pcb板设计流程（精选6篇）

pcb板设计流程 第1篇

一般PCB基本设计流程如下：前期准备->PCB结构设计->PCB布局->布线->布线优化和丝印->网络和DRC检查和结构检查->制版。

第一：前期准备。这包括准备元件库和原理图。“工欲善其事，必先利其器”，要做出一块好的板子，除了要设计好原理之外，还要画得好。在进行PCB设计之前，首先要准备好原理图SCH的元件库和PCB的元件库。元件库可以用peotel 自带的库，但一般情况下很难找到合适的，最好是自己根据所选器件的标准尺寸资料自己做元件库。原则上先做PCB的元件库，再做SCH的元件库。PCB的元件库要求较高，它直接影响板子的安装；SCH的元件库要求相对比较松，只要注意定义好管脚属性和与PCB元件的对应关系就行。

PS：注意标准库中的隐藏管脚。之后就是原理图的设计，做好后就准备开始做PCB设计了。

第二：PCB结构设计。这一步根据已经确定的电路板尺寸和各项机械定位，在PCB 设计环境下绘制PCB板面，并按定位要求放置所需的接插件、按键/开关、螺丝孔、装配孔等等。并充分考虑和确定布线区域和非布线区域（如螺丝孔周围多大范围属于非布线区域）。

第三：PCB布局。布局说白了就是在板子上放器件。这时如果前面讲到的准备工作都做好的话，就可以在原理图上生成网络表（Design->Create Netlist），之后在PCB图上导入网络表（Design->Load Nets）。就看见器件哗啦啦的全堆上去了，各管脚之间还有飞线提示连接。然后就可以对器件布局了。一般布局按如下原则进行：

①． 按电气性能合理分区，一般分为：数字电路区(即怕干扰、又产生干扰)、模拟电路区(怕干扰)、功率驱动区（干扰源）；

②． 完成同一功能的电路，应尽量靠近放置，并调整各元器件以保证连线最为简洁；同时，调整各功能块间的相对位置使功能块间的连线最简洁；

③． 对于质量大的元器件应考虑安装位置和安装强度；发热元件应与温度敏感元件分开放置，必要时还应考虑热对流措施；

④． I/O驱动器件尽量靠近印刷板的边、靠近引出接插件；

⑤． 时钟产生器（如：晶振或钟振）要尽量靠近用到该时钟的器件；

⑥． 在每个集成电路的电源输入脚和地之间，需加一个去耦电容（一般采用高频性能好的独石电容）；电路板空间较密时，也可在几个集成电路周围加一个钽电容。

⑦． 继电器线圈处要加放电二极管（1N4148即可）；

⑧． 布局要求要均衡，疏密有序，不能头重脚轻或一头沉。

——需要特别注意，在放置元器件时，一定要考虑元器件的实际尺寸大小（所占面积和高度）、元器件之间的相对位置，以保证电路板的电气性能和生产安装的可行性和便利性同时，应该在保证上面原则能够体现的前提下，适当修改器件的摆放，使之整齐美观，如同样的器件要摆放整齐、方向一致，不能摆得“错落有致”。

这个步骤关系到板子整体形象和下一步布线的难易程度，所以一点要花大力气去考虑。布局时，对不太肯定的地方可以先作初步布线，充分考虑。

第四：布线。布线是整个PCB设计中最重要的工序。这将直接影响着PCB板的性能好坏。在PCB的设计过程中，布线一般有这么三种境界的划分：首先是布通，这时PCB设计时的最基本的要求。如果线路都没布通，搞得到处是飞线，那将是一块不合格的板子，可以说还没入门。其次是电器性能的满足。这是衡量一块印刷电路板是否合格的标准。这是在布通之后，认真调整布线，使其能达到最佳的电器性能。接着是美观。假如你的布线布通了，也没有什么影响电器性能的地方，但是一眼看过去杂乱无章的，加上五彩缤纷、花花绿绿的，那就算你的电器性能怎么好，在别人眼里还是垃圾一块。这样给测试和维修带来极大的不便。布线要整齐划一，不能纵横交错毫无章法。这些都要在保证电器性能和满足其他个别要求的情况下实现，否则就是舍本逐末了。布线时主要按以下原则进行：

①． 一般情况下，首先应对电源线和地线进行布线，以保证电路板的电气性能。在条件允许的范围内，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，最细宽度可达0.05～0.07mm，电源线一般为1.2～2.5mm。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（模拟电路的地则不能这样使用）

②． 预先对要求比较严格的线（如高频线）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。

③． 振荡器外壳接地，时钟线要尽量短，且不能引得到处都是。时钟振荡电路下面、特殊高速逻辑电路部分要加大地的面积，而不应该走其它信号线，以使周围电场趋近于零；

④． 尽可能采用45o的折线布线，不可使用90o折线，以减小高频信号的辐射；（要求高的线还要用双弧线）

⑤． 任何信号线都不要形成环路，如不可避免，环路应尽量小；信号线的过孔要尽量少；

⑥． 关键的线尽量短而粗，并在两边加上保护地。

⑦． 通过扁平电缆传送敏感信号和噪声场带信号时，要用“地线-信号-地线”的方式引出。

⑧． 关键信号应预留测试点，以方便生产和维修检测用

⑨． 原理图布线完成后，应对布线进行优化；同时，经初步网络检查和DRC检查无误后，对未布线区域进行地线填充，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。或是做成多层板，电源，地线各占用一层。

