第一篇:老電子工程師的多年經(jīng)驗(yàn)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)之
一、電路設(shè)計(jì)者的職責(zé)
設(shè)計(jì)并做出符合技術(shù)要求的電路是電路設(shè)計(jì)者的基本任務(wù)。按正規(guī)來講,設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)品的程序大概如下:
1)確定產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)和研制計(jì)劃;
確定產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)和研制進(jìn)度。
2)設(shè)計(jì)科研制樣機(jī)
在留有工藝余量的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并研制樣機(jī),制定調(diào)試、檢驗(yàn)指標(biāo)及檢驗(yàn)方法。
3)對(duì)樣機(jī)性能和設(shè)計(jì)文件審核(設(shè)計(jì)定型)
由設(shè)計(jì)科、工藝科和標(biāo)準(zhǔn)化室參加進(jìn)行以下工作:
對(duì)樣機(jī)性能測(cè)試和試驗(yàn);
對(duì)樣機(jī)進(jìn)行工藝審核并提出改進(jìn)意見;
標(biāo)準(zhǔn)化審核;
設(shè)計(jì)圖紙會(huì)簽。
4)工藝科編制工藝文件及工裝準(zhǔn)備
編制從原料進(jìn)廠到出廠檢驗(yàn)的工藝文件;
提出批量生產(chǎn)、測(cè)試、檢驗(yàn)的工裝設(shè)備;
5)小批量試生產(chǎn)
按工藝文件小批量試生產(chǎn),檢驗(yàn)設(shè)計(jì)文件和工藝文件的正確性。
6)生產(chǎn)定型
工藝文件會(huì)簽。
7)批量投產(chǎn)
生產(chǎn)中的問題由工藝解決,必要時(shí)與設(shè)計(jì)會(huì)商。
8)逐步改進(jìn)
在理想情況下批量生產(chǎn)后就沒什么技術(shù)問題值得解決,實(shí)際則不然,在以下情況下仍需繼續(xù)改進(jìn):
設(shè)計(jì)時(shí)考慮不周;
系統(tǒng)合理化改進(jìn);
器件停產(chǎn);
改進(jìn)能顯著降低成本。
對(duì)于人員不夠充裕的地方,但為保證產(chǎn)品質(zhì)量,就要求設(shè)計(jì)人員承擔(dān)起上述責(zé)任。
2.工藝設(shè)計(jì)
工藝人員的責(zé)任是對(duì)設(shè)計(jì)文件進(jìn)行審核,對(duì)不適于批量生產(chǎn)的設(shè)計(jì)提出修改意見,并根據(jù)設(shè)計(jì)文件編制出整套工藝文件來指導(dǎo)生產(chǎn)。這些文件主要有:
* 元器件、原材料采購表
便于計(jì)劃采購,指定廠家或供應(yīng)商
* 元器件、原材料進(jìn)廠檢驗(yàn)工藝
保證進(jìn)廠器件質(zhì)量
* 零件、部件、組件的加工、裝配、調(diào)試工藝
根據(jù)批量小的特點(diǎn),可適當(dāng)簡(jiǎn)化。但必須做到脫離設(shè)計(jì)人員,第三者的可操作性。以下幾種文件必不可少:
> 導(dǎo)線、電纜加工表
導(dǎo)線、電纜種類、長(zhǎng)度、接插件焊接。
> 線路板的器件表、器件布局圖(絲印圖)
> 線路板調(diào)試工藝卡
使用設(shè)備、連接、測(cè)試合格的指標(biāo)
> 部件和整機(jī)組裝
配料表、加工順序、注意事項(xiàng)、檢驗(yàn)要求、存放。
* 整機(jī)組裝、調(diào)試工藝
* 出廠檢驗(yàn)工藝
* 包裝工藝
3.標(biāo)準(zhǔn)化審查
審查文件是否符合標(biāo)準(zhǔn)化要求只是標(biāo)準(zhǔn)化工作的一部分,為便于生產(chǎn)和管理,還要從以下幾方面進(jìn)行審查:
* 自制件可否用標(biāo)準(zhǔn)件或外購件替代;
* 自制件有無以前的同類部件可以替代;
本部門內(nèi)可替代的直接把原圖紙借用即可,不再會(huì)簽。
* 選用的新器件有無以前的同類產(chǎn)品可以替代;
減少器件種類。
以上原則并非一成不變,如新的有比較突出的優(yōu)點(diǎn)仍可選用,如有可能,老的應(yīng)用新的替代。
4.與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)
按結(jié)構(gòu)要求設(shè)計(jì)線路板尺寸,與面板有關(guān)的線路板應(yīng)與面板設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多次協(xié)商。
5.與軟件設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)
在完成既定功能的前提下,軟硬件要統(tǒng)籌考慮,用哪種方法實(shí)現(xiàn)合理就用哪種方法實(shí)現(xiàn)。
開關(guān)量的去抖可用硬件加一定時(shí)間常數(shù)的單穩(wěn)電路實(shí)現(xiàn),也可用軟件加限時(shí)來實(shí)現(xiàn)。硬件的單穩(wěn)電路由于R、C的參數(shù)離散性時(shí)間常數(shù)不易作準(zhǔn),且增加成本,而軟件只要在一定時(shí)間內(nèi)不計(jì)后面脈沖即可。相比之下,軟件實(shí)現(xiàn)比較合理。
