CPCI板卡PCB设计结构注意事项
pcb设计流程及注意事项

pcb设计流程及注意事项PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是电子产品中的一部分,它是将电子元器件连接在一起的重要组成部分。
在设计PCB 时,需要遵循一定的流程并注意一些关键点。
1. 硬件需求分析:了解电路板的主要功能和应用场景,确定所需的电路板规格和性能要求。
2. 电路图设计:根据硬件需求分析,绘制电路原理图。
确保元器件的正确连接和合适的布局,避免信号冲突和干扰。
3. 元器件选型:根据电路图,选择合适的元器件。
考虑元器件的性能、尺寸、价格和供货情况等因素。
4. PCB 布局设计:根据电路图,在 PCB 上布置元器件的位置。
重要原则是尽量缩短信号线的长度,减少信号损耗和干扰。
5. PCB 绘制:使用 PCB 设计软件,根据布局设计绘制 PCB。
确保电路板布线合理、电流通畅,避免出现短路和开路现象。
6. 网络板连接:布局完成后,将每个元器件用导线连接起来,形成电路。
布线应遵循信号和电源线与地线的分离原则,减少干扰。
7. 电源设计:设计合适的电源电路,提供稳定的电源给电路板中的元器件。
避免电源噪声和浪涌,保证电路的正常工作。
8. 差分对布局:对于高速信号线,应使用差分对布局。
差分对布局能够减少信号的串扰和干扰,提高信号的传输质量。
9. 地线布局:设计合理的地线布局,减少地线回流干扰。
地线应尽量宽厚,减小地线电阻,降低信号的共模干扰。
10. 线宽和间距:根据电流、阻抗和信号速度等需求,确定线宽和间距。
合适的线宽和间距能够减小线路电阻和电容,提高信号传输能力。
11. 焊盘和引脚设计:为每个元器件设计合适的焊盘,以确保元器件的稳定焊接,并保证充分接触。
注意引脚的数量、间距和尺寸。
12. 引脚交叉和走线规划:在合适的位置设计引脚交叉和走线规划,避免引脚交叉和走线冲突,减少电路板的复杂性。
13. DRC 检查:在设计完成后,进行设计规则检查(Design Rule Check)。
检查是否有连线问题、信号冲突、孔径大小等错误。
PCB设计原则与注意事项

PCB设计原则与注意事项PCB(Printed Circuit Board)是电子产品的核心组成部分,它将各种电子元器件连接在一起,并提供电气连接、机械支持和热管理等功能。
PCB设计的质量直接影响了电子产品的性能和可靠性。
在进行PCB设计时,有一些原则和注意事项需要遵循。
下面是一些常用的PCB设计原则与注意事项。
一、电源与地的布局1.分离模拟和数字电源。
2.为模拟和数字电源提供合适的电容滤波和电源稳压电路。
3.在PCB设计中保持电源和地的追踪线短且宽以降低电阻和电感对电源和地的影响。
二、信号线与地的布局1.保持信号线与地的追踪线短且宽以降低串扰和信号损耗。
2.避免信号线和电源或地平面平行追踪,以减少串扰。
3.使用适当的屏蔽和过滤来减小高频信号的干扰和噪声。
三、板层划分与分层布局1.根据电路复杂度和信号分布合理划分PCB的层数。
2.分层布局中应该将不同类型的信号线分离开来,防止干扰。
3.分层布局中应该为大功率和高频信号提供独立的地平面层,减小信号损耗和串扰。
四、信号完整性与匹配1.确保差分线对长度匹配,以提高信号传输速率和抗干扰能力。
2.为高速信号提供合适的阻抗匹配,并避免信号反射和回波。
3.保持信号线对地板的距离一致,避免信号差异引起的串扰和耦合。
五、敏感器件与干扰的处理1.将敏感器件与干扰源保持适当的距离,以减少干扰。
2.使用合适的屏蔽和过滤器来降低干扰。
六、散热与热管理1.合理放置散热元件,如散热片和散热器,以保持元件工作温度在可接受范围内。
2.通过合理布局元件和散热结构来提高热传导效果和散热效果。
七、元件布局与布线规划1.元件之间应保持足够的间距,以方便布线和维护。
2.按照信号流向和信号层次划分布线区域,并避免交叉布线引起的串扰。
八、可靠性与测试1.在PCB设计中考虑元件的可靠性和备用设计,以提高产品的可靠性。