——PCB布线工艺要求

①． 线一般情况下，信号线宽为0.3mm(12mil)，电源线宽为0.77mm(30mil)或1.27mm(50mil)；线与线之间和线与焊盘之间的距离大

于等于0.33mm(13mil)，实际应用中，条件允许时应考虑加大距离；

布线密度较高时，可考虑（但不建议）采用IC脚间走两根线，线的宽度为0.254mm(10mil)，线间距不小于0.254mm(10mil)。

特殊情况下，当器件管脚较密，宽度较窄时，可按适当减小线宽和线间距。

②． 焊盘（PAD）

焊盘（PAD）与过渡孔（VIA）的基本要求是：盘的直径比孔的直径要大于0.6mm；例如，通用插脚式电阻、电容和集成电路等，采用盘/孔尺寸1.6mm/0.8mm（63mil/32mil），插座、插针和二极管1N4007等，采用1.8mm/1.0mm（71mil/39mil）。实际应用中，应根据实际元件的尺寸来定，有条件时，可适当加大焊盘尺寸；PCB板上设计的元件安装孔径应比元件管脚的实际尺寸大0.2～0.4mm左右。

③． 过孔（VIA）

一般为1.27mm/0.7mm(50mil/28mil)；

当布线密度较高时，过孔尺寸可适当减小，但不宜过小，可考虑采用1.0mm/0.6mm(40mil/24mil)。

④． 焊盘、线、过孔的间距要求

PAD and VIA ： ≥ 0.3mm（12mil）

PAD and PAD ： ≥ 0.3mm（12mil）

PAD and TRACK ： ≥ 0.3mm（12mil）

TRACK and TRACK ： ≥ 0.3mm（12mil）

密度较高时：

PAD and VIA ： ≥ 0.254mm（10mil）PAD and PAD ： ≥ 0.254mm（10mil）

PAD and TRACK ： ≥ 0.254mm（10mil）

TRACK and TRACK ： ≥ 0.254mm（10mil）

第五：布线优化和丝印。“没有最好的，只有更好的”！不管你怎么挖空心思的去设计，等你画完之后，再去看一看，还是会觉得很多地方可以修改的。一般设计的经验是：优化布线的时间是初次布线的时间的两倍。感觉没什么地方需要修改之后，就可以铺铜了（Place->polygon Plane）。铺铜一般铺地线（注意模拟地和数字地的分离），多层板时还可能需要铺电源。对于丝印，要注意不能被器件挡住或被过孔和焊盘去掉。同时，设计时正视元件面，底层的字应做镜像处理，以免混淆层面。

第六：网络和DRC检查和结构检查。首先，在确定电路原理图设计无误的前提下，将所生成的PCB网络文件与原理图网络文件进行物理连接关系的网络检查（NETCHECK），并根据输出文件结果及时对设计进行修正，以保证布线连接关系的正确性；

网络检查正确通过后，对PCB设计进行DRC检查，并根据输出文件结果及时对设计进行修正，以保证PCB布线的电气性能。最后需进一步对PCB的机械安装结构进行检查和确认。

第七：制版。在此之前，最好还要有一个审核的过程。

PCB设计是一个考心思的工作，谁的心思密，经验高，设计出来的板子就好。所以设计时要极其细心，充分考虑各方面的因数（比如说便于维修和检查这一项很多人就不去考虑），精益求精，就一定能设计出一个好板子。

pcb板设计流程 第2篇

一．

布局和布线是PCB设计中的两个最重要的内容

所谓布局就是把电路图上所有的元器件都合理地安排到有限面积的PCB上。最关键的问题是：开关、按钮、旋钮等操作件，以及结构件（以下简称“特殊元件”）等，必须被安排在指定的位置上；其他元器件的位置安排，必须同时兼顾到布线的布通率和电气性能的最优化，以及今后的生产工艺和造价等多方面因素。这种“兼顾”往往是对硬件设计师水平和经验的挑战。

布线就是在布局之后，通过设计铜箔的走线图，按照原理图连通所有的走线。显然，布局的合理程度直接影响布线的成功率，往往在布线过程中还需要对布局作适当的调整。布线设计可以采用双层走线和单层走线，对于极其复杂的设计也可以考虑采用多层布线方案，但为了降低产品的造价，一般应尽量采用单层布线方案。结合自己做过双面板和四层板的设计。

二、ＰＣＢ设计的一般原则 1.ＰＣＢ尺寸大小和形状的确定

首先根据产品的机械结构确定。当空间位置较富余时，应尽量选择小面积的ＰＣＢ。因为面积太大时，印制线条长，阻抗增加，抗噪声能力下降，成本也增加，但还要充分考虑到元器件的散热和邻近走线易受干扰等因素。

就目前我们这个项目来说，我对机械设计对PCB设计的影响的体会是相当深的，不一般吧，这三块板子，那块是规规矩矩的，这都是由于我们产品自身的原因导致机械结构的特殊，而机械结构的特殊，就对电路板本身的外形结构进行的限制和规定。电路板之间的信号连接也有了相应的特性要求。但这些都是不能避免的，因为产品为市场所要求，市场的变化多端的，所以产品也是变化多端的，设计为产品而服务。

