电路板设计（精选6篇）
篇1：电路板设计
总结
经过五天的PCB电路板训练，通过对软件的使用，以及实际电路板的设计，对电路板有了更深的认识，知道了电路板的相关知识和实际工作原理。同时也感受到了电路板的强大能力，怪不得现在的电路都是采用集成的电路板电路，因为它实在是有太多的好处，节约空间，方便接线，能大大缩小电路的体积。方便人类小型电器的发明。但是电路板也有一定缺陷，就是太小了，散热不是特别好，这就使得器件的性能不能像想象中那么好。
通过使用，不得不说cadence软件确实很好用，功能太强大，而且也很方便使用，接线，布线，绘制电路板等，很方便使用，不过有一点就是，器件接线的时候不能直接把器件接到导线上，这点不够人性化。虽然说，软件学了五天时间，不过对软件使用还不是能完全掌握，只能掌握一些基本操作，对更深层的有些就不是很了解了。但是时间有限，只有一个星期实训PCB电路板，老师能教给我们的也只有这么多了，剩下的只有靠我们自己回去自己学习了，作为电子工程系的一名学生，深知掌握这些装也软件的重要性，因为以后我们从事 的技术工作需要这些软件工具。
第一天搭接电路，还比较简单，只是有点麻烦，电路搭接好后就要开始封装各个元器件的封装，这就需要很大的耐心，一个一个元器件的进行封装，还不能弄错，不然后面就生成不了报表，生成不了报表，后面进行电路板设计的时候就会导入错误，以致不能进行电路板设计。后面用 PCB Editer 进行设计电路板设计要导入报表，然后才能开始布局和布线，由于导入的库文件里面没有sop8和sop28两个焊盘的封装，因此在进行设计电路板之前，要先设计那两个器件的焊盘的封装，然后导入库函数，才能导入报表的时候不会报错。不过导入的时候也遇到了一些问题，会提示二极管的管脚不匹配，譬如多一个2脚，少一个3角，然后就觉得很神奇，二极管就只有两个管脚怎么会有3脚了。后面通过老师的讲解，才明白，原来设计电路板的时候只认封装，不认元器件，是根据封装导入元器件，因此在设计封装的时候，管脚是怎么设计，在原理图里面就要把元器件的管脚改成和封装一样，后面把原理图的管脚改成和导入库函数里面的封装一样，提示就没有了，不过后面又遇到一些小问题，譬如说，下划线写成横线了，然后就有报错，找不到元器件的封装。这给我警示，在原理图的时候，要仔细认真的把管脚封装写对，最然会很麻烦。后面导入报表，开始设计电路板，先开始是布局，大致步好后，然后就开始用软件自带的自动布线，结果发现有很多蝴蝶结，为什么要自动布线，因为最开始我认为如果自动布线可以的话，那手动布线肯定也可以，结果后面一直自动布线不成功。后面老师讲解，才知道，不一定要自动布线成功才能手动布线，浪费了好多时间，以至于后面都要重新排，因为最开始没有把原理图的元器件分块布局，完全是凭感觉乱布局的，后面就是一大片密密麻麻的线，而且很多元器件接点的线都有点长。后面按块先布局，然后再整体布局，然后再微小变动，这样，线明显变少了，而且元器件的接点的线都很少很长了，这样就方便后面的布线了。所以说，布局那是相当的重要啊，先考虑局部，然后再考虑整体。布局步好后，布线就很快了，也没有花多少时间布局，步好后，看了下，还是感觉蛮好的，再没有布电源和地线的情况下，总共打了21个孔，总之，布线的图看起还是蛮自豪的，花了几天的时间，设计出了人生的第一块的电路板，虽然设计的不是很好，但是第一次也足够了。后面再布电源线和地线，记过后面就有63个孔，能感觉到，电路板中间设计电源层和地层，真是一个相当合理的设计，只需要一个打孔到该层就可以了，不用在电路板上面绕好多好多的线，同时也方便了其他没有接电源线和地线的元器件的布线，因为没有这些接电源线和地线，就节约出了很多的空间，可以用来给其他元器件布线。
设计了五天，终于是在最后一天，把所有的设计好了，真是不容易啊。老师也不容易，有什么不懂的地方，老师都是很耐心的给我们讲解，在这里谢谢老师。老师辛苦了。
这次实训，也收获了很多，最重要的是对电路板有了很好的认识，因为以前都不怎么知道电路板，平时上课的时候也没有老师讲过。通过这次设计电路板以及老师的讲解，才对电路板有了很好的认识，因为电路板这个东西，对我们是很有用的，因为以后我们就是和这个东西打交道。其次是知道了怎么去设计电路板，虽然只是理论上的，还不是实际上的，也感觉到其实设计电路板也不像想象中那么困难，只要最开始设计好原理图，后面的一切就交给计算机去设计。不过从这个实训中也体会到，仔细认真，对我们理工科学生是相当重要，因为在封装的时候任何一个小错误，都会造成后面设计电路板不成功。还有就是不能太急躁，最开始想很快做完，结果做的后面都要重做，设计这个东西，也要循环渐进。
卢骏
2011年7月1日星期五
篇2：电路板设计
印制电路板废水处理设计
1 废水处理的`重要性 改革开放以来,我国印制板工业也有了一个突飞猛进的发展 随着印制板制造技术的发展,生产过程中产生的污染也在逐步增加,治理这些污染是搞好环境保护的必不可少的条件.