傳感器的模擬和數(shù)字的轉(zhuǎn)換單片機(jī)要知道現(xiàn)在處于哪個(gè)位置,這可由硬件加轉(zhuǎn)換短路帽連到單片機(jī)的一個(gè)輸入腳來實(shí)現(xiàn),也可由軟件在設(shè)置菜單上設(shè)置來實(shí)現(xiàn)。硬件原來有轉(zhuǎn)換短路帽,再加一個(gè)也不太麻煩;軟件設(shè)置的工作量較大,占用程序空間較多。相比之下,硬件實(shí)現(xiàn)比較合理。
二、值得注意的幾個(gè)問題
1.電路設(shè)計(jì)的軟件
電路設(shè)計(jì)軟件從TANGO、PROTEL到最近的DXP 幾經(jīng)改進(jìn),功能強(qiáng)大了許多。但我認(rèn)為,只要使用熟練、任何軟件都能繪制出不錯(cuò)的產(chǎn)品。也許用慣了,我仍用DOS版的PROTEL繪制原理圖和線路板圖。但布地網(wǎng)以前用PROTEL2000,現(xiàn)在用DXP。因后來的軟件缺線要少得多,且加漢字比較方便。
2.手工與自動(dòng)
我認(rèn)為用手工布局、布線要優(yōu)于自動(dòng)布局、布線。隨著軟件的更新,自動(dòng)布線功能越來越進(jìn)步,但總不如手工布局合理且可以隨時(shí)改進(jìn)。計(jì)算機(jī)軟件是按一定的規(guī)律來進(jìn)行工作,而人能綜觀全局,能根據(jù)不同板型和電路來進(jìn)行布局和布線。這就像做衣服,批量生產(chǎn)的衣服總有不合適的地方,最合體的衣服仍是量體裁衣,手工制作。一周畫出一塊比較滿意的電路板是可以做到的。
3.通用與專用
我們?cè)?jīng)設(shè)計(jì)過通用的數(shù)據(jù)采集處理板,通過需求分析,我們認(rèn)為不可能設(shè)計(jì)出一種滿足各種要求的產(chǎn)品。我們根據(jù)不同情況設(shè)計(jì)了3種板型。只有一種為3個(gè)課題共用。在需求不一,安裝各異的情況下還是專用好一點(diǎn)。在軟硬件模塊都有積累的情況下,設(shè)計(jì)一塊板子用不多長(zhǎng)時(shí)間。
4.接地
以前防雷地、保護(hù)地、信號(hào)地必須分別布置和連接。
近來的觀點(diǎn)是按均壓、等電位的原理,將工作地,保護(hù)地和防雷地組成一個(gè)聯(lián)合接地網(wǎng).站內(nèi)各類接地線應(yīng)從接地匯集線或接地網(wǎng)上分別引入。
進(jìn)口傳感器的防雷二極管也都直接接到信號(hào)地上。
5.三防
一提到電子設(shè)備“三防”,人們立刻想到線路板涂三防漆,而且作為主要(如果不是唯一的話)措施來檢查。這是對(duì)“三防”的片面理解。“三防”是為提高電子產(chǎn)品在規(guī)定氣候條件下長(zhǎng)期工作或儲(chǔ)存時(shí)間而采取的措施,是防止“濕熱、鹽霧、霉菌”對(duì)電子產(chǎn)品壽命的影響。線路板三防首要是盡量防止機(jī)殼內(nèi)空氣與外面空氣交換(不可能做到氣密),沒涂三防漆的線路板在工作4年多,拆開來看,與新的線路板無什差別。
6.模塊化設(shè)計(jì)
模塊化設(shè)計(jì)的典型是PC104,只要用不同板型棧接起來,就可以完成預(yù)定功能。但棧接或插板方式一是檢查、測(cè)試不便,二是固定也比較麻煩。我想有可能的話自己設(shè)計(jì)就可達(dá)到即節(jié)省成本,又方便使用的效果。
與上面的硬模塊化設(shè)計(jì)相對(duì),我想提出軟模塊化設(shè)計(jì)概念。即對(duì)某些通用的功能模塊(如單片機(jī)、RAM、串口、ADC等)軟硬件設(shè)計(jì)上,在實(shí)用中設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、改進(jìn)、固化,在下次需要時(shí),拿出來稍加變動(dòng)即可。
三、原理圖設(shè)計(jì)
1.元器件選擇
1.1 普通邏輯器件
* 電源電壓范圍
CD系列電壓從5V向上擴(kuò)展,74HC系列由5V向下擴(kuò)展。
* 輸入、輸出高低電平
5V、3V器件混用時(shí)需考慮,是否需加拉高電阻。
* 因目前的CMOS集成電路輸入阻抗較高,可不需考慮過去講的能驅(qū)動(dòng)幾個(gè)TTL門的扇出系數(shù)。
1.2 運(yùn)放
* 單電源運(yùn)放的應(yīng)用
* 電源電壓范圍
* 輸出電壓范圍
* 輸入電壓范圍(某些軌到軌器件只是輸出軌到軌,輸入不見得能軌到軌)
1.3 A/D
* 原理:逐次比較、S-D、雙積分
* 接口:并行、SPI
* 分辨率:
1.4 基準(zhǔn)電壓源
* 輸出電壓
* 初始精度
* 溫度系數(shù)
1.5 單片機(jī)
單片機(jī)目前種類繁多,各有特點(diǎn)。我們目前應(yīng)用的有以下幾種:
* 各公司以8051為基礎(chǔ)的產(chǎn)品
此類產(chǎn)品價(jià)格低廉,如:80C52、AT69C2051、AT89C5X
* 原CYGNAL公司的C8051FXXX系列
速度較快,帶FLASH存儲(chǔ)器,片內(nèi)RAM較大、8路12位ADC。
* MSP430系列
16位單片機(jī),低功耗性能比較突出,缺點(diǎn)是外擴(kuò)并口器件比較困難。
* ADmC824(MicroConverter)
AD公司推出的帶24位S-D ADC的與8051兼容的單片機(jī),價(jià)格較高,適用于要求較高的智能傳感器。
2.低功耗設(shè)計(jì)
功耗降低不止是延長(zhǎng)了電池供電的設(shè)備的工作時(shí)間,關(guān)鍵是降低了機(jī)內(nèi)溫升,提高設(shè)備的MTBF。據(jù)資料介紹,在一定范圍內(nèi),溫度每升高10°C,器件失效率將加倍,即MTBF將下降到原來的二分之一。