2.布局

· 特殊元件的布局原则 

①尽可能缩短高频元器件之间的连线，设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出元件应尽量远离。

②某些元器件或导线之间可能有较高的电位差，应加大它们之间的距离，以免放电引出意外短路。带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。

③重量超过１５ｇ的元器件、应当用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、发热量多的元器件，不宜装在印制板上，而应装在整机的机箱底板上，且应考虑散热问题。热敏元件应远离发热元件。



④对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求。若是机内调节，应放在印制板上方便于调节的地方；若是机外调节，其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。



⑤应留出PCB定位孔及固定支架所占用的位置。

以上各条都是需要做过对应的相关设计采用较深的体会，第二条我的体会最浅，因为没有做过这种元件和导线之间有较高电压差的这种PCB。其他几条都还是有所体会的，主要就是一个原则：做出来的板子要和它周围的结构兼容，要和放在它上面的元件兼容，要满足一些基本的电气要求。

· 普通元器件的布局原则 

①按照电路的流程安排各个电路单元的位置，使布局便于信号流通，并使信号尽可能保持一致的流向。

这一条我体会很深，第一次做板子的时候，面对几百个花花绿绿的元件，完全不知道该这么去把它们组织都一起去，当时就奇怪凭什么这个元件要这样放，那个元件要那样放。就是因为心里没有这条原则，原来自己布局出来的板子，在利用自动布线时，布通率是很低的，后来，做多了，就慢慢的体会到了这一入门级的基本原则。

在首先满足机械结构的前提下，在给定的平面空间里，布局的基本原则就是按照电路的流程来安排各个电路单元的位置。

其实这一条解释了，如何对各个主要元件进行布局。

②以每个功能电路的核心元件为中心，围绕它来进行布局。元器件应均匀、整齐、紧凑地排列在ＰＣＢ上．尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。



这是在满足第一原则的前提下，尽一步的更细的解释了如何对电阻电容这些分离元件进行正确的布局。

③在高频下工作的电路，要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器件平行排列。这样，不但美观．而且装焊容易．易于批量生产。

我做过的高频电路最大的为270MHz，但是，由于当时的种种原因，导致了对这种理解不是很深刻，当时也是在有经验的人的指导下完成了，又因为只做过一种这样的高频板，所以对如何通过考虑元件的分布参数来布局不能理解。目前，我们异步电机ECU部分的信号最高频率为控制电机用的PWM信号，约为30KHz左右。（晶振为8MHz的晶振，都是在布局过程中，晶振和8346的距离很近，几乎直接输出到8346，而且只有这一个地方，所以可以不用考虑。）所以几乎完成可以不用考虑元件的高频特性。④位于电路板边缘的元器件，离电路板边缘一般不小于２ｍｍ。电路板的最佳形状为矩形。长宽比为３：２成４：３。电路板面尺寸大于２００ｘ１５０ｍｍ时．应考虑电路板所受的机械强度。

这一条通过最近的工作，我还是有较为深刻的体会的，元器件离电路板边缘一般不小于２ｍｍ，这主要是考虑了在对PCB装配进行外协大规模加工的时候，留给贴片机器的夹持距离。

3．布线 

①相同信号的电路模块输入端与输出端的导线应尽量避免相邻平行。最好加线间地线，以免发生反馈藕合。



②印制铜铂导线的最小宽度主要由导线与绝缘基扳间的粘附强度和流过它们的电流值决定。当铜箔厚度为 ０．０５ｍｍ，导线宽度为１．５ｍｍ时，通过２Ａ的电流，温升不会高于３℃，可满足一般的设计要求，其他情况下的铜铂宽度选择可依次类推。对于集成电路，尤其是数字电路，通常选０．０２－０．３ｍｍ导线宽度就可以了。当然，只要允许，还是尽可能用宽线．尤其是电源线和地线。导线的最小间距主要由最坏情况下的线间绝缘电阻和击穿电压决定。对于集成电路，尤其是数字电路，只要工艺允许，可使间距小至０．５ｍｍ。



③由于直角或锐角在高频电路中会影响电气性能，因此印制铜铂导线的拐弯处一般取圆弧形。此外，尽量避免使用大面积铜箔，否则．长时间受热时，易发生铜箔膨胀和脱落现象。必须用大面积铜箔时，最好用栅格状．这样有利于排除铜箔与基板间粘合剂受热产生的挥发性气体。

其实原来我一直都没有想过为什么在PCB设计完成后，要对PCB进行敷铜，只是人家有经验的同事这样做，我自己也这样做，后来有了一点认识，以为敷铜就是用来连接各个地网络节点。在做我们这个项目的时候，刘老师要求在敷铜前，将所有的地网络都连接都一起，这才让我认识到：敷铜并不是仅仅把各个地网络节点连接到一起这么简单。查了一下资料，敷铜大概有以下几个理由：1.起屏蔽作用。2.PCB工艺要求。3.可以保证信号完整性，给高频数字信号一个完整的回流路径。4.散热。

三．

做四层板时，如何分割内电层

在protel99中，内电层采用反转显示的方法显示电源层上的图件。放置在内部电源层上的导线及填充等物件在实际生产出来的电路板上是没有铜箔的，而PCB电路板中没有填充的区域在实际的电路板上却是实心的铜箔。