作 者：刘晖 作者单位：深圳市物业工程开发公司,广东深圳,518000 刊 名：科技资讯 英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)： “”(9) 分类号：X7 关键词：篇3：印制电路板设计
关键词：印制电路板,元件布局,布线,电磁兼容,设计
0 引言
印制电路板(Printed Circuit Board)简称PCB,其是电子产品中电路元件的载体,并为电路元件和器件提供电气联接,其设计是电子产品设计的重要环节,其设计的好坏直接决定电子产品的质量。本文通过介绍印制电路板设计过程中在元件布局、布线、电磁兼容及抗干扰设计中应注意的问题等,以提高印制电路板设计的成功率。
1 元件布局
PCB设计中的元件布局,是指PCB上的电子元件及配件的排列方式与位置,元件的合理布局是PCB布线与PCB设计的基础。元件布局应综合考虑元件密度、元件特性、散热、电磁兼容、导线布线等方面的要求。元件布局的方法有自动布局与手动布局两种。其中自动布局是根据PCB设计软件中的元件安全距离、方向限制、放置板层限制等设计规则,由PCB设计软件根据一定算法直接进行布局,其布局效果一般与设计要求存在误差,不太合理,所以较少单独使用;在PCB设计中主要使用手动布局方式,其在布局时应注意以下原则:
1.1 元件放置次序
应先放置与PCB板机械尺寸有关的固定位置元件,其次放置具有特殊要求和体积较大的元件,最后合理放置电阻等一般元件。
1.2 元件放置位置
电源插座、PCB接口等定位元件,一般放置在PCB板的边缘,并留有3mm～5mm的间距;大功率三极管、整流管等发热器件,应放置在PCB板上易于散热的地方,并远离电解电容等怕热元件;根据电路中各单元模块信号传递关系,应将低频与高频电路、模拟与数字电路分开,将集成芯片放置在电路中心,以便于连线;高频元件放置时应尽量紧凑,以缩短信号线降低信号线的干扰。
1.3 元件间距
元件间间距应考虑元件密度、器件间有无可能被击穿或打火等情况进行合理设置,对于中密度板,一般元件,其元件间距一般取1.27mm～2.54mm。
2 布线
布线是PCB设计中的重要环节,其布线方式有单面布线、双面布线及多层布线。布线方法有自动布线、手动布线两种,因自动布线是设计软件根据程序设置及参数按照一定算法自动在元件间进行布线,其布线速度快,布通率高,但一般布线效果不理想,抗干扰性能差,需进行手动修改;手动布线虽然可以消除自动布线产生的不足,但因PCB板中导线数量多,工作量大,所以无法完全采用手动进行布线。在PCB布线时一般将自动布线与手动布线相结合,先进行自动布线后进行手动调整,已达到最佳的布线效果。在布线时应注意以下原则:
2.1 导线走向
导线最好为直线,需要转折时应采用大于90度的钝角或圆弧曲线来完成,以减少PCB板中电路信号对外发射及电路间信号相互间耦合;对于双面板,在顶层与底层布线时,其导线应相互垂直或斜交,避免相互平行,以减少相互干扰。
2.2 导线宽度
PCB设计中,导线的宽度由导线与PCB基板之间的粘附强度以及流过导线的电流大小决定。当铜箔的厚度为0.05mm,宽度为1mm～1.5mm时,可通过2A的电流。根据不同工作电流,在PCB设计中应合理设置不同导线的宽度。PCB设计中应尽量加宽电源线与地线的宽度,地线允许通过的电流值应为电路正常工作电流值的三倍。在条件允许的情况下,最好给每个电路模块或集成芯片提供单独的地线与电源线,以减少共阻抗干扰。
2.3 导线间距
导线间距的大小主要由最坏情况下的线间绝缘电阻和击穿电压决定,通常高频信号线的最小间隔应大于0.2032mm,一般电路应大于0.1016mm。在导线密度较低时,导线间距应尽量宽些,以便于操作和生产。
3 电器兼容及抗干扰设计
随着电子技术的发展,PCB板中电子元件密度大大增加,电子产品的频带日益加宽、功率逐渐增大、灵敏度不断提高,电子产品的电磁兼容与抗干扰问题日益突出。所以在进行PCB板设计时除了应为电路元件提供正确的电气连接外还需考虑电磁兼容与抗干扰问题,以提高PCB板的可靠性。
3.1 PCB板屏蔽设计
PCB板屏蔽主要是应用各种导电材料,制成壳体与大地相连,以切断静电耦合、感应耦合或交变电磁场耦合的电磁噪声传播路径。PCB板屏蔽的一般做法是在印制电路板的辐射元件或敏感元件上安装金属罩。
3.2 电源线抗干扰设计
电源线是电磁干扰传入电子设备和传出电子设备的主要途径。通过电源线,外部电网上的干扰可以传入电子设备,同样电子设备产生的干扰也可通过电源线传到外部电网,在PCB设计时应在电源入口安装一个低通滤波器,以滤除高频信号。
3.3 导线抗干扰设计
在印制电路板上,导线长距离高密度平行,可能产生传输通道干扰。PCB设计时高频信号间的布线尽量少平行,并且导线原则上要短;因PCB板中的导线具有电感性,往往会在PCB板上产生较强的电磁辐射。并且这些导线又能接受外部的电磁干扰,使电路对干扰很敏感,所以在设计时应在导线上添加信号滤波器以消除高频电磁干扰辐射和接收问题。
3.4 器件抗干扰设计
印制电路板中插接的电阻、电容、晶体管等直插式元件的引脚,在高频时具有电感成分,在PCB设计时可将直插式元件用表贴式元件替换以消除其电感成分。
以上是在印制电路板设计过程中在元件布局、布线、电磁兼容与抗干扰应注意的事项,在PCB设计中还有许多应注意的事项,在实际应用中还需要大家自己进行探索与总结。
参考文献
[1]龙子夜,张杰,寇琼月.印制电路板的设计[J].武汉工业学院学报.2007年12月:73-77.
[2]柴黎.基于Protel99SE的电路板设计[J].电脑开发与应用2012,(2):74-78.
[3]钱大军.高频印制电路板的设计[J].西部广播电视1 999(6):52-53.
