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发表于:2007-11-5 23:50:16
标签:封装  

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常见的封装概括(转载)

1、BGA(ball grid array)
球形触点陈列,表面贴装型封装之一。在印刷基板的背面按陈列方式制作出球形凸点用以
代替引脚,在印刷基板的正面装配LSI 芯片,然后用模压树脂或灌封方法进行密封。也称为凸
点陈列载体(PAC)。引脚可超过200,是多引脚LSI 用的一种封装。
封装本体也可做得比QFP(四侧引脚扁平封装)小。例如,引脚中心距为1.5mm 的360 引脚
BGA 仅为31mm 见方;而引脚中心距为0.5mm 的304 引脚QFP 为40mm 见方。而且BGA 不
用担心QFP 那样的引脚变形问题。
该封装是美国Motorola 公司开发的,首先在便携式电话等设备中被采用,今后在美国有可
能在个人计算机中普及。最初,BGA 的引脚(凸点)中心距为1.5mm,引脚数为225。现在也有
一些LSI 厂家正在开发500 引脚的BGA。
BGA 的问题是回流焊后的外观检查。现在尚不清楚是否有效的外观检查方法。有的认为,
由于焊接的中心距较大,连接可以看作是稳定的,只能通过功能检查来处理。
美国Motorola 公司把用模压树脂密封的封装称为OMPAC,而把灌封方法密封的封装称为
GPAC(见OMPAC 和GPAC)。


2、BQFP(quad flat package with bumper)
带缓冲垫的四侧引脚扁平封装。QFP 封装之一,在封装本体的四个角设置突起(缓冲垫)以
防止在运送过程中引脚发生弯曲变形。美国半导体厂家主要在微处理器和ASIC 等电路中采用
此封装。引脚中心距0.635mm,引脚数从84 到196 左右(见QFP)。


3、碰焊PGA(butt joint pin grid array)
表面贴装型PGA 的别称(见表面贴装型PGA)。


4、C-(ceramic)
表示陶瓷封装的记号。例如,CDIP 表示的是陶瓷DIP。是在实际中经常使用的记号。


5、Cerdip
用玻璃密封的陶瓷双列直插式封装,用于ECL RAM,DSP(数字信号处理器)等电路。带有
玻璃窗口的Cerdip 用于紫外线擦除型EPROM 以及内部带有EPROM 的微机电路等。引脚中心
距2.54mm,引脚数从8 到42。在日本,此封装表示为DIP-G(G 即玻璃密封的意思)。


6、Cerquad
表面贴装型封装之一,即用下密封的陶瓷QFP,用于封装DSP 等的逻辑LSI 电路。带有窗
口的Cerquad 用于封装EPROM 电路。散热性比塑料QFP 好,在自然空冷条件下可容许1.5~
2W 的功率。但封装成本比塑料QFP 高3~5 倍。引脚中心距有1.27mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、
0.4mm 等多种规格。引脚数从32 到368。


7、CLCC(ceramic leaded chip carrier)
带引脚的陶瓷芯片载体,表面贴装型封装之一,引脚从封装的四个侧面引出,呈丁字形。
带有窗口的用于封装紫外线擦除型EPROM 以及带有EPROM 的微机电路等。此封装也称为
QFJ、QFJ-G(见QFJ)。


8、COB(chip on board)
板上芯片封装,是裸芯片贴装技术之一,半导体芯片交接贴装在印刷线路板上,芯片与基
板的电气连接用引线缝合方法实现,芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现,并用树脂覆
盖以确保可靠性。虽然COB 是最简单的裸芯片贴装技术,但它的封装密度远不如TAB 和倒片
焊技术。


9、DFP(dual flat package)
双侧引脚扁平封装。是SOP 的别称(见SOP)。以前曾有此称法,现在已基本上不用。


10、DIC(dual in-line ceramic package)
陶瓷DIP(含玻璃密封)的别称(见DIP).


