作者: 智行者IC社区

  • 2 个月精通 10 层板 Cadence 16.6 PCB 实战班 限 30 席

    2 个月精通 10 层板 Cadence 16.6 PCB 实战班 限 30 席

     

    Cadence 16.6 PCB 设计工程师研修班,8 月 6 日开课,限 30 席 。2 个月精通 2 – 10 层板设计,含企业级项目、信号完整性训练、EMC 规范等核心内容,10 年经验导师 1v1 指导 ,助力 PCB 设计能力突破,立即了解报名 !

    PCB 设计工程师实战研修班(基于 Cadence 16.6 )课程介绍

    想要在 PCB 设计领域快速突破,掌握 2 – 10 层板设计精髓?“PCB 设计工程师实战研修班(基于 Cadence 16.6 )” 第十一期限定班,为你量身打造进阶之路!

    一、课程核心亮点

    (一)高效进阶,精准定位

    2 个月高强度实战训练,聚焦 2 – 10 层板设计全流程。无论你是初涉 PCB 设计的新手,想快速搭建知识体系;还是有一定基础,渴望突破多层板设计瓶颈的工程师,都能在课程中精准提升,掌握多层板布局布线、层叠设计等核心技能,从 “会设计” 到 “精设计” 。

    (二)企业级实战,接轨职场

    摒弃理论灌输,采用企业级实战项目驱动教学 。课程融入真实职场案例,如高速通信设备、工业控制板卡等 PCB 设计项目。你将全程参与项目流程,从需求分析、方案规划,到利用 Cadence 16.6 完成设计、输出生产文件,积累与企业需求无缝衔接的实战经验,结业即拥有可媲美职场老手的项目作品。

    (三)导师天团,1v1 护航

    特邀10 年以上经验资深导师 ,他们深耕 PCB 设计领域,曾为众多知名企业解决复杂板级设计难题。课程采用 1v1 指导模式,无论你是 Cadence 16.6 软件操作遇阻,还是多层板设计中信号完整性、EMC 等专业问题困惑,导师都会一对一精准答疑、手把手教学,量身定制提升方案,让你避开成长弯路。

    二、课程核心内容

    (一)Cadence 16.6 深度精通

    从软件基础操作入手,带你吃透 Cadence 16.6 全套设计流程。详细讲解原理图设计(OrCAD)、PCB 布局布线(Allegro)核心功能,如智能元器件库搭建、高效布局策略、精准布线规则设置等。深入剖析软件高级应用,像差分对布线优化、复杂层叠设计与管理,让你真正驾驭这款行业主流设计工具,用 Cadence 16.6 高效产出高质量 PCB 设计。

    (二)信号完整性专项突破

    聚焦高速 PCB 设计痛点,开展信号完整性专项训练 。解析信号完整性基本理论,如反射、串扰、时序分析等原理。结合 Cadence 16.6 仿真工具,手把手教你进行信号完整性仿真与优化。通过实际案例演练,掌握如何在多层板设计中,从拓扑结构规划、阻抗匹配设计,到走线策略制定,全方位保障信号质量,让你的设计满足高速电路严苛要求。

    (三)EMC 设计规范与实践

    深入讲解EMC 设计规范 ,剖析电磁兼容原理、PCB 级 EMC 干扰源与抑制方法。结合 Cadence 16.6 设计环境,传授 EMC 设计实战技巧,如接地设计优化、滤波电路布局、屏蔽层与隔离带设置等。通过真实项目案例,带你从 EMC 设计规范解读,到实际 PCB 设计中落地应用,让你的电路板不仅功能完备,更能轻松通过 EMC 测试,适配复杂电磁环境。

    (四)高速 PCB 设计技巧全掌握

    围绕高速 PCB 设计全流程,分享独家设计技巧 。从高速器件选型、布局分区策略,到高速走线 routing 技巧(如等长布线、蛇形线优化),结合 Cadence 16.6 软件实操,逐一拆解教学。针对 2 – 10 层板高速设计难点,如多层板信号层与地层搭配、高速信号跨层处理等,通过案例实战让你熟练运用技巧,打造高性能高速 PCB。

    三、课程服务与保障

    • 开课与席位:2025 年 8 月 6 日准时开课,限定 30 席位 !小班教学模式,确保每位学员都能充分享受导师资源、参与课堂互动,名额有限,先到先得,抓住第十一期限定机遇,开启 PCB 设计进阶之旅。
    • 学习支持:课程配备专属学习社群,实时分享设计资料、行业动态,学员可在群内交流探讨、互帮互助。课后提供录播回放,方便你随时回顾知识点、复习强化,保障学习效果。

    如果你渴望在 PCB 设计领域快速崛起,掌握 Cadence 16.6 核心应用,攻克多层板设计、信号完整性、EMC 等专业难题,“PCB 设计工程师实战研修班(基于 Cadence 16.6 )” 就是你的破局密钥!2025 年 8 月 6 日,与行业资深导师、优秀同行并肩,开启 PCB 设计高手养成之路,限额 30 席,速来抢占!

  • 【2025最新实录】宇宙第一C/C++教程|吕鑫AI人工智能全栈导师出品|线下培训实况全收录!_第一部分

    【2025最新实录】宇宙第一C/C++教程|吕鑫AI人工智能全栈导师出品|线下培训实况全收录!_第一部分

    0基础入门 → 实战项目 → 高薪就业

    👨‍🏫讲师介绍:吕鑫

    • 30年软件开发实战经验
    • 20年企业级架构设计经验
    • 精通10余种编程语言
    • 培养过数千名软件工程师
    • 被誉为“宇宙第一C语言/C++导师”

    课程亮点

    📌 全新版 VS2022 实录课程
    完整线下培训实况录制,讲师现场板书+实操演示,适合真正想学技术的学员。

    📌 系统化课程结构,理论+实战同步推进:

    1️⃣ 零基础C语言入门

    • C语言语法详解、输入输出、流程控制
    • 指针精讲、数组、结构体、函数调用
    • 调试技巧与编程思维培养

    2️⃣ C++语言与数据结构精讲

    • 面向对象三大特性:封装、继承、多态
    • STL标准模板库应用
    • 链表、栈、队列、树、图等核心数据结构实战

    3️⃣ 信息管理系统项目实战开发

    • 教你一步步从需求分析、功能设计、界面开发、到数据库交互与测试上线

    4️⃣ MySQL数据库基础

    • 数据库设计规范、SQL语句、表连接、索引优化等

    5️⃣ Socket网络通讯与多线程技术

    • TCP/IP协议、C/C++ Socket开发、线程池模型、服务器并发处理

    6️⃣ Linux环境C/C++开发入门

    • GCC编译器、Makefile、shell调试技巧、跨平台开发常识

    适合人群

    • 编程0基础、想系统入门C/C++语言的初学者
    • 希望深入理解底层原理、掌握核心技能的高校学生或求职者
    • 想转行、提升核心开发能力的在职程序员
    • 希望迈入AI、嵌入式、网络编程、游戏开发等领域的开发者

    📦 **课程形式:**高清视频 + 全部源码 + 项目实战文档 + 面试资料合集
    📅 **更新状态:**2025最新版线下实录全套内容已整理完毕!


    📢 一句话总结:
    “这是你离开照本宣科、真正理解C/C++的那门课。”

  • 电源模块总结

    电源模块总结

    设计 PCB 电源模块时,布局至关重要 。

    每个电源都需要打孔,每个散热焊盘都需要打孔。

    接地走线和电源走线都要加粗。

    铺铜前要选网络。

    每个网络都要给其刷一层颜色,便于连线和铺铜。

    走线不能走直角,铺铜不要出现直角边。

    格点和单位都要设置好。

    在摆放滤波电容时要满足大进小出原则。

    摆放每个网络时,不能让隔壁网络的丝印上到焊盘上。

    网络与网络之间要有一定的距离,网络摆放要工整,要让整个电源模块看起来美观。

  • JFLASH电路板程序烧写

    电路板程序烧写

    1. 购买下载器。选择“V9标配”。找客服要Jlink软件。

    2. 安装提供的JLINK驱动程序。全程默认安装,只能安装在C盘,不可安装于其它盘。安装驱动完成后,将JLINK_V9仿真器上USB口插上电脑,系统会自动识别仿真器。

    3. JLINK下载口使用SWDIO、SWCK、GND(具体位置见下载器背面标识)与电路板上J14对应连接。然后电路板上电。

    4. 找到安装完成的Jlink文件夹中的JFLASH软件,点击打开。

    5. 点击 create a new project.(使用后可以在软件菜单File保存这个烧写工程,后续直接打开使用即可),再点击Start J-Flash

    6. 选择Target interface为 SWD 。点击Target Device后面按钮“…”

    7. 在弹出芯片Device中输入STM32F103VE在弹出菜单列表中选择STM32F103VE。然后点击OK.

    8. 点击 file, 点击 File/Open data file, 选择要下载的程序(格式为.hex)

    9. 点击软件target -connect 软件连接目标板

    10. 如果连接成功,下方信息栏目会显示Connected successfully。如果连接失败, 请确认目标板已上电,或重新插拔连接线与JLINK USB连接线。或关闭J-FALSH软件重新连接。

    11. 点击 Target- Manual Programming -Program F5 即可开始下载程序。(Program & Verify, F6 是下载并校验,有时会下载失败。下载失败时,重新connect,然后点击 unsecure chip解锁芯片 再点击 erase chip擦除芯片,然后再重新Program F5即可正常下载 。另一种方法是 烧写失败后 重新连接MCU,点击Targe- Production Programming F7, 即可开始烧写程序,这个选项会自动执行芯片擦除+烧写+校验3个步骤。)

    12. 程序下载完成,会弹出信息栏会显示successfully,即代表下载完成。

    13. 下载完成后,把下载连接线拔下。然后重新对目标板断电,上电。程序即可正常运行。可以保存这个下载工程,下次直接打开使用。下次再使用时打开J-FLASH软件后 直接点击 Open download project. 选择上次已保存好的下载工程即可。其余连接与下载步骤同上。

  • 布局点评天线π型滤波

    天线π型滤波

    DDR 扇出之后再放电容,直接放在管脚背面,扇出没有空间

    3. 电源和地,在规则管理器里设置线宽之后,再进行扇出

    晶振匹配器件放在主通道上

    整体器件位置除固定器件,其余根据飞线情况放置

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  • Allegro软件中各个约束规则管理模式的具体含义是什么,在哪里进行设置

    我们在前面的问答中讲述了走线的阻抗线宽以及不同的元素之间的间距规则之间的限定,但是,在 Allegro 软件中各个的约束规则需要在约束规则管理模式开启的情况下,才能起作用的。执行菜单命令 Setup-Constrains ,在下拉菜单中选择 Modes ,进行各个约束规则管理模式的选取,如图 5-79 所示:

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    图 5-79 进入模式选取示意图

    Ø Design Options :板子的设计参数设置,一般是间距设置,如图 5-80 所示,在右侧的 Design Options 栏填入对应的间距值即可,可以对负片层孤岛铜皮的面积大小、负片层铜箔的最小宽度、测试点到焊盘的距离、测试点到元器件的间距等等;

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    图 5-80  Design Options 参数示意图

    Ø Design Options ( Soldmask ): PCB 板上 阻 焊层的设计参数,主要设置阻 焊之间 的距离、阻焊到焊盘或者是信号线之间的距离、阻焊到铜箔的距离、阻焊到钢网的距离等等,如图 5-81 所示;

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    图 5-81  Design Options ( Soldmask )参数示意图

    Ø Design Modes :设计模式的约束规则开启或者关闭开关,可以打开或者关闭:负片层孤岛铜箔、负片层宽度较小铜箔、测试焊盘到元器件的间距、测试点到元器件、测试点到元器件下方、焊盘在禁止布线区域、重叠的过孔等,如图 5-82 所示,主要是针对 Design Options 面板所设置的一些参数的开启开关,当开关开启时,才会出现 DRC 的报错,否则不会;