篇4：电路板设计
【关键词】PCB；电磁兼容性；抑制对策
在信息化技术不断发展的今天，电子产品的功能、种类、构造等都越发复杂，促使PCB设计逐渐多层次化和高密度化，PCB设计里的电磁兼容性问题也备受重视与关注。电磁兼容性（EMC）设计不仅能确保PCB板上所有电路均正常、稳定工作，不相互干擾，还能有效降低PCB对外的辐射发射以及传导发射，确保PCB电路不受外部辐射与传导干扰。故研究基于PCB设计的电磁兼容性十分重要。
1、PCB干扰种类
PCB干扰主要有三种，一是布局类干扰，通常是PCB板上元件放置位置不合适产生的干扰；二是板层类干扰，通常是由于不科学设置造成的噪声干扰；三是走线类干扰，通常是PCB信号线、电源线以及地线的线距离或是线宽度设置不合理或是PCB布线方法不当等造成的干扰。就PCB干扰类型来说，可分别采取布局规则、分层对策、走线规则抑制措施，削弱甚至是消除PCB设计受干扰的影响，确保符合电磁兼容性设计标准。
2、PCB干扰种类的对应抑制对策
2.1布局类干扰的抑制对策
要抑制布局类干扰必须确保PCB布局合理，PCB布局应遵循以下六点：一是根据信号流通位置合理设置每个功能模块的电路位置，尽量确保方向一致；二是布局中心锁定为模块电路的核心元件，尽可能缩减各个元器件间尤其是高频器件之间的引线；三是集成热敏元件、芯片等的时候必须远离发热元件；四是结合PCB板上元器件的位置确定连接器位置，尽量将连接器放置在PCB板一侧，防止电缆从两侧引出，降低共模电流辐射；五是I/O驱动器要和连接器紧紧靠在一起，防止板上I/O信号长距离走线；六是如若是敏感元器件则不能靠太近，输出和输入元件要远离。
2.2板层类干扰的抑制对策
首先，应掌握电路板设计信息，综合考虑信号线密集程度、电源和地种类等因素，以此确定保障电路功能需要的电源和布线层数。分层对策的好坏对接地层或是电源层的瞬态电压以及电源与信号的电磁场屏蔽有重要影响。根据实践经验给出总分层对策，接地层和电源层应相邻且两者间距尽量小，信号层要紧挨接地层或是电源层使用一层或多层。在设计单双层板的时候要重点设计电源线与信号线。为缩减电源电流的回路面积，地线和电源线间要紧邻且保持平行。就单层板来说，应在重要信号线两边设置保卫地线，一来缩减信号回路面积，二来避免信号线和与信号线间出现串扰。就双层板来说，也可以设置保卫地线，或是在重要信号线的投影平面上进行大面积铺地。单双层板的制造和装配调试虽然简单方便，但若是如 数字电路以及数模混合电路等较复杂的PCB是不适合使用的。因为缺乏参考平面，辐射会随着环路面积的增加而增强，平行走线也很难避免。
如若成本足够，建议采用多层板。在设计多层板时要遵循三点：一是如总线、时钟线等辐射强或是敏感度高的重要信号线，布线最好在两地层间或是和地层紧邻的信号层，布线接近地平面便于缩减信号回路面积，减小辐射强度，强化抗干扰能力。二是确保边缘辐射得到有效控制，与相邻地平面相比电源平面需要向内缩减5到20H（H为介质厚度）；三是如果底层和顶层有高频信号线，需要把高频信号线走在顶层和地层之间，抑制高频信号线对空间的辐射。
2.3走线类干扰的抑制措施
PCB走线需要遵循六点原则：一是输出端和输入端导线要尽可能防止相邻长距离平行，可通过在走线间插地线或是增加线条间距的方式降低平行串扰；二是不能突然改变走线宽度，如若要拐角，拐弯的地方通常走圆弧或是135°；三是载流回路对外辐射随着环路面积、通过电流以及信号频率的增加（减少）而增加（减少），故应缩减电流流通时的导线环路面积；四是缩短导线长度增加其宽度，便于降低导线阻抗；五是为保同层相邻线路间的噪声耦合以及串扰达到最小，需在线间做隔离处理，确保布线分离；六是设置分流隔离关键信号，设置保护路线保护关键信号。此外，信号线、电源线和地线走线的时候，不仅要遵循走线准则，还要结合自身特点和功能实施布线。
（1）公共地线尽可能在PCB板边缘布置，最好呈网状或是环状；接地线要尽可能粗，地线要多使用铜箔，强化屏蔽效果；模拟地要和数字地分离，模拟地理的低频地要多使用单点开联，具体布线有问题时可以考虑部分串联然后再并联，高频地最好使用多点串联。（2）尽可能增加电源线宽度，削弱环路电阻，确保地线和电源线走向同数据传递走向保持一致。如若是多层PCB，要缩减电源线到地层或是电源层的长度。尽量让电源给各个功能单元单独供电，由公共电源供电的电路尽量做到彼此接近和互相兼容。（3）信号线尽可能短，确保削弱干扰信号耦合路径。应先布置时钟信号线和敏感信号线，接着布置高速信号线，最后再布置非重要信号线。如若信号线之间不相容，就应做隔离处理，防止形成耦合干扰。关键信号线走线时不能跨越分隔区，即便是焊盘和过孔造成的参考平面间隙也不行，不然会增加信号回路面积。同时，为抑制边缘辐射，关键信号线距离参考平面边沿的距离不能小于3H（H表示关键信号线距离参考平面的高度）。敏感及强辐射信号线应距离接口外出信号线较远，防止信号线之间形成耦合干扰，减少系统误操作以及向外辐射。差分信号线长度要一样，处于同一层，并行走线，确保阻抗一样，线之间不存在其他走线，保证共模阻抗一样，强化其抗干扰性能。
3、结语
综上所述，结合电磁兼容预测分析得出的结论，对于不同种类的干扰应采取相应的技术措施进行抑制，才能有效提升PCB的设计质量和水平。刚开始设计产品的时候就使用仿真软件对PCB实施电磁兼容预测分析，基本上能分析出PCB设计的电磁兼容性能，便于后续PCB设计的科学分层、适当布局以及合理走线。总之，基于PCB的电磁兼容性设计是一项技术性和实践性都很强的工作，在具体设计时必须综合考虑性能指标要求、功能模块分布等多方面因素，同时做好预测分析和相应抑制对策，这样才能有效保障设计质量。
参考文献
[1]葛宁.PCB中电磁兼容性设计[J].电子设计工程，2014，22（2）：185-187.