2.在PCB设计中加入测试点和测试电路,以方便功能测试和故障检测。
3.选择合适的焊盘和组装工艺来提高焊接质量和可靠性。
pcb设计流程及注意事项

pcb设计流程及注意事项PCB(Printed Circuit Board)设计是电子产品设计中的一项重要工作,一般涉及到信号传输、功率分配、电路布局等方面。
设计合理的PCB可以大大提高电路运行的效率和稳定性,同时也有助于降低产品的成本和尺寸。
在进行PCB设计时需要严格按照一定的流程进行,下面就介绍一下PCB设计流程及注意事项:1. 确定电路原理图在进行PCB设计之前,必须确定电路的原理图。
其中包括器件的类型、布局和连线等相关信息,这对后续的PCB设计和制造过程起到了决定性的作用。
2. 准备PCB设计根据电路原理图,进行PCB的设计预备工作,这一阶段需要进行设计需求分析,在设计前应该充分了解原理电路设计的环境要求和需求。
3. PCB设计PCB设计阶段是整个PCB设计过程的关键,这一阶段设计师需要进行电路布局、调整元器件之间的间距和高度等相关工作,并在此过程中考虑安全性、可靠性和成本等因素,确保电路能够良好的运行。
4. PCB验证设计完成后,需要进行PCB电路的验证,即通过验收测试来判断PCB设计方案是否符合客户需求和技术要求等相关标准。
同时检查PCB电路板的宽度、引脚、孔径等是否符合标准要求。
5. PCB制造在PCB验证后,若电路板满足设计要求,设计师可将原理图、设计文档、制造文件等相关数据打包发送给PCB制造厂商进行制造,制造过程中需要注意制造工艺,确保制造出的电路板与设计方案一致。
为了保证PCB设计的高效性和质量性,还需要注意以下几点:1. 知识深度:必须掌握完整的电子工程知识,包括电子元器件、电路设计、计算机软件操作、制造工艺等方面。
2. 学习软件:熟悉常用的PCB设计软件,提高运用能力。
3. 按照标准设计:尽可能遵循设计准则进行设计,提高PCB设计的并发性和性能。
4. 小心细节:PCB设计时,一些高频电路、功率线、接地和信号线接排位置等设计方面的细节,需要高度注意,这对于整个电路的性能和可靠性都有重要影响。
PCB设计原则与注意事项

PCB设计原则与注意事项一、PCB设计原则:1.尽量缩短信号线长度:信号线越短,抗干扰能力越强,同时可以降低信号传输的延迟,提高信号传输速率。
因此,在进行PCB布局时,应尽量缩短信号线的长度。
2.保持信号完整性:在高速信号传输时,需要考虑信号的传输带宽、阻抗匹配等问题,以减少信号损耗和反射。
应尽量避免信号线的突变和长距离平行走线,采用较大的走线宽度和间距,以降低串扰和母线阻抗不匹配等问题。
3.合理划分电源与地线:电源和地线是PCB设计中的关键因素。
一方面,为了降低电源线和信号线之间的干扰,应将它们相互分隔,避免交叉走线。
另一方面,为了保持电源和地线的低阻抗,应采用够粗的金属层和走线宽度,并合理布局电源与地线。
4.规避高频干扰:高频信号很容易产生干扰,可通过以下方法来规避:(1)合理布局和分配信号线与地线,尽量减少信号走线的面积。
(2)在PCB板上增加电源和信号屏蔽,尽量避开信号线和输入/输出端口。
(3)采用地面屏蔽和绕线封装,以减少漏磁和辐射。
5.考虑散热问题:在进行高功耗电路的设计时,应合理布局散热元件,以保证其有效散热。
尽量将散热元件如散热片与大地层紧密接触,并增加足够的散热通道,以提高散热效果。
此外,还应根据安装环境和工作条件,选择合适的散热材料和散热方式。
6.设计可靠性:设计时应考虑PCB板的可靠性,包括电路连接的牢固性、电子元件的固定可靠性和抗振性、PCB板的抗冲击性等。
为了保证可靠性,应合理布局和固定电子元件,并留足够的可靠连接头用于焊接,避免对电子元件造成损害。
二、PCB设计注意事项:1.保持走线的一致性:尽量保持走线的宽度、间距和走向一致,以提高走线的美观性和可维护性。
2.合理分配电源与地线:根据电路的要求,合理分配电源和地线,避免电源过于集中或不均匀,以减少电源线的压降和供电不稳定等问题。
3.考虑EMC问题:电磁兼容性(EMC)是一个重要的问题,应根据产品的要求,选用合适的屏蔽和过滤技术,以降低电磁干扰或受到的干扰。
