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簡單歸納PCB設計時的一些常見錯誤以及解決方法

時間:2018-10-18 09:17:02來源:網(wǎng)絡轉載

導語:?盡管將PCB的設計外包給其他廠商的作法正變得越來越普遍,而且往往非常具有成本效益,但這種做法可能不適合復雜度高的PCB設計,因在這種設計中,性能和可靠性是極其關鍵的。

人都會犯錯,PCB設計工程師自然也不例外。與一般大眾的認知相反,只要我們能從這些錯誤中學到教訓,犯錯也不是一件壞事。

一、PCB中常見錯誤

(1)網(wǎng)絡載入時報告NODE沒有找到

原理圖中的元件使用了pcb庫中沒有的封裝;

原理圖中的元件使用了pcb庫中名稱不一致的封裝;

原理圖中的元件使用了pcb庫中pinnumber不一致的封裝。如三極管:sch中pinnumber為e,b,c,而pcb中為1,2,3。

(2)打印時總是不能打印到一頁紙上

創(chuàng)建pcb庫時沒有在原點;

多次移動和旋轉了元件,pcb板界外有隱藏的字符。選擇顯示所有隱藏的字符,縮小pcb,然后移動字符到邊界內。

(3)DRC報告網(wǎng)絡被分成幾個部分:

表示這個網(wǎng)絡沒有連通,看報告文件,使用選擇CONNECTEDCOPPER查找。

如果作較復雜得設計,盡量不要使用自動布線。

二、原理圖常見錯誤

(1)ERC報告管腳沒有接入信號:

創(chuàng)建封裝時給管腳定義了I/O屬性;

創(chuàng)建元件或放置元件時修改了不一致的grid屬性,管腳與線沒有連上;

創(chuàng)建元件時pin方向反向,必須非pinname端連線。

而最常見的原因,是沒有建立工程文件,這是初學者最容易犯的錯誤。

(2)元件跑到圖紙界外:沒有在元件庫圖表紙中心創(chuàng)建元件。

(3)創(chuàng)建的工程文件網(wǎng)絡表只能部分調入pcb:生成netlist時沒有選擇為global。

(4)當使用自己創(chuàng)建的多部分組成的元件時,千萬不要使用annotate.

三、PCB制造過程中常見錯誤

(1)焊盤重疊

造成重孔,在鉆孔時因為在一處多次鉆孔導致斷鉆及孔的損傷。

多層板中,在同一位置既有連接盤,又有隔離盤,板子做出表現(xiàn)為?隔離,連接錯誤。

(2)圖形層使用不規(guī)范

違反常規(guī)設計,如元件面設計在Bottom層,焊接面設計在TOP層,使人造成誤解。

在各層上有很多設計垃圾,如斷線,無用的邊框,標注等。

(3)字符不合理

字符覆蓋SMD焊片,給PCB通斷檢測及元件焊接帶來不便。

字符太小,造成絲網(wǎng)印刷困難,太大會使字符相互重疊,難以分辨,字體一般>40mil。

(4)單面焊盤設置孔徑

單面焊盤一般不鉆孔,其孔徑應設計為零,否則在產(chǎn)生鉆孔數(shù)據(jù)時,此位置出現(xiàn)孔的坐標.如鉆孔應特殊說明.

如單面焊盤須鉆孔,但未設計孔徑,在輸出電、地層數(shù)據(jù)時軟件將此焊盤做為SMT焊盤處理,內層將丟掉隔離盤。

(5)用填充塊畫焊盤

這樣雖然能通過DRC檢查,但在加工時不能直接生成阻焊數(shù)據(jù),該焊盤覆蓋阻焊劑不能焊接。

(6)電地層既設計散熱盤又有信號線,正像及負像圖形設計在一起,出現(xiàn)錯誤。

(7)大面積網(wǎng)格間距太小

網(wǎng)格線間距<0.3mm,PCB制造過程中,圖形轉移工序在顯影后產(chǎn)生碎膜造成斷線.提高加工難度。

(8)圖形距外框太近

應至少保證0.2mm以上的間距(V-cut處0.35mm以上),否則外型加工時引起銅箔起翹及阻焊劑脫落.影響外觀質量(包括多層板內層銅皮)。

(9)外形邊框設計不明確

很多層都設計了邊框,并且不重合,造成PCB廠家很難判斷以哪一條線成型,標準邊框應設計在機械層或BOARD層,內部挖空部位要明確。

(10)圖形設計不均勻

造成圖形電鍍時,電流分布不勻,影響鍍層均勻,甚至造成翹曲。

(11)異型孔短

異型孔的長/寬應>2:1,寬度>1.0mm,否則數(shù)控鉆床無法加工。

(12)未設計銑外形定位孔

如有可能在PCB板內至少設計2個直徑>1.5mm的定位孔。

(13)孔徑標注不清

孔徑標注應盡量以公制標注,并且以0.05遞增。

對有可能合并的孔徑盡可能合并成一個庫區(qū)。

是否金屬化孔及特殊孔的公差(如壓接孔)標注清楚。

(14)多層板內層走線不合理

散熱焊盤放到隔離帶上,鉆孔后容易出現(xiàn)不能連接的情況。

隔離帶設計有缺口,容易誤解。

隔離帶設計太窄,不能準確判斷網(wǎng)絡

(15)埋盲孔板設計問題

設計埋盲孔板的意義:

提高多層板的密度30%以上,減少多層板的層數(shù)及縮小尺寸

改善PCB性能,特別是特性阻抗的控制(導線縮短,孔徑減少)

提高PCB設計自由度

降低原材料及成本,有利于環(huán)境保護。

還有人將這些問題歸納到工作習慣方面,出問題的人常有這些不良習慣。

缺乏規(guī)劃

俗諺說,"如果一個人事前沒有計劃,便會發(fā)現(xiàn)麻煩會找上門。"這當然也適用于PCB的設計。讓PCB設計可以成功的許多步驟之一是,選擇合適的工具?,F(xiàn)今的PCB設計工程師可在市面上找到許多功能強大且易于使用的EDA套件。每一款都有本身獨特的能力,優(yōu)點和局限性。另外,還應該注意,沒有一款軟件是萬無一失的,所以諸如組件封裝不匹配的問題是一定會發(fā)生的。沒有一款單一工具可滿足你所有需求的情況是有可能發(fā)生的,雖然如此,你還是必須事先下功夫研究,努力找出最適合你需求的最佳產(chǎn)品。網(wǎng)絡上的一些信息,可以幫助你快速上手。

溝通不良

盡管將PCB的設計外包給其他廠商的作法正變得越來越普遍,而且往往非常具有成本效益,但這種做法可能不適合復雜度高的PCB設計,因在這種設計中,性能和可靠性是極其關鍵的。隨著設計復雜度的增加,為實時地確保精確的組件布局和布線,工程師和PCB設計者之間的面對面溝通就變得非常重要,這種面對面的溝通將有助于省去日后昂貴的重做(rework)工作。

同樣重要的是,在設計過程的早期階段就要邀請PCB板制造商加入。他們可以對您的設計提供初步的反饋,他們可根據(jù)其流程和程序讓效率最大化,長遠來看,這將可幫助你省下可觀的時間和金錢。借著讓他們知道你的設計目標,及在PCB布局的早期階段邀請他們參與,你可以在產(chǎn)品投入生產(chǎn)之前即可避免任何潛在的問題,并縮短產(chǎn)品上市的時間。

未能徹底測試早期的原型

原型板可以讓你證明你的設計是按照原來的規(guī)格在運作。原型測試可以讓你在大批量生產(chǎn)之前驗證PCB的功能和質量,及其性能。成功的原型測試需要大量的時間和經(jīng)驗,但一個強大的測試計劃和一組明確的目標可縮短評估時間,且也可以降低生產(chǎn)相關錯誤的可能性。如果原型測試過程中發(fā)現(xiàn)任何問題,就需要在重新配置過的電路板之上進行第二次的測試。在設計過程的早期階段將高危險因素納入,你將可從測試的多次迭代中受益,及早找出任何潛在的問題,降低風險,確保計劃可如期完成。

使用低效的布局技術或不正確的組件

更小,更快的設備讓PCB設計工程師要為復雜的設計布局,這種設計將采用更小的組件來減少占用面積,且它們也將放得更加靠近。采用一些技術,例如內部PCB層上的嵌入式分立器件,或引腳間距更小的球柵數(shù)組(BGA)封裝,都將有助于縮小電路板尺寸,提高性能,并保留空間,以便在遇到問題后可以重做。當與具有高引腳數(shù)和更小間距的組件搭配使用時,在設計時間選擇正確的電路板布局技術是很重要的,如此即可避免在日后出現(xiàn)問題,及盡量降低制造成本。

此外,一定要仔細研究,那些你打算使用的替代組件之取值范圍和性能特點,即使是那些被標示為可直接插入的替換組件(drop-inreplacement)。替換組件特性的微小變化,可能就足以搞砸整個設計的性能。

忘記為你的工作備份

將重要數(shù)據(jù)備份起來。這還需要我來提醒嗎?至少,你應該將你最重要的工作成果和其他難以替代的文件備份起來。盡管大多數(shù)的公司每天都會將公司的所有數(shù)據(jù)備份起來,但一些規(guī)模較小的公司可能不會這樣做,或者如果你是在家工作的人也不會這樣做?,F(xiàn)今,將數(shù)據(jù)備份到云端是如此的方便和便宜,實在沒有任何借口不將數(shù)據(jù)備份起來,將數(shù)據(jù)保存在安全的處所,以免它被竊、遇到火災、和其他本地性的災害。

成為單人島嶼

雖然你可能認為你的設計是完美無瑕的,且犯錯根本就不會是你的風格,但很多時候,你的同儕會在你的設計看到一些你沒有注意到的錯誤。有時候,即使你知道了設計的復雜細節(jié),對它接觸較少的人可能可以保持一種更客觀的態(tài)度,并提供寶貴的見解。與你的同儕經(jīng)常檢視你的設計,有助于找到不可預見的問題,并讓你的計劃保持在正確的軌道上,將費用維持在預算之內。當然,犯錯不可避免,但只要能學到教訓,下次就能設計出優(yōu)秀的產(chǎn)品。

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