如果需要多个电源网络共享一个内部电源层时，就需要对内部电源层进行分割，但是在分割内部电源层之前，用户必须对具有电源网络的焊盘和过孔进行重新布局，尽量将具有同一个电源网络的焊盘和过孔放置到一个相对集中的区域。上面的两段只是提了在进行内电层分割时的大原则和首要原则，但是，在实践中，分割内电层并不是如此的简单，我们还必须理解下面这个原则：

即：在进行内电层分割时，隔离带不要跨接在内电层连接焊盘上。

PCB板时钟电路的电磁兼容设计 第3篇

关键词：PCB板,时钟信号,电磁兼容设计,仿真数值计算

0 引言

众所周知,电磁兼容的3要素是电磁干扰源、被干扰对象和传播电磁干扰的途径。PCB板上安装的时钟信号是一种引起PCB板电磁兼容问题的常见而又非常重要的辐射源。尽管时钟信号与其他数据信号、控制信号的逻辑电平一般都是一样的,翻转速率一般也没有太大的差别(大多数总线数据率与时钟信号翻转速率之比是1∶1或者1∶2),但由于时钟信号之所以更容易接近或者超过辐射发射的限值,主要原因是时钟信号是比较严格的周期信号,其在频域的能量主要集中在某些频点上,而数据信号是非周期信号,在频域上的能量也是比较分散的。因此,良好的时钟电路设计是PCB板的电磁兼容设计的关键。

1 时钟信号的频谱

根据傅里叶展开可以得到,一个幅度为A,周期为T,脉冲宽度为t0,上升下降时间为tr的梯形时钟波形,其在n次谐波处的谐波分量为:

式中C(n)为n次谐波处的谐波分量,单位:V或dBμV。

从上面梯形时钟波形的傅里叶级数可以看出,影响时钟信号辐射强度的因素有时钟波形的幅度A、占空比(t0+tr)/T、时钟周期T(或者时钟频率f)、以及时钟波形的上升时间和下降时间。其中时钟信号的幅度与其产生的干扰直接线性相关,上升时间和下降时间对时钟高次谐波的影响至关重要。

2 时钟频谱的影响因素

2.1 时钟上升时间对辐射的影响

假设有2个时钟信号,幅度都为1 V,频率都为50 MHz,上升时间分别为2ns和4ns。根据上面的傅里叶变换可以得到2个时钟信号的频谱分布,如图1所示。

2.2 时钟频率对辐射的影响

假设有2个时钟信号,幅度都为1V,上升时间都为3.33ns,重复频率为30 MHz和90 MHz,根据上面的傅里叶变换可以得到2个时钟信号的频谱分布,如图2和图3所示。

2.3 时钟频谱的比较

从图1可以看出,时钟谐波干扰尤其是高次谐波干扰的强度会随着上升和下降时间的降低而大大加强,2ns上升时间的时钟的高次谐波比4ns上升时间的对应谐波高出1~2倍。

当上升下降时间相同时,周期T(或者基频f)的高低对时钟产生的高次谐波干扰的影响非常大,图2和图3分别是重复频率30 MHz和90 MHz,上升时间都为3.33ns,幅度为1V的梯形时钟波谐波干扰的大小。从图中可以看出,2种时钟在270 MHz的谐波干扰,90 MHz时钟在270 MHz(3次谐波)的谐波干扰比30 MHz时钟在270 MHz(9次谐波)的谐波干扰高出15dB左右;再比较90 MHz时钟在810 MHz(9次谐波)的谐波干扰比30 MHz时钟在810 MHz(27次谐波)的谐波干扰高出12dB左右。

因此在进行时钟系统设计时,在条件允许的情况下优先选用较低的时钟频率,比如在设计以太网的PHY芯片时既有采用125 MHz外部时钟的也有采用25 MHz外部时钟的,如果在其他技术条件允许应优先选用外部时钟为25 MHz的芯片,而且在各方面技术条件都满足的情况下优先选择上升和下降时间比较长的时钟或者时钟驱动电路。

3 时钟电路的电磁兼容设计

在PCB板上实现时钟电路的电磁兼容设计主要从下面的几个方面来考虑:时钟晶振及其驱动器的电源处理;在PCB板上晶振及其驱动器的下面做局部的覆铜处理;时钟信号线的布线;时钟信号的端接和滤波等。

3.1 电源设计

当时钟电路的输出同时发生状态变换时,会对电源系统产生较大的瞬态电流,或灌电流,为了避免时钟芯片对单板电源系统的冲击,抑制单板电源的电磁干扰,就需要对时钟电源部分进行滤波和隔离设计。其设计原理图如图4所示。

3.2 铺铜及布线设计

晶体振荡器内部的电路会产生射频电流,如果晶体是金属外壳封装的,直流电源脚是直流电压参考和晶体内部射频电流回路参考的依据。不同的晶体(CMOS,TTL,ECL等)内部产生的射频电流对金属外壳的辐射大小不同,如果晶体金属外壳不与大的地平面连接,则不能将晶体金属外壳上大的瞬态电流泻放到地平面上。