篇5：印制电路板DFM设计技术要求
本文所描述参阅背景为深圳市博敏电子PCB工艺制程、控制能力；所描述之参数为客户PCB设计的建议值；建议PCB设计最好不要超越文件中所描述的最小值，否那么无法加工或带来加工本钱过高的现象。
一、前提要求
1、建议客户提供生产文件采用GERBER
File，防止转换资料时因客户设计不够标准或我司软件版本的因素造成失误，从而诱发品质问题。
2、建议客户在转换Gerber
File
时采用 “Gerber
RS-274X〞、“2：5〞
格式输出，以确保资料精度；有局部客户在输出Gerber
File时采用3：5格式，此方式会造成层与层之间的重合度较差，从而影响PCB的层间精度；
3、倘假设客户有Gerber
File
及PCB资料提供我司生产时，请备注以何种文件为准；
4、倘假设客户提供的Gerber
File为转厂资料，请在邮件中给予说明，防止我司再次对资料重新处理、补偿，从而影响孔径及线宽的控制范围；
二、资料设计要求
工程item
参数要求parameter
requirement
图解〔Illustration〕
或备注〔remark〕
钻孔
机械钻孔
〔图A〕
最小孔径
0.2mm
要求孔径板厚比≥1：6；孔径板厚比越小对孔化质量影响就越大
最大孔径
6.5mm
当孔超出6.5mm时，可以采用扩孔或电铣完成最小槽宽
〔图B〕
金属化槽宽
≥
0.50mm
孔径
槽宽
〔图A〕
〔图B〕
非金属槽宽
≥
0.80mm
激光钻孔
≤0.15mm
除HDI设计方式，一般我司不建议客户孔径＜0.2mm
孔位间距
〔图C〕
a、过孔孔位间距≥0.30mm
b、孔铜要求越厚，间距应越大
c、孔间距过小容易产生破孔影响质量
d、不同网络插件孔依据客户平安间距
间距
间
距
〔图C〕
〔图D〕
孔到板边
〔图D〕
a、孔边到板边≥0.3mm
b、小于该范围易出现破孔现象
c、除半孔板外
邮票孔
孔径≥0.60mm；间距≥0.30mm
孔径公差
金属化孔
￠0.2
~
0.8：±0.08mm
￠0.81
~
￠1.60：±0.10mm
￠1.61
~
￠5.00：±0.16mm
超上述范围按成型公差
非金属化孔
￠0.2
~
0.8：±0.06mm
￠0.81
~
￠1.60：±0.08mm
￠1.61
~
￠5.00：±0.10mm
超上述范围按成型公差
沉孔
倘假设有需要生产沉孔，务必备注沉孔类别〔圆锥、矩形〕、贯穿层、沉孔深度公差等；我司根据客户要求评审能否生产、控制；
其它考前须知
1、当客户提供的生产资料没有钻孔文件，只有分孔图时，请确保分孔图的正确；如：孔位、孔数、孔径；
2、建议明确孔属性，在软件中定义NPTH及PTH的属性，以便识别；
3、防止重孔的发生，特别小孔中有大孔或者同一孔径重叠之时中心位置不一致的现象；
4、防止槽孔或孔径标注尺寸与实际不符的现象；
5、对于槽孔需要作矩形〔不接收椭圆形槽孔〕，请客户备注明确；在没有特殊要求的前提下我司所生产之槽孔为椭圆形；
6、对于超出上述控制范围或描述不清，我司会采取书面问客的，并要求客户书面回复解决方式；
内层线路
加工铜厚
1/3
oz
~
5oz
芯板厚度
0.1mm
~
2.0mm
隔离PAD
≥0.30mm
指负片效果的电源、地层隔离环宽，请参阅图E
隔
离
带
≥0.254mm
≥0.30mm
内层大铜皮
铜铜墙铁壁皮
散热PAD
〔图F〕
开口：≥0.30mm
叶片：≥0.20mm
孔到叶片：≥0.20mm
0.2mm
图F：
图H：
环宽
插件孔
或VIA
图G：
图E：
开口
叶片
孔到叶片
PTH环宽
〔图G〕
hoz：≥0.15mm
1oz：≥0.20mm
2oz：≥0.25mm
3oz：≥0.30mm
4oz：≥0.35mm
5oz：≥0.40mm
VIA环宽
〔图G〕
hoz：≥0.10mm
1oz：≥0.15mm
2oz：≥0.20mm
3oz：≥0.25mm
4oz：≥0.30mm
5oz：≥0.35mm
工程item
参数要求parameter
requirement
图解〔Illustration〕
或备注〔remark〕
注意：局部排插孔因间距较小采用椭圆形焊盘，有些客户会在字符层加线条来防止连锡现象；我司会保证白字线条的线宽为0.2mm，此时因间距小会出现有局部上PAD现象，望客户能接收；倘假设减小白字线宽后因线条太小不能到达阻锡的效果；
其次可以允许我司通过减小两边焊环，保证上下两端的焊环充够的情况下来满足！
请参阅图H！
线
宽线
距
hoz：≥0.100mm
1oz：≥0.150mm
2oz：≥0.254mm
3oz：≥0.304mm
4oz：≥0.355mm
5oz：≥0.406mm
a、建议客户线宽与线距应是等值；或者线距＞线条；
b、在设计之时应考虑PCB制造企业需要对线路给予适当补偿，以确保线宽在公差控制范围；反之线宽会超出公差范围；高频板要特别注意滤波线的线距；
NPTH到铜
NPTH到线
孔径￠0.2
~
￠1.6mm：≥0.20mm
孔径￠1.61
~
￠3.20mm：≥0.30mm
孔径＞￠3.21：≥0.50mm
Pad到
线
〔图I〕
hoz：≥0.15mm
1oz：≥0.20mm
2oz：≥0.25mm
3oz：≥0.30mm
4oz：≥0.35mm
5oz：≥0.40mm
孔
图I：
Pad到线
孔
孔
Pad到Pad
图J：
Pad到pad
〔图J〕
hoz：≥0.20mm
1oz：≥0.25mm
2oz：≥0.30mm
3oz：≥0.35mm
4oz：≥0.40mm
5oz：≥0.45mm
Pad到铜
〔图K〕
hoz：≥0.15mm
1oz：≥0.20mm
2oz：≥0.25mm
3oz：≥0.30mm
4oz：≥0.30mm
5oz：≥0.35mm
孔到线
图L：
孔
Pad到铜
图K：
孔
孔
到
线
〔图L〕
四层
≥0.2mm
六层以上
≥0.25mm
注解内容
a、Pad到线、Pad到Pad、Pad到铜主要在埋盲孔及HDI的PCB要特别关注；
