HDMI多层板

随着电子技术的快速发展，印制电路板广泛应用于各个领域，几乎所有的电子设备中都包含相应的印制电路板。为电子设备正常工作，减少相互间的电磁干扰，降低电磁污染对人类及生态环境的不利影响，电磁兼容设计不容忽视。
在印制电路板的设计中，元器件布局和电路连接的布线是关键的两个环节。布局，是把电路器件放在印制电路板布线区内。布局是否合理不仅影响后面的布线工作，而且对整个电路板的性能也有重要影响。在电路功能和性能指标后，要满足工艺性、检测和维修方面的要求，元件应均匀、整齐、紧凑布放在PCB上，尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接，以得到均匀的组装密度。按电路流程安排各个功能电路单元的位置，输入和输出信号、高电平和低电平部分尽可能不交叉，信号传输路线短。
深圳市赛孚电路有限公司成立于2011年，公司由多名电路板行业的级人士创建，是国内的PCB快件服务商之一。快速的交付以及过硬的产品品质赢得了国内外客户的信任。公司是广东电路板行业协会会员企业，是深圳高新技术认证企业。拥有完善的质量管理体系,先后通过了ISO9001、ISO14001、IATF16949:2016，ISO13485、UL、ROHS等认证。公司目前拥有员工270余人，厂房面积9000平米，月出货品种6000种以上，年生产能力为200000平方米。

电路板分类：线路板按层数来分的话分为单面板，双面板，和多层线路板三个大的分类。
1、先是单面板，在基本的PCB上，零件集中在其中一面，导线则集中在另一面上。因为导线只出现在其中一面，所以就称这种PCB叫作单面线路板；
2、双面板是单面板的延伸，当单层布线不能满足电子产品的需要时，就要使用双面板了。双面都有覆铜有走线，并且可以通过过孔来导通两层之间的线路，使之形成所需要的网络连接；
3、多层板是指具有三层以上的导电图形层与其间的绝缘材料以相隔层压而成，且其间导电图形按要求互连的印制板。多层线路板是电子信息技术向高速度、多功能、大容量、小体积、薄型化、轻量化方向发展的产物。线路板按特性来分的话分为软板(FPC)，硬板(PCB)，软硬结合板(FPCB)。

PCB设计的一般原则需要遵循哪几方面呢?接下来针对pcb培训在设计的过程中需要遵循的原则：

要使电子电路获得佳性能，元器件的布且及导线的布设是很重要的。为了设计质量好、造价低的PCB.应遵循以下一般原则：
1.布局
，要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时，印制线条长，阻抗增加，抗噪声能力下降，成本也增加;过小，则散热不好，且邻近线条易受干扰。在确定PCB尺寸后.再确定特殊元件的位置。后，根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局。
在确定特殊元件的位置时要遵守以下原则：
(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)应留出印制扳定位孔及固定支架所占用的位置。

高速电路PCB的布线设计原则
1．使逻辑扇出小化，只带一个负载。
2．在高速信号线的输出与接收端之间尽可能避免使用通孔，避免引脚图形的十字交叉。尤其是时钟信号线，需要特别注意。
3．上下相邻两层信号线应该互相垂直，避免拐直角弯。
4．并联端接负载电阻应尽可能靠近接收端。
5．为小反射，所有的开路线（或没有端接匹配的线）长度满足以下式：
Lopen——开长路线度(inches)
trise——信号上升时间（ns）
tpd——线的传播延迟（0.188ns/in——按带线特性）。
6．当开路线长度超过上式要求的值时,应使用串联阻尼电阻器，串联端接电阻应该尽可能地接到输出端的引脚上。
7．模拟电路和数字电路分开，AGND和DGND通过一个电感或磁珠连接在一起，并尽可能在接近A/D转换器的位置。
8．电源的充分去耦。
9．好使用表面安装电阻和电容。

能否介绍一下高速PCB设计的核心关键要点及高速设计的来龙去脉。
其实高速PCB设计这项工作需要面对相当多不同的产品方向，虽然一些基础技术是具有通用性的，但是仍然有很多行业特有的技术差别，因为每一个领域的设计核心需求都是不同的。
例如消费类产品的是性能价格比；相反军事、工业领域要求的则是的可靠性；而数据与通讯领域要求的是的产品性能…… 这都对设计规则与技术研发方向提出了截然不同的要求。

如果说相对通用的高速PCB设计核心关键要点，我觉得一定要注意以下几个方面：
1：是电源电路的设计，电源是一个电子产品稳定工作的基础，虽然大多数时候电源设计的技术挑战性并不是大的，但是一旦出现了运行稳定性的问题，很多时候其实是跟电源有关的。
电源设计的主要在于电源模块的功能设计优化、转换效率提升，以及电源通道设计等，都遵循相应的技术指标和规则来进行，对于敏感电源或者电流很大的电源还需要结合PI仿真来提升直流压降与动态阻抗以及噪声方面的性能。