在晶振和时钟电路下面的局部地平面可以为晶振及相关电路内部产生的共模RF电流提供通路,从而使RF发射最小。为了承受流到局部地平面的共模RF电流,需要将局部地平面与系统中的其他地平面多点相连。即表层的局部地平面与系统内部地平面相连的过孔提供了到地的低阻抗。同时要注意的是要保证晶振底下地平面的完整性。使用完整地平面的信号的回流和信号本身方向相反,大小相等,能够很好的互相抵消,可以保证其良好的信号完整性和电磁兼容特性。但是,如果地平面不完整,回流路径中的电流与信号本身的电流不能相互抵消时(尽管这种电流不平衡有时候是不可避免的),就会产生一部分共模电流。产生的共模电压就会激励连接的外围结构,造成较大的辐射。

如果布线从晶振下面穿过,特别是传输到连接器的布线,不仅破坏局部地平面的作用,而且还会将晶振产生的噪声通过容性耦合的方式耦合到穿过它下面的信号线,使这些信号线带有共模电压噪声,如果这些信号线通过连接器又延伸出PCB,就会将噪声带出。这是一种典型的共模辐射问题,原理如图5所示。

3.3 端接设计

时钟驱动芯片不用的输出管脚,比如:空载(开路),由于管脚开路全反射可能会引起时钟高次谐波的电磁干扰问题。在单板上加备用端接是解决这个问题的一种方案,但是备用端接采用电阻还是电容或者其他的端接方式时主要看空载所引起的电磁干扰的频点。如果采用电阻端接,就要考虑由此带来的功耗和驱动器的驱动电流;如果采用电容端接,可能会增加某些其他频点的电磁干扰,因此电容的大小时要优化电容值;如果不用管脚没有端接,但是已经通过试验证明了电磁干扰有足够的裕度,就没必要对未用管脚进行额外的备用端接处理。

下面以3807数字时钟芯片为例,用仿真试验的结果来解释备用端接的作用。图6~图8表示了芯片不用的输出管脚时在开路、接50Ω对地电阻、接75Ω对地电阻、接20pF对地电容等方式时,驱动脚的电流、频谱分布及驱动电流所产生的电磁辐射。

从上面的结果可以看出:

(1)开路时的驱动电流最小,但有明显的窄脉宽振铃。就说明如果驱动器不用管脚空载(开路),驱动器的功耗最小。但是由此会带来一个不利的方面,那就是驱动电流的频谱中高频分量会变大,有可能导致高频的电磁干扰问题。这一点通过图7和图8中的开路驱动电流的频谱和电磁干扰曲线(蓝色曲线)也可以得到验证。

(2)如果驱动器不用管脚用电阻端接,驱动电流会变大,但是驱动电流中的振铃现象明显减弱。采用小电阻端接,可以改善驱动电流的振铃,但是会增加驱动电流,功耗变大;如果采用大电阻端接,可以减小驱动电流,但是会使得驱动电流出现振铃现象(开路是电阻端接的一个极限)。通过仿真结果看,选择75欧姆端接电阻一方面可以使得驱动电流不会很大,另一方面驱动电流的振铃也不是很明显。

(3)如果驱动器不用管脚采用电容端接,驱动电流的峰值变大,同时驱动电流脉冲的宽度也变大。这就表示驱动电流中的低频分量会明显变大,这就要注意低频段谐波的电磁干扰问题。图7和图8中对应电容端接的驱动电流的频谱曲线和电磁干扰曲线的低频分量明显变大也验证了这个问题。

4 结语

本文主要就对如何降低时钟(干扰源)的干扰进行了分析和总结,因此可以得出以下如何切断时钟干扰的传播途径的结论。一是将时钟电路的基波和谐波能量最大程度的约束到指定的范围之内(这些能量传输需要的电路包围的面积越小越好);其二是有效建立时钟电路区域与输入输出接口线路的隔离。由此可以在时钟电路设计时可以通过布局和布线来达到优化电磁兼容设计的目的。

参考文献

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[9]李小平.高速PCB的信号完整性、电源完整性和电磁兼容性研究[D].成都:四川大学,2005.

pcb板设计流程 第4篇

关键词：基准点轮廓；主动搜索；图案匹配；形态学；平滑处理

中图分类号：TP391文献标识码：A

Abstract：The benchmark size change and the presence of a stain easily produce the problem such as high recognition， and in order to solve this problem， this paper put forward the active search coupling PCB reference point pattern matching recognition algorithm. First of all， the Gaussian median filter was introduced to smooth the image， the active search operator was designed by image segmentation threshold processing and morphology， the features of standard benchmark outline were searched， and the reference point of the first round of recognition was completed. Then， by benchmark template image and Aforge.NET matching function， and by locating datum targets in the image and then returning to the center coordinates and compatibility， the accurate identification of reference point was completed. Experimental results show that， compared with the current recognition technology， this algorithm has higher identification accuracy and antiinterference.