b、孔到线太小，直接影响孔径、线路的补偿，倘假设为证孔、线路的公差，在生产时容易因间距过小造成微短等现象；
外层线路
加工铜厚
H
oz
~
5oz
PTH环宽
〔图G〕
hoz：≥0.15mm
1oz：≥0.20mm
2oz：≥0.25mm
3oz：≥0.30mm
4oz：≥0.35mm
5oz：≥0.40mm
a、倘假设为金板工艺，可以缩小0.02mm；
b、铜厚＞2oz，我司不建议做镀金工艺，因存在侧蚀现象严重；
VIA环宽
〔图G〕
hoz：≥0.127mm
1oz：≥0.15mm
2oz：≥0.177mm
3oz：≥0.20mm
4oz：≥0.250mm
5oz：≥0.30mm
a、倘假设为金板工艺，可以缩小0.02mm；
b、铜厚＞2oz，我司不建议做镀金工艺，因存在侧蚀现象严重；
线
宽线
距
hoz：≥0.127mm
1oz：≥0.177mm
2oz：≥0.254mm
3oz：≥0.304mm
4oz：≥0.355mm
5oz：≥0.406mm
a、倘假设为金板工艺，最小线宽/线距为0.1mm；
b、铜厚＞2oz，我司不建议做镀金工艺，因存在侧蚀现象严重；
NPTH到铜
NPTH到线
孔径￠0.2
~
￠1.6mm：≥0.20mm
孔径￠1.61
~
￠3.20mm：≥0.30mm
孔径＞￠3.21：≥0.50mm
Pad到
线
〔图I〕
hoz：≥0.15mm
1oz：≥0.20mm
2oz：≥0.25mm
3oz：≥0.30mm
4oz：≥0.35mm
5oz：≥0.40mm
a、倘假设为金板工艺，可以缩小0.0254mm；
b、铜厚＞2oz，我司不建议做镀金工艺，因存在侧蚀现象严重；
Pad到pad
〔图J〕
hoz：≥0.20mm
1oz：≥0.25mm
2oz：≥0.30mm
3oz：≥0.35mm
4oz：≥0.40mm
5oz：≥0.45mm
a、倘假设为金板工艺，可以缩小0.0254mm；
b、铜厚＞2oz，我司不建议做镀金工艺，因存在侧蚀现象严重；
工程item
参数要求parameter
requirement
图解〔Illustration〕
或备注〔remark〕
Pad到铜
〔图K〕
hoz：≥0.20mm
1oz：≥0.25mm
2oz：≥0.25mm
3oz：≥0.30mm
4oz：≥0.35mm
5oz：≥0.35mm
a、倘假设为金板工艺，可以缩小0.0254mm；
b、铜厚＞2oz，我司不建议做镀金工艺，因存在侧蚀现象严重；
c、建议大铜皮灌铜时Pad到铜尽量加大，防止我司内掏铜皮过多影响客户电性能；
孔
到
线
〔图L〕
四层
≥0.2mm
六层以上
≥0.25mm
网格要求
线宽线距≥0.25
当网格线宽及线距过小时，我司建议客户采用大铜皮方式；或者重新铺网格；
蚀刻铜字
〔图N〕
字宽：Hoz：≥0.2mm
1oz：≥0.25mm
当铜厚≥2oz时，我司不建议客户蚀刻铜字；
字高：Hoz：≥0.8mm
1oz：≥0.95mm
阻焊
防焊开窗
0.05mm
~
0.10mm
〔单边开窗〕
绿
油
桥
〔图M〕
a、为保证绿油桥，建议设计时IC间距≥0.2mm；
b、当0.15＜IC间距＜0.2mm需要做绿油桥，请客户明确要求；
c、当IC间距＜0.15mm及绑定IC我司不作绿油桥，即开通窗；
IC间距
图M：
考前须知
1、建议客户阻焊层需要加钢网层内容时，请明确备注；无特别要求我司按正常防焊处理；
2、在Protel设计的通用层，建议客户能明确，防止我司漏加或加放层次出错；
3、当SMD器件的引脚有与大面积铜箔连接时，建议进行热隔处理，并且注意阻焊开窗的大小，防止出现一大一小的PAD；
宽度
H
字符
字符高度
≥0.75mm
图N：
高度
字符宽度
≥0.15mm；包括字符框及极性标识等；
考前须知
a、当字符高度及宽度小于上述要求时，倘假设字符个数不多，由我司协助加大处理；倘假设字符个数太多，建议客户重新修改；
b、客户LOGO及料号小于上述要求时，建议能加大处理，或许由我司变更后发客户确认；
c、涉及板边字符，除客户有特殊说明移置位置，否那么我司一律删除；
d、涉及字反，能发现由我司修正，对于漏发现未修正的，我司不承当该品质问题；
e、因考虑字符上PAD或入槽孔，我司会适当移动字符，一般在0.15mm范围内，倘假设超出上述范围，我司会书面反应客户进行确认；
f、当字符密度大时，器件位号在上PAD现象，建议客户接收印框不印字；
蓝胶
蓝胶封孔
≤2.5mm
超出该范围时建议客户接收只覆盖孔环，不塞满孔内；
考前须知
建议客户能明晰备注蓝胶覆盖层次；
拼板、成型要求
拼板要求
a、当客户有提供相关拼板方式时，我司严格按客户要求拼板；倘假设有疑问，我司会用书面方式反应；
b、当客户提供的拼板方式内没有标识定位孔、MARK点时，我司将按公司要求增加定位孔及MARK点，建议客户能接收；
c、当客户提供的拼板方式内定位孔、MARK大小、点位置标识不明时，我司会书面反应建议客户提供，或按我司要求；
d、当客户建议我司拼板时，我司均采用公司要求进行拼板，并增加MARK点及定位孔；
成型方式
电铣、冲板、V-cut
成型公差
电铣：+/-0.1
~
0.15mm
冲板：+/-0.15
~
0.2mm
V-cut深度、偏移度：+/-0.1mm
三、制程能力
四、Protel设计注意
1、层的定义
1.1、层的概念
1.1.1、单面板以顶层〔Top
layer〕画线路层〔Signal
layer〕,那么表示该层线路为正视面。
1.1.2、单面板以底层〔bottom
layer〕画线路层〔Signal
layer〕，那么表示该层线路为透视面。
我司建议尽量以1.2方式来设计单面板。
1.1.3、双面板我司默认以顶层〔即Top
layer〕为正视面，topoverlay丝印层字符为正。
1.2、多层板层叠顺序：
1.2.1、在protel99/99SE及以上版本以layer
stack
manager为准〔如下列图〕。
1.2.2、在protel98以下版本需提供层叠标识。因protel98无层管理器，如当同时使用负性电地层〔Plane1〕和正性〔Mid