PCB的设计注意事项和规则

PCB的设计注意事项和规则此文只是转载感觉写得不错所以就拿出来与大家共享:在PCB设计中,布线是完成产品设计的重要步骤,可以说前面的准备工作都是为它而做的,在整个PCB中,以布线的设计过程限定最高,技巧最细、工作量最大。
PCB布线有单面布线、双面布线及多层布线。
布线的方式也有两种:自动布线及交互式布线,在自动布线之前,可以用交互式预先对要求比较严格的线进行布线,输入端与输出端的边线应避免相邻平行,以免产生反射干扰。
必要时应加地线隔离,两相邻层的布线要互相垂直,平行容易产生寄生耦合。
自动布线的布通率,依赖于良好的布局,布线规则可以预先设定,包括走线的弯曲次数、导通孔的数目、步进的数目等。
一般先进行探索式布经线,快速地把短线连通,然后进行迷宫式布线,先把要布的连线进行全局的布线路径优化,它可以根据需要断开已布的线。
并试着重新再布线,以改进总体效果。
对目前高密度的PCB设计已感觉到贯通孔不太适应了,它浪费了许多宝贵的布线通道,为解决这一矛盾,出现了盲孔和埋孔技术,它不仅完成了导通孔的作用,还省出许多布线通道使布线过程完成得更加方便,更加流畅,更为完善,PCB 板的设计过程是一个复杂而又简单的过程,要想很好地掌握它,还需广大电子工程设计人员去自已体会,才能得到其中的真谛。
1 电源、地线的处理既使在整个PCB板中的布线完成得都很好,但由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰,会使产品的性能下降,有时甚至影响到产品的成功率。
所以对电、地线的布线要认真对待,把电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度,以保证产品的质量。
对每个从事电子产品设计的工程人员来说都明白地线与电源线之间噪音所产生的原因,现只对降低式抑制噪音作以表述:众所周知的是在电源、地线之间加上去耦电容。
尽量加宽电源、地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的关系是:地线>电源线>信号线,通常信号线宽为:0.2~0.3mm,最经细宽度可达0.05~0.07mm,电源线为1.2~2.5 mm对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用)用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。
CPCI板卡标准要点

1 1一般要求 军用加固CompactPCI计算机应为系统提供与PCI规范相兼容的电气特性适应恶劣环境扩展性强满足通用 化、系列化、模块化的要求。2特点2.1CompactPCI特点2.1.133MHz和66MHz的PCI性能。2.1.232位和64位数 据传输能力。2.1.3在33MHz总线频率下每个总线段最多 有8个CPCI插槽。2.1.4在66MHz总线频率下每个总线段 最多有5个CPCI插槽。2.1.53U外形尺寸100mmX160mm。2.1.66U外形尺寸233.35mmX160mm。2.1.7IEEE1101.1、1101.10、1101.11Eurocard结构标准。2.2外形结构CPCI插卡的外形结构是根据IEC 60297-3和IEC 60297-4中的Eurocard外形结构定义的。并按照IEEE1101.10进行扩展有3U100mmX160mm和6U233.35mmX160mm两种规格图1显 示3U规格的插卡结构图。 一个CPCI系统由1个或多个CPCI总线段组成。每段最多包括8个CPCI插槽33MHz板 中心间距20.32mm0.8inch每个总线段由1个系统槽和7个外 设槽组成。 图1 3U 64位CompactPCI外形结构 系统槽为总 线段上的所有插卡提供系统仲裁、时钟分配和复位功能并负 责通过对每个本地插卡IDSEL信号的管理完成系统的初始 过程。