     

    图 5-82  Design Modes 参数示意图

    Ø Design Modes ( Soldmask ):实现阻 焊相关 约束规则的开关,可以打开或者关闭: 阻 焊到阻焊的距离、阻焊到焊盘或者信号线的距离、阻焊到铜箔的距离、阻焊到钢网的距离等约束规则的检查,如图 5-83 所示,主要是针对 Design Options ( Soldmask )面板所设置的一些参数的开启开关,当开关开启时,才会出现 DRC 的报错,否则不会;

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    图 5-83  Design Modes ( Soldmask )参数示意图

    Ø Design Modes ( Package ):元器件相关约束规则开关,可以打开或者关闭:器件到器件的距离、器件到 器件禁布区域 、器件到 room 区域的约束规则检查,如图 5-84 所示;

    图 5-84  Design Modes ( Package )参数示意图

    Ø Electrical Modes :主要是用于时序等长的一些参数的约束开关,可以打开或者关闭最大过孔数量、相对延时等长规则、绝对延时等长规则、差分规则等约束规则检查,如图 5-85 所示;

    图 5-85  Electrical Modes 参数示意图

    Ø Physical Modes :实现物理规则方面的 DRC 开关,如最小宽度、 neck 模式的宽度与最大长度、最大线宽、焊盘直接相连。过 孔类型 错误等,如图 5-86 所示;

    图 5-86  Physical Modes 参数示意图

    Ø Spacing Modes :间距规则的 DRC 开关,可以实现所有间距方面的 DRC 开关,比如线到线、线到过孔、线到铜箔等,如图 5-87 所示;

    图 5-87  Spacing Modes 参数示意图

    Ø Same Net Spacing Modes :相同网络的 DRC 开关,可以实现相同网络的线到线、线到过孔、线到铜箔等的 DRC 开关,如图 5-88 所示;

    图 5-88  Same Net Spacing Modes 参数示意图

    Ø SMD Pin Modes :表贴焊盘的 DRC ,实现过孔上焊盘和信号现在焊盘上拐弯的 DRC 开关显示,如图 5-89 所示。

    图 5-89  SMD Pin Modes 参数示意图

     

     

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  • Canese Allegro PCB Design 中英文对照 表

    Canese Allegro PCB Design 中英文对照 表

    File ( 文件)

    View ( 查看)

    Analyze(分析)

    Analyze ( 分析)→ SI / EMI / Sim

    Edit ( 编辑) Add (添加) Display ( 显示)

    Edit ( 编辑)

    Add (添加)

    Display ( 显示)

    Canese Allegro PCB Design 中英文对照 表

    Setup (设置)

    Logic ( 逻辑)

    Route ( 布线)

    Shape ( 覆铜) Logic (逻辑)→ Auto Rename Refdes Place ( 放置) Place ( 放置)→ Autoplace

    Shape ( 覆铜)

    Logic (逻辑)→ Auto Rename Refdes

    Place ( 放置)

    Place ( 放置)→ Autoplace

    Canese Allegro PCB Design 中英文对照 表

    Manufacture (制造) Hel p (帮助)

    Manufacture (制造)

    Hel p (帮助)

    Tools ( 工 具)

    Tools ( 工 具)

    Canese Allegro Pad Designer 中英文对照表

    Pad _ Designer → Parameters

    Pad _ Designer → Parameters

    参数设置 层设置

    当前状态

    焊 盘类型

    层数

    防 护层数目

    贴 片过孔焊盘选择

    单 位和精度

    十 进制数;0为整数

    用 法选项

    当 考虑 HDI 约束条件;设置肓埋孔焊盘

    允许

    支 持 Antipad 的大小为 Route Keepout 的功能

    表 示多个钻

    钻 孔 的个数 孔是错列的

    表 示允许多个钻孔

    设 定钻孔的类型和尺寸

    钻 孔的类型

    孔 壁是否上锡

    钻 孔的直径

    预 览焊盘顶层的结构

    孔 径的公差

    钻 孔的 X 轴偏移量

    钻 孔的 Y 轴偏移量

    非 机器钻孔

    钻 孔图例

    钻 孔符号的形状

    表 示图形内的文字

    表 示图形的宽度

    表 示图形的高度

    Canese Allegro Pad Designer 中英文对照表

    Pad _ Designer → Layers

    Pad _ Designer → Layers

    层 设置

    预览 选 择要编辑的层次

    预览

    单层模式;一般为贴片焊 盘

    设定焊盘的尺寸 设定散热孔的尺寸 设定焊盘隔离孔的尺 寸

    选 择形状

    选 择焊盘和隔离孔的外形

    选择 Flash 类型的热风焊 盘

    宽度

    高 度

    X 方面的偏移 量

    Y 方 面的偏移量

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  • PCB 电路板中的电子元件符号

    PCB 电路板中的电子元件符号

    A :

    B: 蜂鸣器

    BL :液位传感器

    BH: 温度传感器

    BM: 温度传感器

    C: 电容器

    CN:排容

    CON:FPC&FFC连接器

    CE:电解电容

    CY:高压陶瓷电容

    CX:高压薄膜电容

    D : 二极管

    DP:整流桥

    E :

    ESD: 静电保护器件

    F: 保险丝

    FU: 保险丝

    FB:磁珠

    G :

    GDT: 气体放电管

    H:

    I: IGBT 管

    J: 插座

    JP: 跳线

    K: 开关

    K :继电器

    L: 电感

    LS:扬声器&喇叭

    LED: 发光二极管

    LAMP:(指示)灯

    LDR:光敏电阻

    M: 模块

    M: 电机

    MIC: 麦克风 & 咪 头

    N: 光 耦

    O:

    P:

    PQ: 场效应管

    Q: 三极管

    R: 电阻器

    RN :排阻

    RP:电位器

    RT:热敏电阻 &消磁电阻

    RTH:热敏电阻

    RZ:压敏电阻

    S: 按钮开关 & 档位开关

    SPK: 扬声器起 & 喇叭

    SW: 开关

    SK: 拨动开关

    SCR: 单向晶闸管

    T: 变压器

    TP:测试点

    TR:双向晶闸管

    U: 芯片

    V: 真空管

    VT :三极管

    VR :可调电阻 & 可调电位器

    W: 稳压管

    X: 晶体

    Y: 晶振

    Z:

    ZD: 稳压管

  • RS-485 概述

    RS-485 概述

    RS-485 和 RS-232 一样,都是串行通信标准,现在的标准名称是 TIA485/EIA-485-A ,但是人们会习惯称为 RS-485 标准, RS-485 常用在工业、自动化、汽车和建筑物管理等领域。

    RS-485 总线弥补了 RS-232 通信距离短,速率低的缺点, RS-485 的速率可高达 10Mbit/s ,理论通讯距离可达 1200 米; RS-485 和 RS-232 的单端传输不一样,是 差分传输 ,使用一对双绞线,其中一根线定义为 A ,另一个定义为 B 。

    双绞线

    ▉ RS-485 物理层

    RS-485 的物理层负责在设备和物理传输介质之间传输原始数据。它处理电信号到数字数据的转换,同时定义电压、时序、数据速率等。

    ① 差分信号

    长距离布线会有信号衰减,而且引入噪声和干扰的可能性更大,在线缆 A 和 B 上的表现就是电压幅度的变化,但是,采用 差分 线 的好处就是,差值相减就会忽略掉干扰依旧能输出正常的信号,把这种差分接收器忽略两条信号线上相同电压的能力称为 共模抑制 。

    标准规定了,逻辑 1 : +2V to +6V ;逻辑 0 : -6V to -2V 。

    RS-485 不需要使用特定的总线电压,只看最小差分电压,在较长的电缆长度上,接收器接收到的电压可能会降低到 +/- 200 mV ,这对于 RS-485 仍然是完全可以接受的,这也是 RS-485 的优点之一。

    很多收发器的标准达到甚至超过 TIA/EIA-485A 规范,在实际使用中,以器件的 SPEC 参数为主,如下某收发器的负输入阈值最小也是 -200mV 。

    ② 信号定义

    现在很多的 RS-485 转换器都是兼容 RS-422 的,所以看到很多转换器上面的信号都是 T/R+ 、 T/R- ,即对应 RS-485 的 A+ 和 B- 。

    对于 DB9 针型的母头, RS-485 有如下的接线定义示意, Pin6~Pin9 为 N/A 不接。

    DB9

    输出信号

    RS-422全双工接线

    RS-485半双工接线

    1

    T/R+

    发(A+)

    RS-485(A+)

    2

    T/R-

    发(B-)

    RS-485(B-)

    3

    RXD+

    收(A+)

    4

    RXD-

    收(B-)

    5

    GND

    地线

    地线

    ③ 拓扑结构

    RS485 有两线制和四线制两种接线,四线制只能实现点对点的通信方式,现很少采用,多采用的是两线制接线方式,这种接线方式为总线拓扑结构,在同一总线上最多可以挂接 32 个节点。

    RS-485 总线同 I2C ,也是主从模式,支持点对点单从机模式,也支持多从机模式,不支持多主机模式。

    ▉ RS-485 收发器

    RS-485 是差分传输,如果用单片机控制 RS-485 接口的设备,需要用到 收发器 ,这一点和 CAN 总线是类似的,如下是一个 MCU 控制一个 RS-485 的图示。

    收发器内部是一个接收器(上半部分)加一个发送器(下半部分),下面简单说说收发器的原理,便于理解 MCU 是如何和 485 设备通信的。

    RS-485 收发器内部结构

    其中:

    A 和 B 为总线;

    R 为接收器输入;

    RE 为接收器使能信号;

    DE 为发送器使能信号;

    D 为发送器输出;

    对于使能信号,字母上面加一横的为低电平有效(如上图 RE ),不加的为高电平有效(如 DE )。

    对于发送器,有如下的真值表:

    1 、当驱动器使能引脚 DE 为逻辑高时,差分输出 A 和 B 遵循数据输入 D 处的逻辑状态。 D 处的逻辑高导致 A 转为高, B 转为低。在这种情况下,定义为 VOD=VA-VB 的差分输出电压为正。当 D 为低时,输出状态反转, B 变高, A 变低, VOD 为负。

    2 、当 DE 低时,两个输出都变成高阻抗。在这种情况下,与 D 处的逻辑状态是不相关的。

    发送器真值表

    对于接收器,有如下的真值表:

    1 、当接收器使能引脚 RE 逻辑低时,接收器被激活。当定义为 VID=VA–VB 的差分输入电压为正且高于正输入阈值 VIT+ 时,接收机输出 R 变高。当 VID 为负且低于负输入阈值 VIT- ,接收机输出 R 变低。如果 VID 在 VIT+ 和 VIT- 之间,则输出不确定。

    2 、当 RE 为逻辑高或悬空时,接收机输出为高阻抗, VID 的大小和极性无关。

    接收器真值表

    ▉ RS-485 数据链路

    上面讲到的 RS-485 收发器的工作原理,下面简单描述 RS-485 的数据链路,可以先看一下通俗易懂的 UART 协议帧格式

    主机发送给从机或者从机发送给主机,都会占用到 A 和 B 线,所以 RS-485 多用在半双工模式。

    主机的 GPIO 会控制 RS-485 收发器的 DE 管脚,设置发送模式,从 UART TXD 线向 RS-485 收发器的数据( D 或 DI )线发送一个字节,收发器将在 A 和 B 线上将单端 UART 位流转换为差分位流,数据离开收发器后,主机立即将收发器的模式切换为接收模式。