layer1〕信号层时，无法区分内层的叠层顺序。
2、孔和槽的表达
2.1、金属化孔与非金属化孔的表达：
一般没有作任何说明的通层〔Multilayer〕焊盘孔，都将做孔金属化，如果不要做孔金属化请在该孔Pad属性菜单中的advance子菜单下的Plated后面的选项√去掉或用箭头和文字标注在Mech1层上对于板内的异形孔、方槽、方孔等如果边缘有铜箔包围，请注明是否孔金属化常规下孔和焊盘一样大或无焊盘的且又无电气性能的孔视为非金属化孔。
2.2、元件脚是正方形时如何设置孔尺寸：
一般正方形插脚的边长小于3mm时，可以用圆孔装配，孔径应设为稍大于〔考虑动配合〕正方形的对角线值，千万不要大意设为边长值，否那么无法装配对较大的方形脚应在Mech1绘出方孔的轮廓线
2.3、焊盘上开长孔的表达方式：
应该将焊盘钻孔孔径设为长孔的宽度，并在Mech1层上画出长孔的轮廓，注意两头是圆弧，考虑好安装尺寸。
2.4、孔径的合并和不合并
2.4.1、过孔（Via
hole）的孔径不能设置和插件孔〔Pth
hole〕孔径一样大、要以一定的差值区分开来。防止两者混淆后给PCB厂处理带来困难。
2.4.2、相差不大的过孔孔径或插件孔孔径尽量合并为一种孔径，减少总的加工刀具使用种类。
3、焊盘及焊环
3.1、单面焊盘；不要用填充块〔Fill〕来充当外表贴装元件的焊盘，应该用单面焊盘〔Pad〕，通常情况下单面焊盘是不钻孔，所以应将孔径设置为0.3.2、过孔与焊盘；过孔〔Via〕不要用焊盘（Pad）代替，反之亦然。同时测试点〔Test
Point〕要以焊盘〔Pad〕来设计，而不要以Via来设计。
4、钻孔孔径的设置与焊盘最小值的关系：
一般布线的前期放置元件时就应考虑元件脚径、焊盘直径、过孔孔径及过孔盘径，以免布完线再修改带来的不便如果将元件的焊盘成品孔直径设定为X
mil，那么焊盘直径应设定为≥X+18mil过孔设置类似焊盘：一般过孔孔径≥0.2mm，过孔盘设为≥X+8mil；其它具体参数见上页资料设计要求.5、阻焊绿油要求：
5.1、但凡按标准设计，元件的焊接点用焊盘来表示，这些焊盘〔包括过孔〕均会自动不上阻焊，但是假设用填充块当表贴焊盘或用线段当金手指插头，而又不作特别处理，阻焊油将掩盖这些焊盘和金手指，容易造成误解性错误〔建议尽量不使用这种方法〕
5.2、电路板上除焊盘外，如果需要某些区域不上阻焊油墨〔即特殊阻焊〕，应该在相应的图层上〔顶层的画在Top
Solder
Mark层，底层的那么画在Bottom
Solder
Mask
层上〕用实心图形来表达不要上阻焊油墨的区域比方要在Top层一大铜面上露出一个矩形区域上铅锡，可以直接在Top
Solder
Mask层上画出这个实心矩形，而无须编辑一个单面焊盘来表达不上阻焊油墨。
5.3、对于过孔焊盘要覆盖绿油的设计：将过孔焊盘〔Via〕属性中Advance子菜单中的tenting
打勾即可。
5.4、对于有BGA的板，BGA封装范围内外层的过孔焊盘都必须须盖绿油并将过孔内填实油墨；为此BGA封装范围内过孔焊盘不能设计有开窗〔不上绿油〕，否那么无法保证过孔内塞油墨效果。〔除非设计是盘中孔〕。
6、文字要求：
6.1、字符字体尽量不要用default字体、改用Scans
serif字体会显得比拟美观、紧凑；同时还可以防止
Default字体转化漏‘I’上面的点。
6.2、字符标注等应尽量防止上焊盘，尤其是外表贴装元件的焊盘和在Bottem层上的焊盘，更不应印有字符和标注。如果实在空间太小放不了字符而需放在焊盘上的，又无特殊声明是否保存字符，我们在做板时将切除Bottem层上任何上焊盘的字符局部〔不是整个字符切除〕和切除TOP层上表贴元件焊盘上的字符局部，以保证焊接的可靠性。大铜皮上印字符的，先喷锡后印字符，字符不作切削。板外字符一律做删除处理。
7、外形的表达方式:
外形加工图应该在Mech1层绘制，如板内有异形孔、方槽、方孔等也画在Mech1层上，最好在槽内写上CUT字样及尺寸，在绘制方孔、方槽等的轮廓线时要考虑加工转折点及端点的圆弧，因为用数控铣床加工，铣刀的直径一般为φ1.6mm，最小不小于φ0.8mm如果不用1/4圆弧来表示转折点及端点圆角，应该在Mech1层上用箭头加以标注，同时请标注最终外形的公差范围
8、其它
8.1、内层负片电地层：
注意负性内层的散热pad的开口通路是否因参数设置过大而物理上不导通。
8.2、当多块不同的板绘在一个文件中，并希望分割交货请在Mech1层为每块板画一个边框，板间留1.6mm的间距；同时注意字符层上的元件位号是否因发生重号而被软件自动添加识别符号导致字符上焊盘。
五、Pads2005设计注意
1、各层的图素严格按要求放置
1.1、Routing层放上去的Text、Line会被用铜腐蚀出来，注意信号线不能用Line来画，Text是否会造成短路。
1.2、线路层走线或铜箔要露铜的必须将露铜图形画在对应的Solder
Mask
Top/Bottom。
1.3、字符层上的绝缘丝引白油必须用Copper画在对应的Silkscreen
Top/Bottom。
1.4、要做槽的地方必须在Drill
Drawing〔24层〕用line〔二维线〕来画设计，而不要打槽的机构图不要放到24层，以免造成错误开槽。
2、字符层上的字体尽量不要为了美观采用艺术字体，这样可能会使PCB厂因为字体不兼容在转Gerber文件时
漏掉字符；同时增加PCB厂制前修改困难。
六、AutoCAD设计注意
1、建议PCB资料的层次要明确，且与“图层特性管理器〞的定义一致；
2、当资料中有NPTH及PTH时，建议分层标注或给予明晰的说明；
篇6：电路板设计
简易交通灯控制逻辑电路设计
专业班级:09自动化一班
时间:2011.12.12-2011.12.19
姓名:
指导教师: :郭计云
大同大学电气工程系
目录
一、课程题目……………………………………………….2
二、设计要求……………………………………………….2
三、系统框图及说明………………………………………..2