11、DIL(dual in-line)
DIP 的别称(见DIP)。欧洲半导体厂家多用此名称。


12、DIP(dual in-line package)
双列直插式封装。插装型封装之一,引脚从封装两侧引出,封装材料有塑料和陶瓷两种。
DIP 是最普及的插装型封装,应用范围包括标准逻辑IC,存贮器LSI,微机电路等。
引脚中心距2.54mm,引脚数从6 到64。封装宽度通常为15.2mm。有的把宽度为7.52mm
和10.16mm 的封装分别称为skinny DIP 和slim DIP(窄体型DIP)。但多数情况下并不加区分,
只简单地统称为DIP。另外,用低熔点玻璃密封的陶瓷DIP 也称为cerdip(见cerdip)。


13、DSO(dual small out-lint)
双侧引脚小外形封装。SOP 的别称(见SOP)。部分半导体厂家采用此名称。


14、DICP(dual tape carrier package)
双侧引脚带载封装。TCP(带载封装)之一。引脚制作在绝缘带上并从封装两侧引出。由于利
用的是TAB(自动带载焊接)技术,封装外形非常薄。常用于液晶显示驱动LSI,但多数为定制品。
另外,0.5mm 厚的存储器LSI 簿形封装正处于开发阶段。在日本,按照EIAJ(日本电子机械工
业)会标准规定,将DICP 命名为DTP。


15、DIP(dual tape carrier package)
同上。日本电子机械工业会标准对DTCP 的命名(见DTCP)。


16、FP(flat package)
扁平封装。表面贴装型封装之一。QFP 或SOP(见QFP 和SOP)的别称。部分半导体厂家采
用此名称。


17、flip-chip
倒焊芯片。裸芯片封装技术之一,在LSI 芯片的电极区制作好金属凸点,然后把金属凸点
与印刷基板上的电极区进行压焊连接。封装的占有面积基本上与芯片尺寸相同。是所有封装技
术中体积最小、最薄的一种。
但如果基板的热膨胀系数与LSI 芯片不同,就会在接合处产生反应,从而影响连接的可靠
性。因此必须用树脂来加固LSI 芯片,并使用热膨胀系数基本相同的基板材料。


18、FQFP(fine pitch quad flat package)
小引脚中心距QFP。通常指引脚中心距小于0.65mm 的QFP(见QFP)。部分导导体厂家采
用此名称。


19、CPAC(globe top pad array carrier)
美国Motorola 公司对BGA 的别称(见BGA)。


20、CQFP(quad fiat package with guard ring)
带保护环的四侧引脚扁平封装。塑料QFP 之一,引脚用树脂保护环掩蔽,以防止弯曲变形。
在把LSI 组装在印刷基板上之前,从保护环处切断引脚并使其成为海鸥翼状(L 形状)。这种封装
在美国Motorola 公司已批量生产。引脚中心距0.5mm,引脚数最多为208 左右。


21、H-(with heat sink)
表示带散热器的标记。例如,HSOP 表示带散热器的SOP。


22、pin grid array(surface mount type)
表面贴装型PGA。通常PGA 为插装型封装,引脚长约3.4mm。表面贴装型PGA 在封装的
底面有陈列状的引脚,其长度从1.5mm 到2.0mm。贴装采用与印刷基板碰焊的方法,因而也称
为碰焊PGA。因为引脚中心距只有1.27mm,比插装型PGA 小一半,所以封装本体可制作得不
怎么大,而引脚数比插装型多(250~528),是大规模逻辑LSI 用的封装。封装的基材有多层陶
瓷基板和玻璃环氧树脂印刷基数。以多层陶瓷基材制作封装已经实用化。


23、JLCC(J-leaded chip carrier)
J 形引脚芯片载体。指带窗口CLCC 和带窗口的陶瓷QFJ 的别称(见CLCC 和QFJ)。部分半
导体厂家采用的名称。


24、LCC(Leadless chip carrier)
无引脚芯片载体。指陶瓷基板的四个侧面只有电极接触而无引脚的表面贴装型封装。是高
速和高频IC 用封装,也称为陶瓷QFN 或QFN-C(见QFN)。