    从机和主机是类似的,从 机控制 RS-485 收发器的 /RE 管脚,设置为接收模式,接收主机发送的比特流,将其转换为单端信号,通过从机的 UART RXD 线接收,当从机准备好响应时,它按主机原来的方式进行发送,而主机变为接收。

    ▉ RS-232 和 RS-485 转换

    RS-232 和 RS-485 之间可以转换,一个方法是 RS-232 转换成 TTL ,再由 TTL 转换为 RS-485 ,当然也有芯片支持将 RS-232 直接转换成 RS-485 ,网上有很多模块。

    RS-232 和 RS-485 转换模块

    ▉ RS-485 和 CAN 的区别

    虽说 RS-485 没有标准的数据协议格式,但和 CAN 总线在很多地方是有相似的,比如 A&B 和 CANH&CANL 都是差分信号,通信都需要收发器,都需要 120 欧姆的匹配电阻等等。

    总线特性

    CAN总线

    RS-485总线

    硬件成本

    稍高

    低廉

    总线利用率

    优先级自动仲裁,利用率高

    采用轮询,利用率低

    数据传输率

    错误检测机制

    控制器带校验机制,保证底层数据传输正确

    只有物理层规范,无数据链路层规定

    单节点故障影响

    总线无影响

    总线瘫痪

    开发成本

    软件开发灵活,时间成本低

    开发难度较大

    系统成本

    较低

    ▉ RS-485 常用电路

    网上找的一个常用的 RS-485 电路,其中需要注意两点:

    1 、使能信号 RE 和 DE 可采用一个 GPIO 控制,节省资源, GPIO25 输出高电平, RE=DE=0V ,进入接收模式; GPIO25 输出低 电平, RE=DE=3.3V ,进入发送模式。

    2 、有一些电路中会在 A 上加上拉, B 上加下拉电阻,主要原因是: RS-485 总线在 idle 状态,电平是不固定的,即电平在 -200mV~+200mV 之间,收发器可能输出高也可能输出低, UART 在空闲时需要保持高电平的,如果此时收发器输出一个低电平,对 UART 来说是一个 start bit ,会导致通信异常,关于 Ru 和 Rd 的阻值在这里不作过多赘述,后面有机会 会 详细写一篇文章。

    关于第二点,需要注意:

    ① A 上加上拉, B 上加下拉,接反数据通信也可能出错。

    ② 某些收发器内部集成上下拉电阻,则外部不需要再添加。

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  • PCB 焊盘与孔设计工艺规范

    PCB 焊盘与孔设计工艺规范

    1. 目的

    规范产品的 PCB 焊盘设计工艺,规定 PCB 焊盘设计工艺的相关参数,使得 PCB 的设计满足可生产性、可测试性、安 规 、 EMC 、 EMI 等的技术规范要求,在产品设计过程中构建产品的工艺、技术、质量、成本优势。

    2. 适用范围

    本规范适用于家电类电子产品的 PCB 工艺设计, 运用于但不 限于 PCB 的设计、 PCB 批产工艺审查、单板工艺审查等活动。

    本规范之前的相关标准、规范的内容如与本规范的规定相抵触的,以本规范为准

    3. 引用 / 参考标准或资料

    TS—S0902010001 >

    TS—SOE0199001 >

    TS—SOE0199002 >

    IEC60194 > ( Printed Circuit Board design

    manufacture and assembly-terms and definitions )

    IPC—A—600F > ( Acceptably of printed board )

    IEC60950

    4. 规范内容

    4.1 焊盘的定义   通孔焊盘的外层形状通常为圆形、方形或椭圆形。具体尺寸定义详述如下,名词定义如图所示。

    1)   孔径尺寸:

    若实物管脚为圆形 : 孔径尺寸(直径) = 实际管脚直径 +0.20 ∽ 0.30mm ( 8.0 ∽ 12.0MIL )左右;

    若实物管脚为方形或矩形 : 孔径尺寸(直径) = 实际管脚对角线的尺寸 +0.10 ∽ 0.20mm ( 4.0 ∽ 8.0MIL )左右。

    2)   焊盘尺寸:

    常规焊盘尺寸 = 孔径尺寸(直径) +0.50mm(20.0 MIL) 左右。

                                

    4.2   焊盘相关规范

    4.2.1 所有焊盘单边最小不小于 0.25mm ,整个焊盘直径最大不大于元件孔径的 3 倍。

    一般情况下,通孔元件采用圆型焊盘,焊盘直径大小为插孔孔径的 1.8 倍以上;单面板焊盘直径不小于 2mm ;双面板焊盘尺寸与通孔直径最佳比为 2.5 ,对于能用于自动插件机的元件,其双面板的焊盘为其标准孔径 +0.5—+0.6mm

    4.2.2  应尽量保证两个焊盘边缘的距离大于 0.4mm ,与过波峰方向垂直的一排焊盘应保证两个焊盘边缘的距离大于 0.5mm (此时这排焊盘可类似看成线组或者插座,两者之间距离太近容易桥连)

    在 布线较 密的情况下,推荐采用椭圆形与长圆形连接盘。单面板焊盘的直径或最小宽度为 1.6mm 或保证单面板 单边焊环 0.3 ,双面板 0.2 ;焊盘过大容易引起无必要的连焊。在布线高度密集的情况下,推荐采用圆形与长圆形焊盘。焊盘的直径一般为 1.4mm ,甚至更小。

    4.2.3  孔径超过 1.2mm 或焊盘直径超过 3.0mm 的焊盘应设计为星形或梅花焊盘

    对于插件式的元器件,为避免焊接时出现铜箔断裂现象,且单面板的连接处应用铜箔完全包覆;而双面板最小要求应补泪滴(详细见附后的附件 — 环孔控制部分);如图:

    4.2.4 所有接插件等受力器件或重量大的器件的焊盘引线 2mm 以内其 包覆铜膜宽度 要求尽可能增大并且不能有空焊盘设计,保证焊盘足够吃锡,插座受外力时不会轻易起铜皮。大型元器件(如:变压器、直径 15.0mm 以上的电解电容、大电流的插座等)加大铜箔及上锡面积如下图;阴影部分面积最小要与焊盘面积相等。或设计成为梅花形或星型焊盘。