外设插槽可以安装简单的插卡也可以是智能化从设备 或者是PCI总线主设备图2是典型的3U规格的CPCI总线 段的顶层图。 系统槽可以定位在无源底板的任何位置为简 单起见本规范规定从印制板顶层观测无源底板时CPCI总线 段中的系统槽位于总线段的左侧。2图2 3U CompactPCI无源底板示例 除图2中说明的线性排列外CPCI也允许其他 拓扑结构。本规范和所有无源底板的仿真均采用线性拓扑结 构系统插槽位于总线段任意一端插卡中心间距20.32mm其 他任何拓扑结构必须进行仿真或采用其它方式进行确认以 确保符合PCI规范。CPCI以物理和逻辑插槽概念为基础定 义插槽编号。物理槽必须从机箱左上角开始编号。编号从1开始。所有CPCI系统中物理插槽应该置于兼容性标记符号 内。图2示例了兼容性标记符号内的物理槽编号如△1。 逻 辑插槽编号必须由IDSEL信号与用来选择插槽的相关地址 定义。在命名规定中逻辑编号用于定义连接器在总线段上的 物理外形。图2中说明的逻辑编号恰好位于连接器外形的下 方如2-P1。逻辑和物理插槽的编号不一定总一致无论何种情况第五章中均定义了信号路由的要求。 功能性标记符号可 以直观的显示无源底板连接器与插卡的功能这些功能性标 记符号是a△三角系统槽b○圆圈外设槽。2.3连接器CPCI连接器是IEC60917和IEC61076-4-101定义的5行、2mm间距带屏蔽的连接器其特点包括a针孔互连机制b多厂商支持c提供固定编码键的编码机制d长短交错以满 足热插拔能力e选装后面板以满足直通底板的I/O应用需 要f高密度PCI能力g电磁干扰EMI/射频干扰RFI的屏蔽 保护h最终用户的可扩展性。3 CPCI总线互连被定义为5
PCB印刷线路元件布局结构基本原则要求和注意事项

PCB印刷线路元件布局结构基本原则要求和注意事项PCB印刷线路元件布局结构差不多原则要求和注意事项一、印刷电路元件布局结构设计讨论一台性能优良的仪器,除选择高质量的元器件,合理的电路外,印刷电路板的元件布局和电气连线方向的正确结构设计是决定仪器能否可靠工作的一个关键咨询题,对同一种元件和参数的电路,由于元件布局设计和电气连线方向的不同会产生不同的结果,其结果可能存在专门大的差异。
因而,必须把如何正确设计印刷线路板元件布局的结构和正确选择布线方向及整体仪器的工艺结构三方面联合起来考虑,合理的工艺结构,既可排除因布线不当而产生的噪声干扰,同时便于生产中的安装、调试与检修等。
下面我们针对上述咨询题进行讨论,由于优良“结构”没有一个严格的“定义”和“模式”,因而下面讨论,只起抛砖引玉的作用,仅供参考。
每一种仪器的结构必须按照具体要求(电气性能、整机结构安装及面板布局等要求),采取相应的结构设计方案,并对几种可行设计方案进行比较和反复修改。
印刷板电源、地总线的布线结构选择----系统结构:模拟电路和数字电路在元件布局图的设计和布线方法上有许多相同和不同之处。
模拟电路中,由于放大器的存在,由布线产生的极小噪声电压,都会引起输出信号的严峻失真,在数字电路中,TTL噪声容限为0.4V~0.6V,CMOS 噪声容限为Vcc的0.3~0.45倍,故数字电路具有较强的抗干扰的能力。
良好的电源和地总线方式的合理选择是仪器可靠工作的重要保证,相当多的干扰源是通过电源和地总线产生的,其中地线引起的噪声干扰最大。
二、印刷电路板图设计的差不多原则要求1.印刷电路板的设计,从确定板的尺寸大小开始,印刷电路板的尺寸因受机箱外壳大小限制,以能恰好安放入外壳内为宜,其次,应考虑印刷电路板与外接元器件(要紧是电位器、插口或另外印刷电路板)的连接方式。
印刷电路板与外接元件一样是通过塑料导线或金属隔离线进行连接。
但有时也设计成插座形式。
即:在设备内安装一个插入式印刷电路板要留出充当插口的接触位置。
pcb板的结构和使用过程中的注意事项

pcb板的结构和使用过程中的注意事项PCB板(Printed Circuit Board)是一种用于连接和支持电子元器件的基板。
它通过导电通路将电子元器件组合起来,并提供机械支持和电气连接。
在使用PCB板的过程中,我们需要注意一些事项,以确保其正常工作和延长使用寿命。