25、LGA(land grid array)
触点陈列封装。即在底面制作有阵列状态坦电极触点的封装。装配时插入插座即可。现已
实用的有227 触点(1.27mm 中心距)和447 触点(2.54mm 中心距)的陶瓷LGA,应用于高速逻辑
LSI 电路。
LGA 与QFP 相比,能够以比较小的封装容纳更多的输入输出引脚。另外,由于引线的阻抗
小,对于高速LSI 是很适用的。但由于插座制作复杂,成本高,现在基本上不怎么使用。预计
今后对其需求会有所增加。


26、LOC(lead on chip)
芯片上引线封装。LSI 封装技术之一,引线框架的前端处于芯片上方的一种结构,芯片的
中心附近制作有凸焊点,用引线缝合进行电气连接。与原来把引线框架布置在芯片侧面附近的
结构相比,在相同大小的封装中容纳的芯片达1mm 左右宽度。


27、LQFP(low profile quad flat package)
薄型QFP。指封装本体厚度为1.4mm 的QFP,是日本电子机械工业会根据制定的新QFP
外形规格所用的名称。


28、L-QUAD
陶瓷QFP 之一。封装基板用氮化铝,基导热率比氧化铝高7~8 倍,具有较好的散热性。
封装的框架用氧化铝,芯片用灌封法密封,从而抑制了成本。是为逻辑LSI 开发的一种封装,
在自然空冷条件下可容许W3的功率。现已开发出了208 引脚(0.5mm 中心距)和160 引脚(0.65mm
中心距)的LSI 逻辑用封装,并于1993 年10 月开始投入批量生产。


29、MCM(multi-chip module)
多芯片组件。将多块半导体裸芯片组装在一块布线基板上的一种封装。根据基板材料可分
为MCM-L,MCM-C 和MCM-D 三大类。
MCM-L 是使用通常的玻璃环氧树脂多层印刷基板的组件。布线密度不怎么高,成本较低。
MCM-C 是用厚膜技术形成多层布线,以陶瓷(氧化铝或玻璃陶瓷)作为基板的组件,与使
用多层陶瓷基板的厚膜混合IC 类似。两者无明显差别。布线密度高于MCM-L。
MCM-D 是用薄膜技术形成多层布线,以陶瓷(氧化铝或氮化铝)或Si、Al 作为基板的组件。
布线密谋在三种组件中是最高的,但成本也高。


30、MFP(mini flat package)
小形扁平封装。塑料SOP 或SSOP 的别称(见SOP 和SSOP)。部分半导体厂家采用的名称。


31、MQFP(metric quad flat package)

按照JEDEC(美国联合电子设备委员会)标准对QFP 进行的一种分类。指引脚中心距为
0.65mm、本体厚度为3.8mm~2.0mm 的标准QFP(见QFP)。


32、MQUAD(metal quad)
美国Olin 公司开发的一种QFP 封装。基板与封盖均采用铝材,用粘合剂密封。在自然空冷
条件下可容许2.5W~2.8W 的功率。日本新光电气工业公司于1993 年获得特许开始生产。


33、MSP(mini square package)
QFI 的别称(见QFI),在开发初期多称为MSP。QFI 是日本电子机械工业会规定的名称。


34、OPMAC(over molded pad array carrier)
模压树脂密封凸点陈列载体。美国Motorola 公司对模压树脂密封BGA 采用的名称(见
BGA)。


35、P-(plastic)
表示塑料封装的记号。如PDIP 表示塑料DIP。


36、PAC(pad array carrier)
凸点陈列载体,BGA 的别称(见BGA)。


37、PCLP(printed circuit board leadless package)
印刷电路板无引线封装。日本富士通公司对塑料QFN(塑料LCC)采用的名称(见QFN)。引
脚中心距有0.55mm 和0.4mm 两种规格。目前正处于开发阶段。