2.1 選擇低功耗器件
用CMOS器件代替TTL器件;
新的線性穩(wěn)壓芯片空載電流小于7X系列電路。
2.2 降低單片機(jī)工作頻率
單片機(jī)功耗與工作頻率成正比,在滿足功能的情況下盡量降低晶體頻率。
2.3 軟件低功耗方式的運(yùn)用
在外部中斷能啟動(dòng)的單片機(jī)中在某些情況下可用軟件低功耗方式。
2.4 用開關(guān)DC-DC芯片代替線性穩(wěn)壓電路
* 電源效率
開關(guān)DC-DC芯片電路的效率大概在80%左右,線性穩(wěn)壓電路的效率按12V穩(wěn)到5V計(jì)算,效率只有5/12,即42%以下。
* 紋波干擾不用擔(dān)心
在線路板布局比較合理的情況下,DC-DC芯片穩(wěn)壓電路的輸出波紋電壓在100mV之內(nèi),滿足數(shù)字電路的要求。
對(duì)線性電路而言,線性電路的電源抑制比都在60db以上,即電源干擾在0.1mV以下,可滿足一般要求。采取特殊措施后,干擾會(huì)更小。
PC機(jī)都是開關(guān)電源,機(jī)內(nèi)插板的模擬電路很多。
2.5 間歇工作方式的電源控制
用時(shí)鐘電路定時(shí)啟動(dòng)(打開)工作電源。
工作結(jié)束前給時(shí)鐘電路設(shè)置鬧鐘時(shí)間為下次開機(jī)時(shí)間后關(guān)閉電源。
3.提高線性電路溫度穩(wěn)定性的方法
以前用溫度補(bǔ)償電路來消除溫度變化對(duì)電路的影響,不但電路復(fù)雜,調(diào)整起來也特別麻煩。
* 軟件測(cè)溫補(bǔ)償
REF02 基準(zhǔn)源的溫度系數(shù)為10ppm/°C,根據(jù)其溫度電壓輸出可校正到0.7ppm/°C。
* 高精度元件自校
用高溫度穩(wěn)定性的元件作為基準(zhǔn),以消除其后的放大、轉(zhuǎn)換、電源電路的隨溫度、時(shí)間的變化。
4.軟件校準(zhǔn)代替電位器調(diào)整
由于阻容元件、電壓基準(zhǔn)的離散性,電路的轉(zhuǎn)換不可能是理想的。以前是用更換器件數(shù)值或用電位器來調(diào)整,例如可用一個(gè)電位器來調(diào)整電路的放大倍數(shù),用另一個(gè)電位器調(diào)整零點(diǎn)。這樣不但調(diào)整麻煩(需反復(fù)調(diào)整),要達(dá)到預(yù)期效果可能兩個(gè)電位器不解決問題。軟件校準(zhǔn)是在輸入端加上精確測(cè)量的電壓,讀出ADC轉(zhuǎn)換后的值,在上下限附近作兩次,即可計(jì)算出放大倍數(shù)(K)和零點(diǎn)偏移(A)。
5.空余管腳處理
教科書和芯片資料都把不允許(輸入)空余管腳懸空作為一個(gè)原則。實(shí)際工作中我們也遇到了違反這一原則而發(fā)生問題。原因是由于靜電積累,可能產(chǎn)生我們預(yù)料不到的結(jié)果。建議按以下原則:
* 單一的輸入管腳接地;
* 比較器、運(yùn)放的輸入管腳分別接電源和地;
以上原則推廣到線路設(shè)計(jì)上即應(yīng)注意:在任何情況下不允許輸入線懸空。即在所有輸入端加到地或電源的電阻,電阻的阻值以不影響電路性能為準(zhǔn)。
6.上電時(shí)控制電路狀態(tài)的考慮
在有控制電機(jī)或電磁閥電路應(yīng)注意這類問題。即在上電時(shí)單片機(jī)復(fù)位和初始化之前尚未正常工作時(shí),不能使控制電路產(chǎn)生不應(yīng)有的動(dòng)作。
7.電磁兼容設(shè)計(jì)
* 外部進(jìn)線加RC電路,阻止對(duì)外串?dāng)_和外部干擾;
* 電感器件要加D、R、C消反壓干擾電路;
* 電流變動(dòng)較大的部分要與控制部分加隔離措施(電源、控制);
* 模擬電源和數(shù)字電源之間要加RC濾波;
* 電源到地適當(dāng)加濾波電容,不見得每個(gè)芯片兩個(gè);
* ADC 芯片的模擬輸入端加濾波電容。
8.運(yùn)行指示燈
有單片機(jī)的電路建議加運(yùn)行指示燈,調(diào)試時(shí)可作為調(diào)試工具,工作時(shí)可指示工作狀態(tài)。
9.原理圖檢查
原理圖設(shè)計(jì)是電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),原理圖錯(cuò)誤只能在初樣試驗(yàn)中糾正。原理圖檢查要注意以下幾點(diǎn):
* 電路功能的實(shí)現(xiàn);
* 邏輯關(guān)系的核對(duì);
* 信號(hào)幅度的校驗(yàn);
* 空余管腳的確認(rèn)。
10.元件庫設(shè)計(jì)
某些新的器件現(xiàn)有元件庫中可能沒有,這就需要我們自己造。造原理圖元件要注意以下幾點(diǎn)
* 仔細(xì)閱讀原廠資料,了解器件性能和管腳介紹;
* 不用的輸出管腳可以不畫,以減小圖面面積,如以后可能用到的不在此例;
* 管腳排列應(yīng)以功能(如AD0~7)為準(zhǔn),便于查看;
* 確定元件封裝;
* 校核管腳號(hào)的正確性;
第二篇:電子工程師產(chǎn)品設(shè)計(jì)提綱
一人一組,題目不重復(fù),附30個(gè)參考題目。題目可自擬,須經(jīng)指導(dǎo)教師同意。
APP應(yīng)用開發(fā)設(shè)計(jì)(軟件)基于微信的校園二手物品交易系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2基于微信的職場(chǎng)溝通應(yīng)用設(shè)計(jì)