Key words：reference point identification；active search；pattern matching；morphology；smooth treatment

1引言

在“智能工厂”、“工业4.0”等全新理念提出的大背景下，将具有人眼人脑功能的机器推进工厂，代替人力，提高产品科技含量、制造水平，已经是大势所趋[1-2]。PCB板上的贴片工序是3C制造流程重中之重，也是要求最复杂精细，消耗人力最多的工序，而决定这道工序作业质量的首要条件是准确的找到基准点位置，完成对位[3]。以往国内很多厂家采用依靠人力加物理对位的方式完成基准点寻找和对位，因此不仅人力成本消耗大，而且对位稳定性易受来自人员、治具和材料的个体差异影响。对此，部分厂家推进自动识别PCB基准点设备，在一定程度上提高了对位识别精度[4-5]。但是，当PCB板零件复杂，存在与基准点相似的目标干扰时，识别精度大大降低，影响设备的使用。

国内专家学者已将计算机视觉技术与基准点相结合，如姜建国[5]提出了基于机器视觉电子元器件组装结果检测系统，利用边缘检测实现目标边缘定位，然后通过目标颜色分析，最后达到了基准点识别目的。但是，此技术依靠边缘信息和颜色信息，而在PCB上有干扰目标在边缘和颜色特征接近标准基准点时，往往影响了识别精度，导致误识别。田甜[6]提出了基于OpenCV的贴片机基准点定位系统，基于类电磁机制算法的电子元器件组装结果检测方法，该方法利用开源视觉函数库的强大功能，通过模板匹配等方法函数完成基准点定位，最后达到基准点识别目的。然而，这种定位技术在基准点大小或者位置发生较大偏移的情况下，往往不能准确区分识别基准点位置，导致对位存在误差。

对此，为了提高PCB基准点识别算法的准确性，使其在干扰物明显且位置多变的情况下，仍然能够精确识别出基准点位置。本文提出了耦合主动搜索与图案匹配的PCB板基准点识别算法，针对圆形基准点，先设计基于图像处理与特征分析的主动搜索算子，完成目标首轮识别。然后耦合Aforge.NET模板定位函数，作为二次识别，综合两次识别，进一步确保基准点识别精度。最后，测试了本文基准点识别技术的精度与抗干扰性。

2本文PCB板基准点识别算法

本文算法流程见图1。该算法首先对包含基准点的PCB板进行图像信息采集，并保存到到算法中。随后，引入高斯中值滤波，对图像进行高斯平滑处理，提高图像质量。然后进行阈值分割和形态学闭运算，得到包含基准点的二值图像。接着，提取二值图像中轮廓几何特征，并与标准基准点几何特征进行匹配，完成第一轮基准点识别。为了提高算法的识别成功率，减少误识别，本文算法提出了二次识别定位，首先制作基准点模板图像，然后基于Aforge.NET中的图案匹配函数，完成基准点图案匹配。如果两次识别的中心点坐标差距超过1个像素，则判为识别失误并重新识别；反之判为识别成功，坐标点取两次识别均值。PCB基准点图像如图2所示，中间的金属色圆形即为待识别的基准点，本文主要研究圆形基准点。2.1基于图像处理与特征分析的主动搜索算子

包含基准点的PCB板随滚轮移动到工业相机镜下，对其图像采集与保存后，首先对原图进行高斯平滑处理，效果是灰度化与噪声弱化，从而达到减少图像运算量、提高识别精度的目的。高斯平滑处理计算公式如下[7]：

2.2基于Aforge.NET的图案匹配算子

完成主动搜索算子处理，为了进一步确保识别正确，规避识别误差，本文算法在主动搜索机制运行处理时，同步进行另外一个算子，即图案匹配算子，不仅提高了识别正确率，而且不增加算法处理时间。首先选择一张标准基准点图像，截取基准点区域，并保存系统，作为后续图案匹配的模板，如图8所示。由于Aforge.NET为开源免费函数库[10]，在实现功能的前提下，不会增加项目开发的成本，同时该库基于微软.NET平台实现，具有易开发易维护扩展的优点。本系统利用Aforge.NET的MatchTemplate（）函数，将待识别图像与模板进行匹配，函数返回匹配度。接着基于MinMaxLoc （）函数实现匹配区域与中心点坐标提取。

3实验与讨论

为了体现本文算法的优势，将当前基准点识别性能较好的技术-文献[5]、文献[6]设为对照组。算法部分实验参数设置为：阈值（210）、匹配度（0.8）、面积（30-45）、长宽比（0.9-1.1）。

以图11为识别对象，其包含圆形基准点待识别。本文采用图像处理与特征分析，建立主动搜索算子，完成一次识别，如图12所示，得到包含基准点的二值图像。同时基于Aforge.NET实现的模板匹配与定位函数，精准定位出基准点目标，完成二次识别，综合两次识别，如图13所示，准确的定位识别到基准点位置，可见本文算法不仅包含识别显示功能，还有中心点坐标、匹配度等计算显示功能，充分体现用户友好性与专业性。图11原图

而利用对照组文献[5]技术处理图11时，由于单纯依靠边缘信息和颜色信息，而在PCB上有干扰目标在边缘和颜色特征接近标准基准点时，往往影响了识别精度，导致误识别，如图14所示，存在基准点误识别，把左上角的矩形干扰物判为基准点。利用对照组文献[6]技术处理图11时，由于定位技术在基准点大小或者位置发生较大偏移的情况下，往往不能准确区分识别基准点位置，导致对位存在误差，如图15所示，存在基准点识别误差，距离基准点有明显偏移。由此，文献[5]、[6]的基准点识别技术易导致PCB板基准点对位错误。

4结论

为了解决PCB基准点背景干扰影响基准点识别的问题，本文设计了基于主动搜索与图案匹配的基准点识别算法，实现对基准点图像的平滑处理、阈值处理、形态学处理、特征分析和Aforge.NET匹配函数处理，同步运行两种算子，耦合处理结果。实验结果表明：与当前基准点识别技术相比，在面对存在PCB个体差异与背景干扰的需求下，本文方法具有更好的精度和抗干扰性，为PCB板精确对位提供技术保障。

参考文献

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[3]范静. 基于图像定位的PCB板级EMI自动监测系统[D]. 苏州：苏州大学，2015： 19-33.