一、PCB板的结构PCB板通常由基板、导线、元器件和焊盘等组成。
1. 基板:PCB板的基础材料,通常为玻璃纤维强化塑料,也有其他材料可供选择,如陶瓷、金属基板等。
2. 导线:导线是PCB板上的电路连接线,通常由铜箔制成。
导线的宽度和间距可以根据电路需求进行设计。
3. 元器件:元器件是电子设备的核心部件,通过焊接连接到PCB板上。
常见的元器件有电阻、电容、二极管、晶体管等。
4. 焊盘:焊盘是连接元器件的金属区域,用于焊接元器件和导线。
焊盘通常由铜制成,并镀上一层锡,以便焊接。
二、使用过程中的注意事项1. 设计合理的电路布局:在设计PCB板时,应合理规划电路布局,以确保信号传输的稳定性和最小的电磁干扰。
将频率较高的信号线与低频信号线分开布局,减少信号串扰。
2. 选择合适的材料:根据电路的需求选择适当的PCB材料,如FR-4、CEM-3等。
不同材料具有不同的性能和特点,选择合适的材料可以提高PCB板的性能和可靠性。
3. 注意导线的宽度和间距:导线的宽度和间距直接影响电路的传输能力和电流承载能力。
在设计PCB板时,应根据电路需求和电流大小合理选择导线的宽度和间距,以确保电路的正常工作。
4. 合理安排元器件的位置:在PCB板上安排元器件时,应根据电路的逻辑关系和信号传输路径进行合理布局。
将相互关联的元器件尽量靠近,减少导线的长度和电磁干扰。
5. 注意焊接质量:焊接是连接元器件和导线的重要步骤,焊接质量直接影响PCB板的可靠性。
在焊接过程中,应控制好焊接温度和时间,确保焊盘与元器件之间的良好连接。
6. 防止静电干扰:静电干扰是导致PCB板损坏的常见原因之一。
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CPCI板卡PCB设计结构注意事项
尺寸说明:
CPCI标准板卡的两种尺寸,其中:
3U板卡尺寸为:100mm*160mm;
6U板卡尺寸为:233.35mm*160mm;
封装与板厚说明:
规范定义了CPCI连接器为间距为2mm的5排连接器,为压接器件;设计板厚为1.6mm;封装示意见下图,信号管脚为ABCDE;F 这一排管脚为接地管脚,不接信号;
连接器定位说明:
1.CPCI连接器摆放顺序(根据图片视图):
3U板可以摆放2个连接器,从上到下依次为J2---J1;实际设
计可以根据情况缺省,例如有些设计中只有J2,则J2放在相
应位置
6U板可以摆放5个连接器,从上到下依次为J5---J1;实际设计可以根据情况缺省,没有连接器的位置可以空出来,可以摆放一些电路模块;是否允许在空出的连机器位置摆放其他电路模块,最好和客户确认;
2.CPCI连接器封装例如下图,注意下图细节:
⑴“A”这一排管脚是靠近板边的;
⑵靠近板边的这一排孔中心距离外形间距为1.5mm,见下图黄框显示;
3.CPCI板卡结构细节图,图片均来自于CPCI规范;针对6U的
结构图进行详细说明,3U结构图类似;
3U结构图
6U结构图
A.首先理解坐标系,上图中右上角红圈所示的非金属化孔中
心为坐标原点(0,0);
B.J1和J2相当于1块3U板;J4和J5相当于一块3U板;
C.外形上边两侧倒45度斜角;
D.左右2侧为宽度2.5mm的导轨,定底层禁止布局、布线;
E.根据28这个数据,可以计算出J1连接器最右侧的A管脚
中心距离外形的距离为:4mm;根据205.35这个数据,可以计算出J5连接器最左侧的A管脚中心距离外形的距离为:4mm;
F.A排管脚中心距离上板边距离为1.5mm;
G.根据其他坐标,即可定位其他连机器位置和固定孔位置;其他
上文主要介绍的是背板连接器的定位情况;在背板连接器正对面的另一边为面板一侧,其他接口通常放在这一侧,方便通过面板开口对外接线;导轨2侧不放对外接口,因为导轨两侧是机箱壁,不会开口,如果将对外接口放在这两侧,将无法外接;只用于单板调试、装入机箱后不再使用的接口除外;
一般3U板5000PIN为中等密度;6U板15000PIN会比较密;具体情况需要结合使用的封装;
Kevin Feng
2018/5/23。