3基于微信的校園服務(wù)公眾號(hào)設(shè)計(jì)
4基于微信的校園餐飲服務(wù)LBS(基于位置服務(wù))二手物品交易平臺(tái)設(shè)計(jì)LBS社交應(yīng)用設(shè)計(jì)LBS在線旅游平臺(tái)設(shè)計(jì)LBS 精品團(tuán)購平臺(tái)設(shè)計(jì)LBS考研交流平臺(tái)設(shè)計(jì)LBS書友會(huì)
APP游戲開發(fā)設(shè)計(jì)(軟件)
1基于微信的社交游戲(斗地主)
2基于微信的社交游戲(中國麻將)
3基于微信的社交游戲(天天飛車)益智類游戲設(shè)計(jì)動(dòng)作類游戲設(shè)計(jì)
智能電器設(shè)計(jì):(硬件)智能洗衣機(jī)設(shè)計(jì)智能電冰箱設(shè)計(jì)智能空調(diào)設(shè)計(jì)智能熱水器設(shè)計(jì)智能手表設(shè)計(jì)智能座機(jī)(固定電話)設(shè)計(jì)智能安全門設(shè)計(jì)智能家用取暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)智能家用電力管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)智能眼鏡設(shè)計(jì)
12智能投影儀設(shè)計(jì)
13智能家用保險(xiǎn)箱設(shè)計(jì)
14智能打印機(jī)設(shè)計(jì)
15智能考勤系統(tǒng)設(shè)計(jì)
報(bào)告內(nèi)容(至少8000字,滿分100分)產(chǎn)品定位:(500字,10分)
現(xiàn)有同類產(chǎn)品分析:(1000字,10分)產(chǎn)品需求分析(1000字,15分)技術(shù)路線:(2000字15分)
市場(chǎng)營(yíng)銷/推廣分析(1000字,15分)盈利模式分析(1000字,15分)
售后服務(wù)/數(shù)據(jù)分析(1000字,10分)總結(jié)(500字,10分)
第三篇:電子產(chǎn)品設(shè)計(jì) 的5年經(jīng)驗(yàn)總結(jié)之PCB設(shè)計(jì)
電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)之PCB設(shè)計(jì)
1.根據(jù)線路板廠家的能力設(shè)定線路板基本參數(shù)
根據(jù)滄州一帶線路板廠的水平,按下列參數(shù)設(shè)計(jì)線路板質(zhì)量應(yīng)能保證:
* 最小導(dǎo)線寬度:8mil;
* 最小導(dǎo)線間距:8mil;
* 最小過孔焊盤直徑:30 mil;
* 最小過孔孔徑:16 mil;
* DRC檢查最小間距:8mil; 2.線路板布局
* 固定孔和線路板外形按結(jié)構(gòu)要求以公制尺寸繪制;
* 螺釘固定孔的焊盤要大于螺釘帽和螺母的直徑,以M3的螺釘為例,其焊盤直徑為6.5mm,鉆孔直徑為3.2mm。
* 外圍接插件位置要總體考慮,避免電纜錯(cuò)位、扭曲;
* 其他器件要以英制尺寸布置在最小25 mil的網(wǎng)格上,以利布線;
* 按功能把器件分成多個(gè)單元,在顯示網(wǎng)絡(luò)飛線的情況下把單元的各個(gè)器件定位;
* 把各個(gè)單元移到線路板的合適位置,利用塊移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)功能使大部分走線合理;
* 模擬電路與數(shù)字電路分片布置,數(shù)字部分的電流盡量不要穿越模擬區(qū);
* 模擬電路按信號(hào)走向布置,大信號(hào)線不得穿越小信號(hào)區(qū);
* 晶體和連接電容下方不得走其他信號(hào)線,以免振蕩頻率不穩(wěn);
* 除單列器件外只允許移動(dòng)、旋轉(zhuǎn),不得翻轉(zhuǎn),否則器件只能焊于焊接面;
* 核對(duì)器件封裝
同一型號(hào)的貼片器件有不同封裝。例如SO14 塑料本體寬度有0.15英寸(3.8mm)和5.1mm的區(qū)別。
* 核對(duì)器件安裝位置
器件布局初步完成后,應(yīng)打出1:1的器件圖,核對(duì)邊沿器件安裝位置是否合適。3.布線 3.1 線寬
信號(hào)線:8~12mil;
電源線:30~100mil(A級(jí)電源線可用矩形焊盤加焊裸導(dǎo)線以增加通過電流量);
3.2 標(biāo)準(zhǔn)英制器件以25 mil間距走線。
3.3 公制管腳以5 mil間距走線,距離管腳不遠(yuǎn)處拐彎,盡量走到25 mil網(wǎng)格上,便于以后導(dǎo)線調(diào)整。3.4 8mil線寬到過孔中心間距為30mil。
3.5 大量走線方向交叉時(shí)可把貼片器件改到焊接面。
3.6 原理圖連線不見得合理,可適當(dāng)修改原理圖,重作網(wǎng)絡(luò)表,使走線盡量簡(jiǎn)潔、合理。
* 62256 RAM芯片的數(shù)據(jù)、地址線可不按元件圖排列;
* MCU 的外接IO管腳可適當(dāng)調(diào)整;
* 地址鎖存芯片的引腳可適當(dāng)變動(dòng),但要注意信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系;
* CPLD和GAL的引腳可適當(dāng)調(diào)整。
3.7在用貼片管腳較多的器件時(shí),布線不一定堅(jiān)持橫豎各在一面的原則,應(yīng)以走線簡(jiǎn)潔、合理為準(zhǔn)。3.8 預(yù)留電源和地線走線空間。