[4]郭亚娟. 基于图像处理的PCB焊点定位研究[D]. 武汉：武汉工程大学，2015： 25-36.

[5]姜建国. 一种电子元器件组装结果检测方法[J]. 西安电子科技大学学报，2015，21（21）：283-287.

[6]田甜.基于OpenCV的贴片机基准点定位与实现[J]. 机床与液压， 2015，18（15）：16-19.

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[9]张大坤， 罗三明. 形态学中闭运算功能的扩展及其应用[J]. 计算机工程与应用， 2012，46（27）：185-187.

PCB板制作实验报告 第5篇

姓 名： 任晓峰 08090107 陈 琛 08090103 符登辉 08090111 班 级： 电信0801班 指导老师： 郭杰荣

一 实验名称

PCB印刷版的制作

二 实习目的

通过PCB板的制作，了解制板工艺流程，掌握制板的原理知识，并熟悉制板工具的使用以及维护，锻炼实践动手的能力，更好的巩固制板知识的应用，具备初步制作满足需求，美观、安全可靠的板。

三 PCB板的制作流程

(1)原稿制作（喷墨【硫酸纸】、激光【硫酸纸/透明菲林】、光绘非林）

把用protel设计好的电路图用激光（喷墨）打印机用透明、半透明或70g复印纸打印出。注意事项：打印原稿时选择镜像打印，电路图打印墨水（碳粉）面必须与绿色的感光膜面紧密接触，以获得最高的解析度。稿面需保持清洁无污物，线路部分如有透光破洞，应用油性黑笔修补。

(2)曝光: 首先将PCB板裁剪成适当大小的板，然后撕掉保护膜，将打印好的线路图的打印面（碳粉面/墨水面）贴在感光膜面上，在用透明胶将原稿和PCB板的感光面贴紧，把PCB板放在曝光箱中进行曝光。曝光时间根据PCB板子而确定。本次制作的板子约为三分钟。

曝光注意事项：请保持感光板板面及原稿清洁和整齐，若曝光时间不足则容易在下个环节容易使线路腐蚀掉。

(3)显影：调制显像剂：显像剂：水（1：20），即1包20g显像剂配400cc水。显影：膜面朝上放感光板在盆里。

(4)蚀刻：块状三氯化铁：热水（1：3）的比例调配。蚀刻时间在10-30分钟。

注意事项：感光膜可以直接焊接不必去除，如需要去处的可以用酒精。三氯化铁蚀刻液越浓蚀刻越慢，太稀也慢。蚀刻时间不可过长或过短。蚀刻完毕后，用清水将蚀刻后的PCB板进行清洗，等待水干后在进行下一个步骤。

(5)二次曝光：将蚀刻好的PCB板放进曝光箱中进行二次曝光。此次曝光是将已经进行蚀刻的PCB板上的线路进行曝光。

(6)二次显影：将二次曝光的PCB板再次进行显影。将进行了二次曝光的PCB板进行显影，将PCB板上的线路进行显影，去掉线路上的感光膜，让铜箔线显露出来。

(7)打孔：使用钻头在已经制作好的PCB板上进行打孔。在本次实践过程中不进行，因为在打孔过程中容易造成打孔钻头断裂或者PCB板损坏，工艺有一定难度。

四 制作成品展示

五 对焊接实习的感受

首先，我们要感谢郭老师的教导，是老师一步一步的细致讲解，让我们成功完成了实验。通过制板的学习，基本掌握了pcb板生产制作的原理和流程，以及电路板后期焊接，安装和调试与其前期制作的联系，培养了我们理论联系实际的能力，提高了分析问题和解决问题的能力，不仅锻炼了同学们之间团队合作的精神，还增强了我们独立工作的能力，收获很大，虽然在实验制作过程中遇到不少困难和挫折，但通过分析问题，请教老师和同学，最终顺利完成了课程设计的要求和任务。

pcb板油墨购销合同 第6篇

需方： (简称甲方)

供方： (简称乙方)

签订地点：

签订日期： 月 日

甲、乙双方根据《中华人民共和国合同法》及相关法律、法规的规定，本着平等自愿、诚

实信用的原则，就油墨喷码机设备经友好协商达成如下协议：

二、技术、质量要求

1、执行国家有关标准、行业标准、内控标准，以及设备厂家提供的安装设计标准，满足招

标文件中的技术条款。

2、技术参数及性能特点

(1)、适应各种材料和任何方向。

(2)、单条信息字符4000以内，可喷印1-4行可变量信息。

(3)、字符高度1.2-20mm，字符点阵高度为5/7/9/11/16/24/48。

(4)、可喷多种字形、语言及图案，可自编图形，喷印速度在2.8点/mm分辨率下为不低于

4米/秒。

三、交货期限

合同签订之日起60天内交付正常使用。

四、交货及安装地点

五、验收时间、地点、标准

1、验收时间

乙方应于合同生效后60天内完成油墨喷码机的供货、安装及调试。安装调试完毕后甲方接

到初验申请后在7天内安排初步验收，初步验收后即进行试运行，设备试运行一个月后，甲方接到乙方书面申请7日内组织验收并由甲方出具设备验收单。

2、验收地点

地 点：股份有限公司内

3、验收标准

(1)乙方保证其提供的32台设备是全新的，质量是最优的，执行国家有关标准、行业标

准，公司内控标准;

