用讓探針直接接觸到零件及其焊腳，不但保護(hù)零件不受傷害，也間接大大地提升測試的可靠度，因?yàn)檎`判的情形變少了。 不過隨著科技的演進(jìn)，電路板的尺寸也越來越小，小小地電路板上面光要擠下這么多的電子零件都已經(jīng)有些吃力了，所以測試點(diǎn)占用電路板空間的問題，經(jīng)常在設(shè)計(jì)端與制造端之間拔河，不過這個(gè)議題等以后有機(jī)會(huì)再來談。測試點(diǎn)的外觀通常是圓形，因?yàn)樘结樢彩菆A形，比較好生產(chǎn)，也比較容易讓相鄰探針靠得近一點(diǎn)，這樣才可以增加針床的植針密度。 [...]