四、单元电路设计…………………………………………..4
五、仿真过程与效果分析
………………………………….12
六、体会总结……………………………………………….13
七、参考文献………………………………………………13
《一》课程设计题目：
交通灯控制电路设计
《二》设计要求：
1、设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求南北方向（主干道）车道和东西方向（支 干道）车道两条交叉道路上的车辆交替运行，主干道每次通行时间都设为30秒、支干道每次通行时间为20秒，时间可设置修改。
2、在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮5秒钟，才能变换运行车道；
3、黄灯亮时，要求每秒闪亮一次。
4、东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进行显示（采用计时的方法）。
5、同步设置人行横道红、绿灯指示。
《三》系统框图及说明：
1、分析系统的逻辑功能，画出其框图
交通灯控制系统的原理框图如图 1-1 所示。它主要由计时电路、主控电路、信号
灯转换器和脉冲信号发生器组成。脉冲信号发生器用的是 555 定时器；计时计数器是
由74LS160 来完成、输出四组驱动信号T0 和T3 经信号灯转换器(4 片7448)来控制信
号灯工作，主控电路是系统的主要部分，由它控制信号灯转换器的工作。
（图1-1）
2、信号灯转换器
状态与车道运行状态如下：
S0：支干道车道的绿灯亮，车道通行，人行道禁止通行；主干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行
S1：支干道车道的黄灯亮，车道缓行，人行道禁止通行；主干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行
S2：支干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行；主干道车道的绿灯亮，车道通行，人行道禁止通行
S3：支干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行；主干道车道的黄灯亮，车道缓行, 人行道禁止通行
G1=1：主干道绿灯亮 Y1=1：主干道车道黄灯亮
R1=1：主干道车道红灯亮，人行道绿灯亮；南北方向人行道红灯亮
G2=1：支干道车道绿灯亮
Y2=1：支干道车道黄灯亮
R2=1：支干道车道红灯亮，人行道绿灯亮；东西方向人行道红灯亮
四．单元电路设计
1．主控电路：
1).原理：
通过一片 74LS160，选择其 4 个状态、分别为(00 01 10 11)分别表示主绿支红、主黄支红、主红支绿、主红支00->(30 秒)01->(5 秒)10->(20 秒)11（5 秒）{循环图}。中间延时通过计时电路来实现。
2).原器件的选择及参数：
若选集成计数器74160，74160 是一个具有同步清零、同步置数、可保持状态不变的4 位二进制加法计数器。表1-1 是它的状态表。
表1-1 74160 的状态表
CLR
LOAD
ENP
ENT
CLK
A B D C
QA QB OC OD
0
X
X
X
X
X X X X
0
0
0
0
0
0
0
POS
X X X X
A
B
C
D
POS
X X X X
Count
X
X
X X X X
QA0 QB0 QC0 QD0
X
X
X X X X
QA0 QB0 QC0 QD0
设状态编码为：S0=0000
S1=0001
S2=0010
S3=0011，则其状态表为：
表1-2
状态编码与信号灯关系表
Qd Qc Qb Qa
G1
Y1
R1
G2
Y2
R2
0 0 0 0
0
0
0
0
0 0 0 1
0
0
0
0
0 0 1 0
0
0
0
0
0 0 1 1
0
0
0
0
态的相应控制来分别实现30 秒、5 秒、25 秒。通过7448（2 片）译码器和数码管的连接 的连接实现几个灯时间的显示。
2).原器件的选择及参数：
若选集成计数器74160（2片），采用同步整体置数。译码器7448（2片）、7段
数码管（2个）等。
表1-3 7447 状态表
Inputs
Outputs
No.LT
RBI
D C B A
BI/RBO | a b c d e f g
----|----|-----|-----------|--------|--------------
0 | 1 | 1 | 0 0 0 0 |
| 1 1 1 1 1 1 0
| 1 | X | 0 0 0 1 |
| 0 1 1 0 0 0 0
| 1 | X | 0 0 1 0 |
| 1 1 0 1 1 0 1
| 1 | X | 0 0 1 1 |
| 1 1 1 1 0 0 1
----|----|-----|-----------|--------|--------------
| 1 | X | 0 1 0 0 |
| 0 1 1 0 0 1 1
| 1 | X | 0 1 0 1 |
| 1 0 1 1 0 1 1
| 1 | X | 0 1 1 0 |
| 0 0 1 1 1 1 0
| 1 | X | 0 1 1 1 |
| 1 1 1 0 0 0 0
----|----|-----|-----------|--------|--------------
| 1 | X | 1 0 0 0 |
| 1 1 1 1 1 1 1
| 1 | X | 1 0 0 1 |
| 1 1 1 0 0 1 1
表 1-4 状态编码与时间关系表
开关(s)A
B
C
时间（T）
0
0
0
0
0
0
3）电路接法如下：
3.支干道计时电路
1)原理：
通过 74LS160(2 片)采用串行同步整体置数级连和下一个状态的相应控制来
分别实现30秒、5秒、25秒。通过7448（2片）译码器
和数码管的连接的连接实现几个灯时间的显示。
2).原器件的选择及参数：