3.9 電源線換面時(shí)最好在器件管腳處,過孔的電阻較大。3.10 不應(yīng)連接的器件有飛線,可能是原理圖網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)相同所致,應(yīng)修改原理圖。4.線間距壓縮
在引線密度較高,差幾根線布放困難時(shí)可采取以下辦法:
* 8mil線寬線間距由25 mil改為20 mil;
* 過孔較多時(shí)可把經(jīng)過孔的相反方向的走線調(diào)整到一排;
* 經(jīng)過孔的走線彎曲,壓縮線間距;
*
5.DRC檢查
DRC檢查的間距一般為10 mil,如布線困難也可設(shè)為8 mil。
布地網(wǎng)前應(yīng)作一次DRC檢查,即除GND沒布線外不得有其他問題。如發(fā)現(xiàn)問題也容易處理。6.佈地網(wǎng)(鋪銅)
佈地網(wǎng)首先能減小地線電阻,即減小由地線電阻(電感)形成的電壓降,使電路工作穩(wěn)定。另外也可減少對(duì)外輻射,增強(qiáng)電磁兼容性。早期采用網(wǎng)格,近來很多采用連在一起的銅箔。
佈地網(wǎng)用DXP軟件較好,即缺畫導(dǎo)線較少。6.1 初始設(shè)置
DRC檢查的間距設(shè)置:16mil(DRC檢查時(shí)要改回10 mil)
(焊盤與地網(wǎng)距離較大,焊接時(shí)不易短路)
網(wǎng)格間距:10mil
線寬:10mil
不刪除死銅。
6.2 布線
布線前應(yīng)在元件面絲印層畫出佈地網(wǎng)的范圍,以免兩面不一致。這些線布完后刪除。6.3 加過孔
過孔不只起把死銅連接的作用,在可能的地方盡量多加過孔(10mm間距),以使地電阻最小。6.4 刪除死銅
多余死銅使兩邊導(dǎo)線電容加大,增加不必要的耦合,必須刪除。7.鉆孔孔徑調(diào)整
由于一般阻容件、集成電路管腳直徑在0.5~0.6mm之間,50 mil焊盤的缺省孔徑為30 mil(0.76mm),焊接無問題。對(duì)直徑較大的二極管、單雙排插針就不合適,甚至?xí)宀贿M(jìn)去,把孔徑改為39 mil(約為1 mm)即可。
管腳直徑大于1 mm的器件,無法在50 mil焊盤上應(yīng)用,這是器件庫設(shè)計(jì)問題。8.器件標(biāo)號(hào)調(diào)整
把器件標(biāo)號(hào)移到合適位置,在器件較密時(shí)容易把標(biāo)號(hào)放錯(cuò),此時(shí)應(yīng)用器件編輯命令核對(duì)。9.編制元器件表
編制元器件表的目的是給器件采購和線路板焊接準(zhǔn)備必要文件。建議按以下原則編制:
* 器件順序按電阻、電容、電感、集成電路、其他排列;
* 同類器件按數(shù)值從小到大排列;
* 器件應(yīng)標(biāo)明型號(hào)、數(shù)量、安裝位置(器件標(biāo)號(hào));
* 集成電路應(yīng)在備注欄標(biāo)明封裝型式;
* 焊插座的器件應(yīng)標(biāo)明插座型號(hào);
* 特殊器件(如高精度電阻)應(yīng)注明。10.元件封裝設(shè)計(jì)
10.1元件封裝設(shè)計(jì)的必要性
* 新器件沒有現(xiàn)成的封裝;
* 貼片器件自動(dòng)貼裝焊盤可以和器件焊盤一致,手工焊接要留出焊接余量。10.2元件封裝設(shè)計(jì)
* 在元件絲印面畫出帶器件方向的元件外形,以防器件放置擁擠;
* 貼片器件焊盤要長(zhǎng)出器件管腳0.5 mm,便于手工焊接;
* 插板器件焊盤孔徑要大于管腳直徑0.2 mm,便于焊錫流動(dòng);
* 管腳編號(hào)要與原理圖一致(不用管腳也要編號(hào));
* 核對(duì)管腳編號(hào);
* 打印1:1圖形,與實(shí)際器件核對(duì)。10.3 使用元件封裝庫應(yīng)注意的幾個(gè)問題
* DB插頭座針、孔管腳排列相反,容易用錯(cuò);
* 3腳分立器件封裝與原理圖可能不一致;
* DC2帶耳接插件要留出合適的安裝空間;
* 立式接插件與臥式接插件封裝圖不同;
* 把器件改放到焊接面可用器件編輯來實(shí)現(xiàn)
設(shè)計(jì)PCB時(shí)抗靜電放電(ESD)的方法
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加入時(shí)間:2008-3-24 加入者:PCB之家
來自人體、環(huán)境甚至電子設(shè)備內(nèi)部的靜電對(duì)于精密的半導(dǎo)體芯片會(huì)造成各種損傷,例如穿透元器件內(nèi)部薄的絕緣層;損毀MOSFET和CMOS元器件的柵極;CMOS器件中的觸發(fā)器鎖死;短路反偏的PN結(jié);短路正向偏置的PN結(jié);熔化有源器件內(nèi)部的焊接線或鋁線。為了消除靜電釋放(ESD)對(duì)電子設(shè)備的干擾和破壞,需要采取多種技術(shù)手段進(jìn)行防范。
在PCB板的設(shè)計(jì)當(dāng)中,可以通過分層、恰當(dāng)?shù)牟季植季€和安裝實(shí)現(xiàn)PCB的抗ESD設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中,通過預(yù)測(cè)可以將絕大多數(shù)設(shè)計(jì)修改僅限于增減元器件。通過調(diào)整PCB布局布線,能夠很好地防范ESD。以下是一些常見的防范措施。
*盡可能使用多層PCB,相對(duì)于雙面PCB而言,地平面和電源平面,以及排列緊密的信號(hào)線-地線間距能夠減小共模阻抗和感性耦合,使之達(dá)到雙面PCB的1/10到1/100。盡量地將每一個(gè)信號(hào)層都緊靠一個(gè)電源層或地線層。對(duì)于頂層和底層表面都有元器件、具有很短連接線以及許多填充地的高密度PCB,可以考慮使用內(nèi)層線。