(2)设备连续运行30天无任何问题。

六、付款方式

1、预付定金：合同总价款的20%，合同签订之日起七天内支付;

2、货到时甲方预付乙方合同价款总额的30%，安装调试验收合格后一个月内，甲方向乙方

支付合同价款总额的40%，

3、余款 10%，作为质保金，在验收合格后，一年内无任何质量问题，一次

性付清。

4、发票开具：以下列信息为准出具17%增值税专用发票

七、现场服务

1、乙方现场人员应遵守甲方厂规、制度，做到工完料劲场地清，保持好施工现场的`环境

不受破坏。如有违规，甲方有权对乙方违规人员进行处罚。

2、乙方现场人员食宿自理。

3、乙方进场安装必须与甲方签订《安全生产承诺书》，在安装中出现安全事故，责任由乙

方全权负责。

4、乙方在安装中要注意环境保护，严格按照《设备维修须知》有关条款执行。

5、甲方如需邀请乙方开展非质量问题处理的技术服务，乙方应予协助。

6、甲方对乙方的安装、卸货、搬运或其它提供尽可能的协助,指导设备进厂，费用由乙方

承担。

八、人员培训

乙方负责对甲方操作、维修人员和有关的技术人员进行免费操作培训、维修培训、设备保

养培训，使之完全掌握全部使用技术，以便使甲方人员正常地使用、维修保养设备。

九、保修方式

1、自设备经过验收合格之日起按设备厂家规定和双方约定的条款进行免费保修服务，免费 保修服务期限为壹年，并负责终身维修(只收材料成本费)。保修期内，乙方必须在接到甲方报 修通知后24小时内派人至甲方现场维修并确保设备正常运行。

2、保修期内，如由于火灾、水灾、地震等不可抗拒原因及甲方人为破坏因素造成的损坏， 乙方负责免费维修，设备材料成本费用由甲方承担。

3、保修期后，乙方必须在接到甲方维修通知后24小时内派人至甲方现场维修。设备的维 修、更换，乙方酌情收取成本费，收费标准按照约定执行。

4、乙方应提供产品的操作维修的技术文件及产品的质量保证书。

十、违约责任

(一)乙方责任

1、乙方负责提供供货清单、产品合格证书、材料合格证、产品保修单、日常运行操作程序

说明书及故障咨询资料，负责提供相关易损件、备品备件及维修工具等。

2、乙方逾期交付甲方正常使用，每逾期一天，罚款每天1000元，罚款累计总额不超过合

同总额的20%。乙方逾期交付使用超过20 天，视为交货不能，乙方应双倍返回甲方已付定金，同时甲方有权解除合同。

3、设备未按照合同之约定通过甲方验收合格，每迟延一天向甲方支付合同总额5‰违约金;

超过20天仍未验收合格，甲方有权解除合同，乙方应立即返还已收款项并赔偿甲方由此遭受的其他经济损失。

4、保修期内，乙方未能在合同约定的期限内履行保修义务，每迟延一天，乙方向甲方支付

合同金额1‰的违约金，并赔偿甲方其他直接或间接经济损失，违约金累计总额不超过合同总额的20%。乙方超过三十天仍未履行保修义务，甲方有权要求赔偿直接或间接经济损失;乙方未能在接到需方通知三十天内将设备维修至正常使用的状态，甲方有权要求乙方换货并要求乙方赔偿直接或间接经济损失。

5、保修期后，乙方仍需按照保修期内的约定时间上门为甲方排除设备故障，保证甲方设

备正常运行。

(二)甲方责任

1、甲方派人协助乙方卸货、安装及调试等。

2、甲方如需要调整产品型号，应及时通知乙方，并承担乙方重复运输、保管、设备差价、材料损失等有关费用。

3、如因甲方原因造成乙方交货延迟，交货期限做相应顺延。

4、甲方必须按时参加验收和支付款项。

十一、不可抗力

如发生不可抗力事件，受不可抗力事件影响的一方应取得公证机关的不能履行或不能全部 履行合同的证明，并在事件发生后15个工作日内，及时通知另一方。双方同意，可据此免除全 部或部分责任。

十二、合同变更

未尽事宜，双方协商解决;合同的变更及修改须经双方同意，以书面形式变更。双方约定

的其他条款：本合同传真有效，但甲方付款时，乙方必须出具合同原件。

十三、争议解决方式

双方如发生争议，应友好协商解决;如协商不成，任何一方应向宜昌市夷陵区人民法院提 起诉讼。

十四、合同效力

本合同一式五份，甲方执三份，乙方执两份，具有同等法律效力。合同双方签字、盖章后