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电源PCB设计

来源: 发布时间:2022年09月29日

印制电路板的创造者是奥地利人保罗·爱斯勒(Paul Eisler),1936年,他首先在收音机里采用了印刷电路板。1943年,美国人多将该技术运用于***收音机,1948年,美国正式认可此发明可用于商业用途。自20世纪50年代中期起,印刷线路板才开始被普遍运用。


在PCB出现之前,电子元器件之间的互连都是依托电线直接连接完成的。而如今,电线只用在实验室做试验应用而存在;印刷电路板在电子工业中已肯定占据了相对控制的地位。


根据电路层数分类:分为单面板、双面板和多层板。常见的多层板一般为4层板或6层板,复杂的多层板可达几十层。 随着电子技术的发展,pcb上的线路和间距越来越小,这就要求在基板上进行良好的保护和可靠性镀层。电源PCB设计

多层板(Multi-Layer Boards) 为了增加可以布线的面积,多层板用上了更多单或双面的布线板。用一块双面作内层、二块单面作外层或二块双面作内层、二块单面作外层的印刷线路板,通过定位系统及绝缘粘结材料交替在一起且导电图形按设计要求进行互连的印刷线路板就成为四层、六层印刷电路板了,也称为多层印刷线路板。板子的层数并不替代有几层自力的布线层,在特殊情况下会加入空层来控制板厚,通常层数都是偶数,并且包含极外侧的两层。大部分的主机板都是4到8层的结构,不过技术上理论可以做到近100层的PCB板。大型的超级计算机大多使用相当多层的主机板,不过因为这类计算机已经可以用许多普通计算机的集群代替,超多层板已经渐渐不被使用了。因为PCB中的各层都紧密的结合,一般不太容易看出实际数目,不过如果仔细观察主机板,还是可以看出来。 无锡柔性印刷PCB批发采用高TG、高速、高频、厚铜类特殊板材,增加了钻孔粗糙度、钻孔毛刺和去钻污的难度。

PCB设计时铜箔厚度,走线宽度和电流的关系


信号的电流强度。当信号的平均电流较大时,应考虑布线宽度所能承载的的电流,线宽可参考以下数据。


PCB设计时铜箔厚度、走线宽度和电流的关系,不同厚度,不同宽度的铜箔的载流量见下表:


注:


i.  用铜皮作导线通过大电流时,铜箔宽度的载流量应参考表中的数值降额50%去选择考虑。


ii.  在PCB设计加工中,常用OZ(盎司)作为铜皮厚度的单位,1 OZ铜厚的定义为1 平方英尺面积内铜箔的重量为一盎,对应的物理厚度为35um;2OZ铜厚为70um。

1、输入端的过孔应防止在电容前,输出端过孔应放置电容后,GND的过孔就近摆放。


2、电源对于高速板,需要考虑PI的问题,就是电源完整性的问题,这个做仿真可以测出来。


3、电源完整性,对于高速板,对层叠也要有一定的要求,可以按照前人的经验套模版,或者是用SI9000算阻抗,自己设计层叠,然后与板厂进行沟通,得到合理的结果。4、对于电源层的分割,分割都是板子的中心电源。什么是中心电源,就是一些电源电流大,数量多的那种。一个平面,至多不能超过分割3个电源。需要考虑的是,分割不能够出现载流瓶颈。


5、当存在数字地和模拟地的时候,需要分别的进行铺铜处理,常用是使用零欧姆的电阻或者是磁珠进行跨接,并且打上适量的过孔,不能对其他信号有干扰。


6、在层叠设置的时候,需要满足20H的原则,就是电源平面比地平面內缩20mil,如果板子足够大,可以30-50mil进行调整。并且在內缩的部分打上适量的地过孔。(100-150mil的等间距) 我们在PCB镍镀液的会遇到极常见的两个问题,一、温度——不同的镍工艺,所采用的镀液温度也不同。

设置技巧

设计在不同阶段需要进行不同的各点设置,在布局阶段可以采用大格点进行器件布局;对于IC、非定位接插件等大器件,可以选用50~100mil的格点精度进行布局,而对于电阻电容和电感等无源小器件,可采用25mil的格点进行布局。大格点的精度有利于器件的对齐和布局的美观。PCB布局规则:1、在通常情况下,所有的元件均应布置在电路板的同一面上,只有顶层元件过密时,才能将一些高度有限并且发热量小的器件,如贴片电阻、贴片电容、贴片IC等放在底层。2、在保证电气性能的前提下,元件应放置在栅格上且相互平行或垂直排列,以求整齐、美观,在一般情况下不允许元件重叠;元件排列要紧凑,元件在整个版面上应分布均匀、疏密一致。3、电路板上不同组件相临焊盘图形之间的极小间距应在1MM以上。4、离电路板边缘一般不小于2MM.电路板的比较好形状为矩形,长宽比为3:2或4:3.电路板面尺大于200MM乘150MM时,应考虑电路板所能承受的机械强度。 层数多,累计总铜厚和板厚,钻孔易断刀;密集BGA多,窄孔壁间距导致的CAF失效问题;南通柔性PCB多少钱

增加电路板的铜箔面积可以通过增加电路板的铜箔面积来增加散热。电源PCB设计

知识扩展:PCB材料分类


1、玻璃布基板:FR-4,FR-5由专门用的电子布浸以环氧酚醛环氧树脂经过高温、高压、热压而成的板状压制品。环氧玻璃纤维布基板(俗称:环氧板、玻纤板、纤维板,FR4)。环氧玻纤不基板是以环氧树脂做粘合剂,以电子级玻璃纤维布做增强材料的一类基板。环氧玻纤布覆铜板强度高,耐热性能好,介电性好,基板通孔可金属化,实现双面的多层印刷层与层间的电路导通,环氧玻纤布覆铜板是覆铜板所有品质中用途广,用量大的一类。 电源PCB设计

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