*對(duì)于雙面PCB來說,要采用緊密交織的電源和地柵格。電源線緊靠地線,在垂直和水平線或填充區(qū)之間,要盡可能多地連接。一面的柵格尺寸小于等于60mm,如果可能,柵格尺寸應(yīng)小于13mm。
*確保每一個(gè)電路盡可能緊湊。
*盡可能將所有連接器都放在一邊。
*如果可能,將電源線從卡的中央引入,并遠(yuǎn)離容易直接遭受ESD影響的區(qū)域。
*在引向機(jī)箱外的連接器(容易直接被ESD擊中)下方的所有PCB層上,要放置寬的機(jī)箱地或者多邊形填充地,并每隔大約13mm的距離用過孔將它們連接在一起。
*在卡的邊緣上放置安裝孔,安裝孔周圍用無阻焊劑的頂層和底層焊盤連接到機(jī)箱地上。
*PCB裝配時(shí),不要在頂層或者底層的焊盤上涂覆任何焊料。使用具有內(nèi)嵌墊圈的螺釘來實(shí)現(xiàn)PCB與金屬機(jī)箱/屏蔽層或接地面上支架的緊密接觸。
*在每一層的機(jī)箱地和電路地之間,要設(shè)置相同的“隔離區(qū)”;如果可能,保持間隔距離為0.64mm。
*在卡的頂層和底層靠近安裝孔的位置,每隔100mm沿機(jī)箱地線將機(jī)箱地和電路地用1.27mm寬的線連接在一起。與這些連接點(diǎn)的相鄰處,在機(jī)箱地和電路地之間放置用于安裝的焊盤或安裝孔。這些地線連接可以用刀片劃開,以保持開路,或用磁珠/高頻電容的跳接。
*如果電路板不會(huì)放入金屬機(jī)箱或者屏蔽裝置中,在電路板的頂層和底層機(jī)箱地線上不能涂阻焊劑,這樣它們可以作為ESD電弧的放電極。
*要以下列方式在電路周圍設(shè)置一個(gè)環(huán)形地:
(1)除邊緣連接器以及機(jī)箱地以外,在整個(gè)外圍四周放上環(huán)形地通路。
(2)確保所有層的環(huán)形地寬度大于2.5mm。
(3)每隔13mm用過孔將環(huán)形地連接起來。
(4)將環(huán)形地與多層電路的公共地連接到一起。
(5)對(duì)安裝在金屬機(jī)箱或者屏蔽裝置里的雙面板來說,應(yīng)該將環(huán)形地與電路公共地連接起來。不屏蔽的雙面電路則應(yīng)該將環(huán)形地連接到機(jī)箱地,環(huán)形地上不能涂阻焊劑,以便該環(huán)形地可以充當(dāng)ESD的放電棒,在環(huán)形地(所有層)上的某個(gè)位置處至少放置一個(gè)0.5mm寬的間隙,這樣可以避免形成一個(gè)大的環(huán)路。信號(hào)布線離環(huán)形地的距離不能小于0.5mm。
POWERPCB使用技巧和設(shè)計(jì)規(guī)范
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加入時(shí)間:2007-11-6 加入者:PCB之家
POWERPCB使用技巧
1、在setup/layer definition中把需要定義為地或電源層相應(yīng)層定義為CAM PLANE。
2、并在layer thinkness中輸入你的層疊的結(jié)構(gòu),比如各層的厚度、板材的介電常數(shù)等。
通過以上的設(shè)置,選定某一根網(wǎng)絡(luò)并按CTRL+Q,就可以看到該網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的特性阻抗、延時(shí)等
快速刪除已經(jīng)定義的地或電源銅皮框的方法: 第一步:將要?jiǎng)h除的銅皮框移出板外。第二步:對(duì)移出板外的銅皮框重新進(jìn)行灌水。
第三步:將銅皮框的網(wǎng)絡(luò)重新定義為none,然后刪除。提示:如果用powerpcb4.01,那么刪除銅皮的速度是比較快的 對(duì)于大型的pcb板幾分鐘就可以刪除了,如果不用以上方法可以需要幾個(gè)小時(shí)。
關(guān)于在powerpcb中會(huì)速繞線的方法:
第一步:在setup/preferences面板的design下的miters中設(shè)置為arc,且ratio為3.5。第二步:布直角的線。
第三步:選中該線,右擊鼠標(biāo),選中add miters命令即可很快畫出繞線。
powerpcb4.0中應(yīng)該注意的一個(gè)問題:
一般情況下,產(chǎn)品的外框均是通過*.dxf的文件導(dǎo)入。但是pcb文件導(dǎo)入*.dxf文件后很容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)庫錯(cuò)誤,給以后的設(shè)計(jì)買下禍根。好的處理辦法是:把*.dxf文件導(dǎo)入一個(gè)新的pcb文件中,然后從這個(gè)pcb文件中copy所需的text、line到設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的pcb文件中,這樣不會(huì)破壞設(shè)計(jì)的pcb文件的數(shù)據(jù)。如果打一個(gè)一個(gè)的打地過孔,可以這樣做:
1、設(shè)置GND網(wǎng)絡(luò)地走線寬度,比如20mil。
2、設(shè)置走線地結(jié)束方式為END VIA。
3、走線時(shí),按ctrl+鼠標(biāo)左鍵就可以快速地打地過孔了。如果是打很多很整齊地過孔,可以使用自動(dòng)布線器blazerouter,自動(dòng)地打。當(dāng)然必須設(shè)置好規(guī)則:
1、把某一層設(shè)置為CAM層,并指定GND網(wǎng)絡(luò)屬性給它。
2、設(shè)置GND網(wǎng)絡(luò)地走線寬度,比如20mil。