     

    4.2.5   所有机插零件需 沿弯脚方向 设计为滴水焊盘,保证弯脚处焊点饱满,卧式元件为左右脚直对内弯折,立式元件为外弯折左脚向下倾斜 15° ,右脚向上倾斜 15° 。注意保证与其周围焊盘的边缘间距至少大于 0.4

    4.2.6   如果印制板上有大面积地线和电源线区(面积超过 500mm2 ),应局部开窗口或设计为网格的填充 (FILL) 。如图:

    4.3 制造工艺对焊盘的要求

    4.3.1 贴片元器件两端没连接插装元器件的必须增加测试点,测试点直径在 1.0mm~1.5mm 之间为宜,以便于在线测试仪测试。测试点焊盘的边缘至少离周围焊盘边缘距离 0.4mm 。测试焊盘的直径在 1mm 以上,且必须有网络属性,两个测试焊盘之间的中心距离应大于或等于 2.54mm; 若用过孔作为测量点,过孔外必须加焊盘,直径在 1mm (含)以上 ;

    4.3.2 有电气连接的 孔所在 的位置必须加焊盘;所有的焊盘,必须有网络属性,没有连接元件的网络,网络 名不能 相同 ; 定位孔中心离测试焊盘中心的距离在 3mm 以上 ; 其他不规则形状,但有电气连接的槽、焊盘等,统一放置在机械层 1 (指单插片、保险管之类的开槽孔)。

    4.3.3 脚间距密集(引脚间距小于 2.0mm )的元件脚焊盘 ( 如: IC 、摇摆插座等 ) 如果没有连接到手插件焊盘时必须增加测试焊盘。测试点直径在 1.2mm~1.5mm 之间为宜,以便于在线测试仪测试。

    4.3.4 焊盘间距小于 0.4mm 的, 须铺白油 以减少过波峰时连焊。

    4.3.5 点胶工艺的贴片元件的两端及末端应设计有引锡, 引锡的 宽度推荐采用 0.5mm 的导线,长度一般取 2 、 3mm 为宜。

    4.3.6 单面板若有手焊元件,要开走锡槽,方向与 过锡方向 相反,宽度视孔的大小为 0.3mm 到 0.8mm ;如下图:

                                                                                                                     

    4.3.7 导电橡胶按键的间距与尺寸大小应与实际的导电橡胶按键的尺寸相符,与此相接的 PCB 板应设计成为金手指,并规定相应的镀金厚度 ( 一般要求为大于 0.05um~0.015um) 。

    4.3.8   焊盘大小尺寸与间距要与贴片元件尺寸相匹配。

    a. 未做特别要求时,元件孔形状、焊盘与元件脚形状必须匹配,并保证焊盘相对于孔中心的对称性(方形元件脚配方形元件孔、方形焊盘;圆形 元件脚配圆形 元件孔、圆形焊盘) , 且相邻焊盘之间保持各自独立,防止薄锡、拉丝;

    b . 同一线路中的相邻零件脚或不同 PIN 间距的兼容器件,要有单独的焊盘孔,特别是封装兼容的继电器的各兼容焊盘之间要连线,如因 PCB LAYOUT 无法设置单独的焊盘孔,两焊盘周边必须用阻焊漆围住

     

    4.3.9   设计多层板时要注意,金属外壳的元件,插件时外壳与印制板接触的,顶层的焊盘不可开,一定要用绿油或丝印油盖住(例如两脚的晶振、 3 只脚的 LED )。

     

    4.3.10  PCB 板设计和布局时尽量减少印制板的开槽和开孔 , 以免影响印制板的强度。

    4.3.11   贵重元器件:贵重的元器件不要放置在 PCB 的角、边缘、安装孔、开槽、拼板的切割口和拐角处,以上这些位置是印制板的高受力区,容易造成焊点和元器件的开裂和裂纹。

    4.3.12 较重的器件 ( 如变压器 ) 不要远离定位孔 , 以免影响印制板的强度和变形度。布局时 , 应该选择将较重的器件放置在 PCB 的 下方 ( 也是最后进入波峰焊的一方 ) 。

    4.3.13 变压器和继电器等会辐射能量的器件要远离放大器、单片机、晶振、复位电路等容易受干扰的器件和电路 , 以免影响到工作时的可靠性。

    4.3.14 对于 QFP 封装的 IC( 需要使用波峰焊接工艺 ), 必须 45 度摆放 , 并且 加上出锡焊盘 。(如图所示)

    4.3.15 贴片元件过波峰焊时,对板上有插元件(如散热片、变压器等)的周围和本体下方其板上不可开散热孔 , 防止 PCB 过波峰焊时,波峰 1 (扰流波)上 的锡沾到 上板零件或零件脚,在后工程中装配时产生机内异物

     

    4.3.16   大面积铜箔要求用隔热带与焊盘相连

    为了 保证透锡良好 ,在大面积铜箔上的元件的焊盘要求用隔热带与焊盘相连,对于需过 5A 以上大电流的焊盘不能采用隔热焊盘,如图所示:

    4.3.17 为了避免器件过回流焊后出现偏位、立碑现象,回流焊的 0805 以及 0805 以下片式元件两端焊盘应保证散热对称性,焊盘与印制导线的连接部宽度不应大于 0.3mm (对于不对称焊盘),如上面图 1 所示。

    4.4   对器件库选型要求

    4.4.1 已有 PCB 元件封装库的选用应确认无误

    PCB 上已有元件库器件的选用应保证封装与元器件实物外形轮廓、引脚间距、通孔直径等相符合。

    插装器件管脚应与通孔公差配合良好(通孔直径大于管脚直径 8—20mil ),考虑公差可适当增加, 确保透锡良好 。未做特别要求时,手插零件插引脚的通孔规格如下:

    4.4.2   元件的孔径要形成序列化, 40mil 以上按 5 mil 递加,即 40 mil 、 45 mil 、 50 mil 、 55 mil…… ;

    40 mil 以下按 4 mil 递减,即 36 mil 、 32 mil 、 28 mil 、 24 mil 、 20 mil 、 16 mil 、 12 mil 、 8 mil.

