汽車攝像頭線路板廠想要發(fā)展做好一塊電路板,除了可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)原理分析功能之外,還要充分考慮EMI、EMC、ESD(靜電釋放)、信號(hào)完整性等電氣工程特性,也要考慮機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、大功耗芯片的散熱技術(shù)問(wèn)題,在此研究基礎(chǔ)上再考慮電路板的美觀問(wèn)題,就像我們進(jìn)行教學(xué)藝術(shù)雕刻一樣,對(duì)其每一個(gè)細(xì)節(jié)信息進(jìn)行斟酌。
常見(jiàn)PCB布局進(jìn)行約束管理原則
在汽車攝像頭電路板廠 PCB 元器件的布局時(shí)往往有以下幾個(gè)方面的考慮。
(1)PCB的形狀是否與整機(jī)匹配?
(2)元素之間的間距是否合理? 是否存在一定程度的沖突?
(3)PCB需要拼版嗎?是否要保留流程邊緣?是否預(yù)留安裝孔?定位孔怎么排?
(4)如何發(fā)展進(jìn)行電源管理模塊的放置及散熱?
(5)需要頻繁更換的元件更換方便嗎? 可調(diào)元件是否容易調(diào)整?
(6)是否考慮熱敏元件與發(fā)熱元件之間的距離?
(7)整個(gè)電路板的電磁兼容性能如何? 如何有效地提高布局的抗干擾能力?
對(duì)于組件之間的間距問(wèn)題,基于不同封裝的不同距離要求,以及Altium Designer自身的特點(diǎn),如果設(shè)置規(guī)則進(jìn)行約束,過(guò)于復(fù)雜,難以實(shí)現(xiàn)。一般在機(jī)械層上畫(huà)線,標(biāo)出元件的外圍尺寸,如圖9-1所示,這樣當(dāng)其他元件靠得很近時(shí),就大致知道它們之間的距離了。這對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)非常實(shí)用,也可以讓初學(xué)者養(yǎng)成良好的PCB設(shè)計(jì)習(xí)慣。
通過(guò)一個(gè)以上的考慮問(wèn)題分析,可以對(duì)常見(jiàn)汽車攝像頭線路板廠對(duì)PCB布局約束管理原則可以進(jìn)行數(shù)據(jù)如下分類。
元件排列原則
(1)在正常情況下,所有元件應(yīng)放置在 PCB 的同一側(cè),只有當(dāng)頂部元件過(guò)于密集時(shí),才應(yīng)在底層放置一些高度受限和低熱量的元件(如芯片電阻、芯片電容、芯片集成電路等)。
(2)在保證電氣性能的前提下,元件應(yīng)放置在網(wǎng)格上,相互平行或垂直排列,以整齊美觀。一般情況下,不允許構(gòu)件重疊,構(gòu)件應(yīng)排列緊湊。輸入分量和輸出分量應(yīng)盡可能分開(kāi),不能有交叉。
(3)部分元器件或?qū)Ь€之間可能存在高電壓,應(yīng)增加元器件或?qū)Ь€之間的距離,以避免因放電和擊穿而造成意外短路,并應(yīng)盡量注意這些信號(hào)的布局空間。
(4)有高電壓的元件應(yīng)布置在調(diào)試時(shí)手不易觸及的地方。
(5)位于板邊緣的元件,應(yīng)該可以盡量能夠做到離板邊緣有兩個(gè)板厚的距離。
(6)零件應(yīng)均勻分布在整個(gè)板面上,不能一面密集,一面松散,提高產(chǎn)品的可靠性。
按照信號(hào)走向布局原則
(1)固定元件放置后,按信號(hào)流向逐一排列各功能電路單元的位置,以各功能電路的核心元件為中心,圍繞其進(jìn)行局部布局。
(2)元件的布置須方便信號(hào)的流動(dòng),使信號(hào)盡可能保持在同一方向。在大多數(shù)情況下,信號(hào)是從左到右或從上到下路由,直接連接到輸入和輸出端子的元件應(yīng)該放置在靠近輸入和輸出連接器或連接器的地方。
(1)對(duì)于輻射電磁場(chǎng)強(qiáng)的元件和對(duì)電磁感應(yīng)敏感的元件,應(yīng)加大它們之間的距離,或考慮用屏蔽罩進(jìn)行屏蔽。
(2)盡量可以避免高、低電壓元件之間相互關(guān)系混雜及強(qiáng)、弱信號(hào)的元件交錯(cuò)聯(lián)系在一起。
(3)對(duì)于能產(chǎn)生磁場(chǎng)的元件,如變壓器、揚(yáng)聲器、電感器等,應(yīng)減少用磁力線切割印刷電線的布局,相鄰元件的磁場(chǎng)方向應(yīng)相互垂直,減少彼此之間的耦合。圖9-2顯示了一個(gè)與電感垂直90度布置的電感。
(4)屏蔽干擾源或易受干擾的模塊,屏蔽罩應(yīng)接地良好。盾構(gòu)的規(guī)劃如圖9-3所示。
抑制熱干擾
(1)對(duì)于加熱元件,應(yīng)優(yōu)先考慮有利于散熱的位置。如果需要,可以設(shè)置一個(gè)單獨(dú)的散熱器或小風(fēng)扇,以降低溫度和減少對(duì)相鄰元件的影響,如圖9-4所示。
(2)一些大功率集成塊、大功率管、電阻等。應(yīng)布置在容易散熱的地方,并與其他元件隔開(kāi)一定距離。
圖9-3 屏蔽罩的規(guī)劃
圖9-4 布局的散熱可以考慮
(3)熱元件應(yīng)靠近被測(cè)元件,遠(yuǎn)離高溫區(qū)域,避免受其他發(fā)熱等效元件的影響,造成誤操作。
(4)兩側(cè)放置組件時(shí),發(fā)熱組件一般不放在底層。
可調(diào)元件布局原則
對(duì)于電位器、可變電容器、可調(diào)電感線圈、微型開(kāi)關(guān)和其他可調(diào)元件的布局,應(yīng)考慮整機(jī)的結(jié)構(gòu)要求: 如果是外部調(diào)節(jié),位置應(yīng)與底盤面板上調(diào)節(jié)旋鈕的位置相一致; 如果是在機(jī)器內(nèi)部調(diào)節(jié),則應(yīng)放在 PCB 上方便調(diào)節(jié)的地方。