3、設(shè)置好過孔與焊盤地距離,比如13mil。
4、設(shè)置好設(shè)計(jì)柵格和fanout柵格都為1mil。
5、然后就可以使用fanout功能進(jìn)行自動(dòng)打孔了。ddwe:
首先,覆銅層改為split/mixs;點(diǎn)擊智能分割圖標(biāo),畫好覆銅外框,然后點(diǎn)擊右健,選擇anything的選擇模式,光標(biāo)移到覆銅外框,進(jìn)行分割;最后進(jìn)行灌銅!michaelpcb:
選擇覆銅模式,畫好外框,右健選擇shape,選中覆銅外框,屬性改為gnd,flood即可;最后還要?jiǎng)h除孤島。
注意:在畫外框之前,必須把該層改為split/mixe,否則不能選中!接下來的操作和前面介紹一樣。
最后多說一句,顯示覆銅外框必須在preferences->split/mixed plane->mixed plane display中設(shè)置。
1.在覆銅時(shí),copper、copper pour、plane aera、auto separate有什么不同? copper:銅皮
copper pour:快速覆銅
plane aera:智能覆銅/電源、地覆銅(使用時(shí)必須在layer setup中定義層為split/mixe,方可使用)
auto separate:智能分割(畫好智能覆銅框后,如果有多個(gè)網(wǎng)絡(luò),用此項(xiàng)功能模塊進(jìn)行分割)2.分割用2D line嗎?
在負(fù)向中可以使用,不過不夠安全。
3.灌銅是選flood,還是tools->pout manager? flood:是選中覆銅框,覆銅。
pout manager:是對(duì)所有的覆銅進(jìn)行操作。
先畫好小覆銅區(qū),并覆銅;然后才能畫大覆銅區(qū)覆銅!
請(qǐng)教:POWERPCB如何能象PROTEL99那樣一次性更改所有相同的或所有的REF或TXT文字的大小,還有,怎么更改一個(gè)VIA的大小而不影響其他VIA的大小.這功能POWERPCB真不如PROTEL99SE.可以通過鼠標(biāo)右鍵選擇“Document”,然后就可以選中所需要的ref或文字了。如果要更改一個(gè)Via的大小,需要新建一種類型的Via。
高速板4層以上布線總結(jié)
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加入時(shí)間:2007-11-7 加入者:PCB之家1、3點(diǎn)以上連線,盡量讓線依次通過各點(diǎn),便于測(cè)試,線長(zhǎng)盡量短,如下圖(按前一種):
2、引腳之間盡量不要放線,特別是集成電路引腳之間和周圍。
3、不同層之間的線盡量不要平行,以免形成實(shí)際上的電容。
4、布線盡量是直線,或45度折線,避免產(chǎn)生電磁輻射。
5、地線、電源線至少10-15mil以上(對(duì)邏輯電路)。
6、盡量讓鋪地多義線連在一起,增大接地面積。線與線之間盡量整齊。
7、注意元件排放均勻,以便安裝、插件、焊接操作。文字排放在當(dāng)前字符層,位置合理,注意朝向,避免被遮擋,便于生產(chǎn)。
8、元件排放多考慮結(jié)構(gòu),貼片元件有正負(fù)極應(yīng)在封裝和最后標(biāo)明,避免空間沖突。
9、目前印制板可作4?5mil的布線,但通常作6mil線寬,8mil線距,12/20mil焊盤。布線應(yīng)考慮灌入電流等的影響。
10、功能塊元件盡量放在一起,斑馬條等LCD附近元件不能靠之太近。
11、過孔要涂綠油(置為負(fù)一倍值)。
12、電池座下最好不要放置焊盤、過空等,PAD和VIL尺寸合理。
13、布線完成后要仔細(xì)檢查每一個(gè)聯(lián)線(包括NETLABLE)是否真的連接上(可用點(diǎn)亮法)。
14、振蕩電路元件盡量靠近IC,振蕩電路盡量遠(yuǎn)離天線等易受干擾區(qū)。晶振下要放接地焊盤。
15、多考慮加固、挖空放元件等多種方式,避免輻射源過多。
16、設(shè)計(jì)流程: A:設(shè)計(jì)原理圖; B:確認(rèn)原理;
C:檢查電器連接是否完全;
D:檢查是否封裝所有元件,是否尺寸正確; E:放置元件;
F:檢查元件位置是否合理(可打印1:1圖比較); G:可先布地線和電源線;
H:檢查有無飛線(可關(guān)掉除飛線層外其他層); I:優(yōu)化布線; J:再檢查布線完整性; K:比較網(wǎng)絡(luò)表,查有無遺漏; L:規(guī)則校驗(yàn),有無不應(yīng)該的錯(cuò)誤標(biāo)號(hào); M:文字說明整理;
N:添加制板標(biāo)志性文字說明; O:綜合性檢查
第四篇:電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)流程
電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)流程
1、客戶口頭或書面?zhèn)髡骈_發(fā)功能說明。
2、虛谷公司技術(shù)負(fù)責(zé)人與客戶確認(rèn)功能需求書。
3、本公司進(jìn)行可行性分析后將報(bào)價(jià)發(fā)給客戶。
4、客戶接受報(bào)價(jià)。
5、客戶與公司簽訂開發(fā)協(xié)議書。
6、客戶預(yù)付開發(fā)定金。
7、虛谷公司進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)工作。
8、硬件開發(fā)流程:電路原理設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、電路板加工、樣板加工調(diào)試。