2：高速并行信号的设计，常见就是DDR3，DDR4等电路，尤其对于Memory Down（板载内存条）设计这类方案，更需要特别注意，在严格执行原厂Layout Guide的同时，好通过仿真分析来优化布局布线设计，以确保高速信号的设计质量。
其他类型的并行信号设计还有很多，一般按照相应的芯片设计规则要求控制好长度与相对等长，同时做好过孔数量控制、信号跨分割、串扰方面的规则控制，就可以满足大部分设计要求。
3：高速串行信号设计，近些年高速串行信号发展非常迅速，很多传统的并行总线接口逐渐被串行总线所替代，比如典型的IDE并行硬盘数据接口，就被SATA串行数据接口所取代，相信未来高速串行信号的应用也会越来越广泛。

目前常见的PCIE高速通道，以及SATA、SAS、LVDS、USB3.0高速通道，以及高速光网络通道等，信号速度普遍都已提升到5G、8G、10G、28G甚至56Gbps的水平，所以严格按照相应的高速设计规则去进行设计，同时要做好信号完整性分析与优化工作，不然就会容易出现信号质量方面的问题。

PCB设计标准知识
1.定义
导通孔(Via):一种用于内层连接的金属化孔,但其中并不用于插入元件引线或其他增强材料.
盲孔(Blind via):从印制板内仅延展到一个表层的导通孔.
埋孔(Buried via): 未延伸到印制板表面的一种导通孔.
过孔(Through via): 从印制板的一个表层延展到另一个表层的导通孔.
元件孔(Component hole):用于元件端子固定于印制板及导电图形电气联接的孔
2. 规范内容
2.1热设计要求
2.1.1 高热器件应考虑放于出风口或利于对流的位置.
PCB在布局中考虑将高热器件放于出风口或利于对流的位置.
2.1.2 较高的元件应考虑放于出风口,且不阻挡风路.
2.1.3 散热器的放置应考虑利于对流
2.1.4 温度敏感器械件应考虑远离热源
对于自身温升30°C的热源,一般要求.a. 在风冷条件下,电解电容等温度敏感器件离热源距离要求大于或等于2.5mm.b. 自然冷条件下,电解电容等温度PCB设计培训敏感器件离热源距离要求大于或等于4.0mm.若因为空间的原因不能达到要求距离,则就通过温度测试温度敏感器件的温升在降额范围内.
2.2器件库选型要求
2.2.1 已有PCB元件封装库的选用就确认无误
PCB板上已有元件库器件的选用应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80mil)考虑公差可适当增加,确保透锡良好.元件的孔径形成序列化,40mil以上按5mil递加,即40mil,45mil,50mil,55mil,40mil以下按4mil递减,即36mil,32mil,28mil,24mil, 20mil,16mil,12mil,8mil器件引脚直径与PCB焊盘孔径的对应关系,以及二次电源插针焊脚与通孔回流焊的焊盘孔径对应关系如下表器件引脚直径(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.
2.2.2 新器件的PCB元件封装库存应确定无误.
PCB上尚无件封装库的器件,应根据器件资料建立打捞的元件封装库,并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存是否与元件的资料(承认书,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.
2.2.3 锰铜丝等作为测量用的跳线的焊盘要做成非金属化,若是金属化焊盘,那么焊接后,焊盘内的那段电阻将被短路,电阻的有效长度将变小而且不一致,从而导致测试结果不准确.
2.3 基本布局要求
2.3.1 初次级的布局:初级必需放在与AC 输入端同侧.次级与初级布局必需分上下两侧.
2.3.2 波峰焊加工的制成板进板方向要求有丝印标明.
波峰焊加工的制成板进板方向应在PCB上标明,并使进板方向合理,若PCB可以从个方向进板,应采用双箭头的进板标识.(对于回流焊,可考虑采用工装夹具来确定其过回流焊的方向).
2)不同类型器件距离
封装尺寸 0603 0805 1206
1206 SOT封装 钽电容 钽电容 SOIC 通孔
0603 1.27 1.27 1.27 1.52 1.52 2.54 2.54 1.27
0805 1.27 1.27 1.27 1.52 1.52 2.54 2.54 1.27
1206 1.27 1.27 1.27 1.52 1.52 2.54 2.54 1.27
1206 1.27 1.27 1.27 1.52 1.52 2.54 2.54 1.27
SOT封装 1.52 1.52 1.52 1.52 1.52 2.54 2.54 1.27
钽电容32.16,3528 1.52 1.52 1.52 1.52 1.52 2.54 2.54 1.27
钽电容6032,7343 2.54 2.54 2.54 2.54 2.54 2.54 2.54 1.27
SOIC 2.54 2.54 2.54 2.54 2.54 2.54 2.54 1.27
通孔 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27