    4.4.3  器件引脚直径与 PCB 焊盘孔径的对应关系,以及 插针焊脚与 通孔回流焊的焊盘

    孔径对应关系如表 1 :

    器件引脚直径( D )   PCB 焊盘孔径 / 插针通孔    回流焊焊盘孔径

    D ≦ 1.0mm            D+0.3mm/+0.15mm

    1.0mm2.0mm             D+0.5mm/0.2mm

    建立元件封装库存时应将孔径的单位换算为英制( mil ),并使孔径满足序列化要求。

    4.4.4   焊盘图形的设计:

    4.4.4.1 原则上元件焊盘设计需要遵守以下几点

    4.4.4.1.1 尽量考虑焊盘的方向与流程的方向垂直

    4.4.4.1.2 焊盘的宽度最好等于或稍大于元件的宽度;焊盘长度稍小于焊盘宽度的宽度

    4.4.4.1.3 增加零件焊盘之间的间隙有利于组装;推荐使用小的焊盘

    4.4.4.1.4MT 元件的焊盘上或其附近不能有通孔,否則在回流 焊过程 中,焊盘上的焊锡熔化后会沿着通孔流走,会产生虚焊﹐少錫﹐还可能流到板的另一面造成短路

    4.4.4.1.5 焊盘两端走线均匀或热容量相当

    4.4.4.1.6 焊盘尺寸大小必须对称

    4.4.4.2 片状元器件焊盘图形设计(见上图):典型的片状元器件焊盘设计尺寸如表所示。可在各焊盘外设计相应的阻焊膜。 阻焊膜的 作用是防止焊接时连锡。

     

    无源元件焊盘设计尺寸 —– 电阻 , 电容 , 电感(见下表,同时参考上图及上表)

    Part

    Z(mm)

    G(mm)

    X(mm)

    Y(ref)

    Chip  Resistors and Capacitors

    0201

    0.76

    0.24

    0.30

    0.26

    0402

    1.45~1.5

    0.35~0.4

    0.55

    0.55

    C0603

    2.32

    0.72

    0.8

    1.8

    R0603

    2.4

    0.6

    1.0

    0.9

    L0603

    2.32

    0.72

    0.8

    0.8

    C0805

    2.85

    0.75

    1.4

    1.05

    R0805

    3.1

    0.9

    1.6

    1.1

    L0805

    3.25

    0.75

    1.5

    1.25

    1206

    4.4

    1.2

    1.8

    1.6

    1210

    4.4

    1.2

    2.7

    1.6

    1812

    5.8

    2.0

    3.4

    1.9

    1825

    5.8

    2.0

    6.8

    1.9

    2010

    6.2

    2.6

    2.7

    1.8

    2512

    7.4

    3.8

    3.2

    1.8

    3216(Type A)

    4.8

    0.8

    1.2

    2.0

    Tantalum  Capacitors

    3528(Type B)

    5.0

    1.0

    2.2

    2.0

    6032(Type C)

    7.6

    2.4

    2.2

    2.6

    7343(Type D)

    9.0

    3.8

    2.4

    2.6

    2012(0805)

    3.2

    0.6

    1.6

    1.3

    3216(1206)

    4.4

    1.2

    2.0

    1.6

    3516(1406)

    4.8

    2.0

    1.8

    1.4

    5923(2309)

    7.2

    4.2

    2.6

    1.5

    2012Chip(0805)

    3.0

    1.0

    1.0

    1.0

    Inductors

    3216 Chip(1206)

    4.2

    1.8

    1.6

    1.2

    4516 Chip(1806)

    5.8

    2.6

    1.0

    1.6

    2825Prec(1110)

    3.8

    1.0

    2.4

    1.4

    3225Prec(1210)

    4.6

    1.0

    2.0

    1.8

    4.4.4.3 SOP , QFP 焊盘图形设计: SOP 、 QFP 焊盘尺寸可参考 IPC-SM-782 进行设计。

    对于 SOP 、 QFP 焊盘的设计标准。(如下图表所示)

    焊盘大小要根据元器件的尺寸确定,焊盘的宽度 = 引脚宽度 +2* 引脚高度,焊接效果最好;焊盘的长度见图示 L2 ,( L2=L+b1+b2 ; b1=b2=0.3mm+h;h= 元件脚高)

    4.4.4.4 未做特别要求时,通孔安装元件焊盘的规格如下:

    4.4.4.5 针对引脚间距 ≤2.0mm 的手插 PIN 、电容等,焊盘的规格为: ① 多层板焊盘直径 = 孔径 +0.2 ~ 0.4mm ; ② 单层板焊盘直径 =2× 孔径

    4.4.4.6   常见贴片 IC 焊盘设计,详见附件(下图只是一个选图,相关尺寸见附件)

    4.4.5   新器件的 PCB 元件 封装库应确定 无误

    4.4.5.1  PCB 上尚无件封装库的器件,应根据器件资料建立新的元件封装库,并保证丝印库存与实物相符合,特别是新建立的电磁元件、自制结构件等的元件 库是否 与元件的资料(承认书、规格书、图纸)相符合。新器件应建立能够满足不同工艺(回流焊、波峰焊、通孔回流焊)要求的