若选集成计数器 74160（2 片），采用同步整体置数。译码器 7448（2 片）、7
段数码管（2个）等。基本上与主干道计时电路一样。
表 1-5 状态编码与时间关系表
开关(s)A
B
C
时间（T）
0
0
0
0
0
0
计数器选用集成电路74190 进行设计较简便。74190 是十进制同步可逆计数器，它
具有异步并行置数功能、保持功能。74190没有专用的清零输入端，但可以借助QA、QB、QC、QD 的输出数据间接实现清零功能。
表 1-4
74190 的状态表
CTEN D/U CLK LOAD
A B C D
QA QB QC QD
0
X
X
0
X X X X
A
B
C
D
0
POS
X X X X
Count Down
0
0
POS
X X X X
Count Up
X
X
X
X X X X
Qa0 Qb0 Qc0 Qd0
图1-5
现选用两个 74190 芯片级联成一个从 99 倒计到 00 的计数器，其中作为个位数的
74190 芯片的CLK 接秒脉冲发生器（频率 为 1），再把个位数 74190 芯片输出端的QA、QD 用一个与门连起来，再接在十位数 74190 芯片的CLK 端。当个位数减到0时，再减1
就会变成9，0（0000）和9（1001）之间的 QA、QD 同时由 0 变为1，把QA、QD 与
起来接在十位数的CLK 端，此时会给十位数 74190 芯片一个脉冲数字减1，相当于借位。具体连接方法如图 1-5所示。
信号 LD 由两个芯片的8 个输出端用或门连起来，决定倒计时是置数，还是计数
工作开始时，LD为0，计数器预置数，置完数后，LD 变为 1，计数器开始倒计时。当倒
计时减到数00 时,LD 又变为 0，计数器又预置数，之后又倒计时，如此循环下去。
图 1-6
预置数（即车的通行时间）功能：如图 1-6所示，８个开关分别接十位数 74190 芯
片的D、C、B、A 端和个位数 74190 芯片的D、C、B、A 端。预置数的范围为6～98。
假如把通行时间设为45 秒，就像图１-5的接法，A 接 0，B 接 1，C 接 0，D 接 0，E 接
0，F 接 1，G 接 0，H 接 1。（接电源相当于接 1，悬空相当于接 ０）
图 1-7
向译码器提供模5 的定时信号T5 和模0 的定时信号T0,它表示倒计时减到数“00”
（也即绿灯的预置时间，因为到00时，计数器重新置数），T =1，此时T 给译码器一个脉
冲号灯发生转换，一个方向的绿灯亮，另一个方向的红灯亮。接法 为：把两个74190 计数
器的8 个输出端用一个或非门连起来。T 表示倒计时减到数“05”时。T =1，此时T 给译
码器一个脉冲，使信号灯发生转换，绿灯的变为黄灯，红灯的不变。接法为：当减到数为“05”
（0000 0101）时，把十位计数器的输出端QA.QB、QC、QD连同个位计数器的输出端QB、QD用一个或非门连起来，再把这个或非门与个位计数器的输出端QA、QC用一个与门连接
起来。具体连接方法如图1-7 所示。
4、黄灯闪烁控制
要求黄灯每秒闪一次，即黄灯0.5 秒亮，0.5 秒灭，故用一个频率为2 的脉冲与控制黄
灯的输出信号用一个与门连进来，再接黄灯。
图 1-8
《五》 仿真过程与效果分析
1、根据题目的要求，整个交通灯控制系统需要有4 个时间显示器，10 个交通灯。但由于 4 个时间显示器是由同一个倒计时计数器控制，所以我在设计图 1-8 电路的过程中，为了简化电路使画图看起来更加清晰，就只接了1 个时间显示器。
另外由于人行道的红绿灯跟车道的红绿灯是同步的，分别是：东西方向人行道的绿灯接车道的红灯，红灯接南北方向车道的红灯；南北方向人行道的绿灯接车道的红灯，红灯接车道的红灯。所以在图1-8 电路中就只接了6 个灯。
2、为了使电路更加直观，我把计数器、信号灯灯转换器等放在一个名为main 的子电路中。然后再在子电路外面接输入端和输出端。
3、点击启动按钮，然后再打开总开关，便可以进行交通灯控制系统的仿真，电路默认把通车时间设为45 秒，打开总开关，东西方向车道的绿灯亮，人行道的红灯亮；南北方向车道的红灯亮，人行道的绿灯亮。时间显示器从预置的 45 秒，以每秒减 1，减到数 5 时，东西方向车道的绿灯转换为黄灯，而且黄灯每秒闪一次，其余灯都不变。减到数 1 时，1 秒后显示器又转换成预置的45 秒，东西方向车道的黄灯转换为红灯，人行道的红灯转换为
绿灯；南北方向车道的红灯转换为绿灯，人行道的绿灯转换为红东西方向灯。如此循环下去。
4、修改通车时间为其它的值再进行仿真（时间范围为6~98 秒），效果同3 一样，总开关一打开，东西方向车道的绿灯亮，时间倒计数 5，车灯进行一次转换，到0 秒时又进行转换，而且时间重
置为预置的数值，如此循环。
《六》体会总结
1、通过这次课程设计，加强了我动手、思考和解决问题的能力。
在整个设计过程中，我总共想过两个方案，另一个方案弄了两天，结果总是实现不了题目的要求。所以我又花了一天的时间做出这个方案，这个相对另一个方案比较简单，包括电路原理和连接，和芯片上的选择。这个方案总共只用了四个芯片，分别为 2 个74190 计数器，2个 JK触发器。
2、在设计过程，经常会遇到这样的情况，就是心里想老着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了。所以这几天不管是吃饭还是睡觉，脑子里总是想着如何解决这些问题，如何想出更好的连接方法。不过说也奇怪，整天想着这些问题，脑子和身体却一点都不会觉得累。或许是那种渴望得到知识的欲念把疲劳赶到九宵云外去了吧！
3、我沉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了。而且还可以记住很多东西。比如一些芯片的功时看课本，这次看了，下次就忘了，主要是因为没有动手实践过吧！认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。故一个小小的课程设计，对我们的作用是如此之大。《七》