9、軟件開發(fā)流程:操作系統(tǒng)軟件定制移植、驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)調(diào)試、應(yīng)用程序開發(fā)調(diào)試。
10、產(chǎn)品化流程:工業(yè)設(shè)計(jì)(外形、外觀、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)殼開模),電路原理仿真測(cè)試,EMC穩(wěn)定性測(cè)試,PCB優(yōu)化,提供滿足功能需求的原型測(cè)試的樣機(jī)。
11、技術(shù)文檔:產(chǎn)品電路原理圖,PCB圖,元器件,BOM材料清單,硬件技術(shù)資料,軟件技術(shù)資料,工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械圖紙。
12、產(chǎn)品量化生產(chǎn):
a、小批量試生產(chǎn):生產(chǎn)、測(cè)試工裝、試用問題反饋,原理圖變更,PCB再優(yōu)化。b、量產(chǎn):生產(chǎn)、測(cè)試工裝文件規(guī)范化,可量產(chǎn)化樣機(jī)的電路原理圖、PCB定稿歸檔,元器件材料清單BOM表定稿歸檔、軟硬件技術(shù)文件定稿歸檔,工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械圖紙定稿歸檔。
第五篇:電子工程師
電子工程師:
電子工程師,可細(xì)分為硬件工程師和軟件工程師,主要負(fù)責(zé)產(chǎn)品開發(fā)階段的電子設(shè)計(jì),包括產(chǎn)品原理圖的設(shè)計(jì)、PCB Layout以及軟件調(diào)試等,需要保證電子系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠,同時(shí)需要優(yōu)化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)低成本、高性能。
一個(gè)產(chǎn)品,硬件和軟件是不可分離的,硬件需要軟件來指導(dǎo)實(shí)現(xiàn)特定功能,軟件需要硬件作為載體。作為一個(gè)合格的電子工程師,知識(shí)體系應(yīng)該是完整的,也就是既要了解硬件,也要了解軟件,當(dāng)然硬件工程師和軟件工程師二者的側(cè)重點(diǎn)有所不同。
兩個(gè)月的實(shí)習(xí),了解了許多,也認(rèn)識(shí)到自己許多不足。作為電子工程師,自己還有很長(zhǎng)的一段路要走。積極進(jìn)取,向大家學(xué)習(xí),為自己加油!
硬件工程師的主要職責(zé):
1.依據(jù)設(shè)計(jì)輸入主持實(shí)施產(chǎn)品硬件設(shè)計(jì)。包括:產(chǎn)品原理圖的設(shè)計(jì),PCB的設(shè)計(jì)指導(dǎo),對(duì)設(shè)計(jì)樣機(jī)進(jìn)行調(diào)試和測(cè)試驗(yàn)證。協(xié)調(diào)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu),軟件,平面的技術(shù)問題
2.解決試產(chǎn)中的技術(shù)問題
3.輸出硬件設(shè)計(jì)資料和樣機(jī),協(xié)調(diào)整機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)資料的輸出
4.參與硬件設(shè)計(jì)手冊(cè)制定
PCB 工程師的主要職責(zé):
1.2.3.4.依據(jù)設(shè)計(jì)輸入和電子工程師的原理圖實(shí)施產(chǎn)品的PCB設(shè)計(jì); 結(jié)合試生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題和工廠的改善建議,實(shí)施PCB的設(shè)計(jì)整改; 參與產(chǎn)品的設(shè)計(jì)評(píng)審,改良產(chǎn)品的PCB設(shè)計(jì)工藝; 進(jìn)行PCB的封樣確認(rèn)和歸檔。
電源工程師的主要職責(zé):
1.依據(jù)設(shè)計(jì)輸入主持實(shí)施產(chǎn)品電源的設(shè)計(jì),包括產(chǎn)品原理圖的設(shè)計(jì)、PCB的設(shè)計(jì)指導(dǎo)、對(duì)電源進(jìn)行調(diào)試和測(cè)試驗(yàn)證,對(duì)安全、EMC認(rèn)證體供支持;
2.輸出電源設(shè)計(jì)資料和樣機(jī);
3.解決試產(chǎn)中的電源技術(shù)問題;
4.參與硬件設(shè)計(jì)手冊(cè)中電源部分的制定;
軟件工程師的主要職責(zé):
1.2.3.4.5.獨(dú)立承擔(dān)產(chǎn)品軟件設(shè)計(jì)任務(wù),編制和維護(hù)產(chǎn)品軟件設(shè)計(jì)的各種文檔; 跟進(jìn)產(chǎn)品試產(chǎn),負(fù)責(zé)解決試生產(chǎn)中出現(xiàn)的產(chǎn)品軟件問題;分析和解決工廠量產(chǎn)時(shí)出現(xiàn)的產(chǎn)品軟件問題 跟進(jìn)外包軟件設(shè)計(jì),配合分析和解決試產(chǎn)、量產(chǎn)時(shí)出現(xiàn)的產(chǎn)品軟件問題 配合進(jìn)行新產(chǎn)品設(shè)計(jì)可行性分析,參與新產(chǎn)品軟件的可行性分析