    元件库。

    4.4.5.2  需过波峰焊的 SMT 器件要求使用表面贴波峰焊盘库

    4.4.5.3   轴向器件和跳线的引脚间距的种类应尽量少,以减少器件的成型和安装工具。

    4.4.5.4   不同 PIN 间距的兼容器件要有单独的焊盘孔,特别是封装兼容的继电器的各兼容焊盘之间要连线。

    4.4.5.5   不能用表贴器件作为手工焊的调测器件,表贴器件在手工焊接时容易受热冲击损坏。

    4.4.5.6  除非实验验证没有问题,否则不能选用和 PCB 热膨胀系数差别太大的无引脚表贴器件,

    这容易引起焊盘拉脱现象。

    4.4.5.7   除非实验验证没有问题,否则不能 选非表 贴器件作为表贴器件使用。因为这样可能需要手焊接,效率和可靠性都会很低。

    4.4.5.8   多层 PCB 侧面局部镀铜作为用于焊接的引脚时,必须保证每层均有铜箔相连,以增加镀铜的附着强度,同时要有实验验证没有问题,否则双面板不能采用侧面镀铜作为焊接引脚。

    4.4.6   需波峰焊加工的单板背面器件不形成阴影效应的安全距离已考虑波峰焊工艺的 SMT 器件距离要求如下:

    1) 相同类型器件距离

                      相同类型器件的封装尺寸与距离关系:

    4.6.1    SMD 同种元件间隔应满足 ≥0.3mm ,异种元件间隔 ≥0.13*h+0.3mm (注: h 指两种不同零件的高度差), THT 元件间隔应利于操作和替换

    4.6.2     贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于 2mm

    4.6.3 经常插拔器件或板边连接器周围 3mm 范围内尽量不布置 SMD (尤其是BGA),以防止连接器插拔时产生的应力损坏器件;

    4.6.4 定位孔中心到表贴器件边缘的距离不小于 5.0mm

    4.6.5 大于 0805 封装的陶瓷电容,布局时尽量靠近传送边或受应力较小区域,其轴向尽量与

    进板方向 平行,尽量不使用 1825 以上尺寸的陶瓷电容。(保留意见

    4.4.6.6   经常插拔器件或板边连接器周围 3mm 范围内尽量不布置 SMD ,以防止连接器插拔时产生的应力损坏器件。如图:

    4.4.6.7 过波峰焊的表面贴器件的 stand off 符合规范要求过波峰焊的表面贴器件的 stand off 应小于 0.15mm ,否则不能布在 B 面过波峰焊 ,若器件的 stand off 在 0.15mm 与 0.2mm 之间,可在器件本体底下布铜箔以减少器件本体底部与 PCB 表面的距离。

    4.4.6.8   波峰焊时背面测试点不连锡的最小安全距离已确定

    为保证过波峰焊时不连锡,背面测试点边缘之间距离应大于 1.0mm 。

    4.4.6.9 过波峰焊的插件元件焊盘间距大于 1.0mm

    为保证过波峰焊时不连锡,过波峰焊的插件元件焊盘边缘间距应大于 1.0mm (包括元件本身引脚的焊盘边缘间距)。优选插件元件引脚间距( pitch ) ≧ 2.0mm ,焊盘边缘间距 ≧ 1.0mm 。在器件本体不相互干涉的前提下,相邻器件焊盘边缘间距满足图要求  

    4.4.6.10 插件元件每排引脚为较多,以焊盘排列方向平行 于进板方向 布置器件时,当相邻焊盘边缘间距为 0.6mm–1.0mm 时,推荐采用椭圆形焊盘或 加偷锡 焊盘

    4.4.6.11 贴片元件之间的最小间距满足要求

    机器贴片之间器件距离要求(如图):

    同种器件: ≧ 0.3mm

    异种器件: ≧ 0.13*h+0.3mm ( h 为周围近邻元件最大高度差)

    只能手工贴片的元件之间距离要求: ≧ 1.5mm 。

    4.4.6.12 元器件的 外侧距过板 轨道接触的两个板边大于、等于 5mm (图 9 )

    为了保证制成板过波峰焊或回流焊时,传送轨道 的卡爪不碰到 元件,元器件的外侧距板边距离应大于或等于 5mm ,若达不到要求,则 PCB 应加工艺边,器件与 V—CUT 的距离 ≧ 1mm

    4.4.6.13 可调器件、可插拔器件周围留有足够的空间供调试和维修应根据系统或模块的 PCBA 安装布局以及可调器件的调测方式来综合考虑可调器件的排布方向、调测空间;可插拔器件周围空间预留应根据邻近器件的高度决定。

    4.4.6.14 所有的插装磁性元件一定要有坚固的底座,禁止使用无底座插装电感

    4.4.6.15 有极性的变压器的引脚尽量不要设计成对称形式;有空脚不接电路时,注意加上焊盘,以增加焊接牢固性

    4.4.6.16   安装孔 的禁布区内 无元器件和走线(不包括安装孔自身的走线和铜箔)

    4.4.6.17   金属壳体器件和金属件与其它器件的距离满足安 规 要求

    金属壳体器件和金属件的排布应在空间上保证与其它器件的距离满足安 规 要求。

    4.4.6.18   对于采用通孔回流焊器件布局的要求

    a. 对于非传送边尺寸大于 300mm 的 PCB ,较重的器件尽量不要布置在 PCB 的中间,

    以减轻由于插装器件的重量在焊接过程对 PCB 变形的影响,以及插装过程对板上已

    经贴放 的器件的影响。

    b. 为方便插装,器件推荐布置在靠近插装操作侧的位置。

    c. 尺寸较长的器件(如内存条插座等)长度方向推荐与传送方向一致。多个引脚在同一直线上的器件, 象 连接器、 DIP 封装器件、 T220 封装器件,布局时应使其轴线和波峰焊方向平行。

    较轻的器件如二级管和 1/4W 电阻等,布局时应使其轴线和波峰焊方向垂直。这样能防止过波峰焊时因一端先焊接凝固而使器件产生浮高现象;直插元件应避免使用方形焊盘 ( 方形焊盘容易导致上锡不良和连焊 )

    5. 相关管理内容

       5.1 元件焊盘的封装库

       5.2 PCB 焊盘设计的工艺性在遵守上面规则的前提下,需要具体的变化以实际设计需要为准。

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