38、PFPF(plastic flat package)
塑料扁平封装。塑料QFP 的别称(见QFP)。部分LSI 厂家采用的名称。


39、PGA(pin grid array)
陈列引脚封装。插装型封装之一,其底面的垂直引脚呈陈列状排列。封装基材基本上都采
用多层陶瓷基板。在未专门表示出材料名称的情况下,多数为陶瓷PGA,用于高速大规模逻辑
LSI 电路。成本较高。引脚中心距通常为2.54mm,引脚数从64 到447 左右。
了为降低成本,封装基材可用玻璃环氧树脂印刷基板代替。也有64~256 引脚的塑料PGA。
另外,还有一种引脚中心距为1.27mm 的短引脚表面贴装型PGA(碰焊PGA)。(见表面贴装
型PGA)。

40、piggy back
驮载封装。指配有插座的陶瓷封装,形关与DIP、QFP、QFN 相似。在开发带有微机的设
备时用于评价程序确认操作。例如,将EPROM 插入插座进行调试。这种封装基本上都是定制
品,市场上不怎么流通。


41、PLCC(plastic leaded chip carrier)
带引线的塑料芯片载体。表面贴装型封装之一。引脚从封装的四个侧面引出,呈丁字形,
是塑料制品。美国德克萨斯仪器公司首先在64k 位DRAM 和256kDRAM 中采用,现在已经普
及用于逻辑LSI、DLD(或程逻辑器件)等电路。引脚中心距1.27mm,引脚数从18 到84。
J 形引脚不易变形,比QFP 容易操作,但焊接后的外观检查较为困难。
PLCC 与LCC(也称QFN)相似。以前,两者的区别仅在于前者用塑料,后者用陶瓷。但现
在已经出现用陶瓷制作的J 形引脚封装和用塑料制作的无引脚封装(标记为塑料LCC、PCLP、P
-LCC 等),已经无法分辨。为此,日本电子机械工业会于1988 年决定,把从四侧引出J 形引
脚的封装称为QFJ,把在四侧带有电极凸点的封装称为QFN(见QFJ 和QFN)。


42、P-LCC(plastic teadless chip carrier)(plastic leaded chip currier)
有时候是塑料QFJ 的别称,有时候是QFN(塑料LCC)的别称(见QFJ 和QFN)。部分
LSI 厂家用PLCC 表示带引线封装,用P-LCC 表示无引线封装,以示区别。


43、QFH(quad flat high package)
四侧引脚厚体扁平封装。塑料QFP 的一种,为了防止封装本体断裂,QFP 本体制作得
较厚(见QFP)。部分半导体厂家采用的名称。


44、QFI(quad flat I-leaded packgac)
四侧I 形引脚扁平封装。表面贴装型封装之一。引脚从封装四个侧面引出,向下呈I 字。
也称为MSP(见MSP)。贴装与印刷基板进行碰焊连接。由于引脚无突出部分,贴装占有面积小
于QFP。
日立制作所为视频模拟IC 开发并使用了这种封装。此外,日本的Motorola 公司的PLL IC
也采用了此种封装。引脚中心距1.27mm,引脚数从18 于68。


45、QFJ(quad flat J-leaded package)
四侧J 形引脚扁平封装。表面贴装封装之一。引脚从封装四个侧面引出,向下呈J 字形。
是日本电子机械工业会规定的名称。引脚中心距1.27mm。
材料有塑料和陶瓷两种。塑料QFJ 多数情况称为PLCC(见PLCC),用于微机、门陈列、
DRAM、ASSP、OTP 等电路。引脚数从18 至84。
陶瓷QFJ 也称为CLCC、JLCC(见CLCC)。带窗口的封装用于紫外线擦除型EPROM 以及
带有EPROM 的微机芯片电路。引脚数从32 至84。


46、QFN(quad flat non-leaded package)
四侧无引脚扁平封装。表面贴装型封装之一。现在多称为LCC。QFN 是日本电子机械工业
会规定的名称。封装四侧配置有电极触点,由于无引脚,贴装占有面积比QFP 小,高度比QFP
低。但是,当印刷基板与封装之间产生应力时,在电极接触处就不能得到缓解。因此电极触点
难于作到QFP 的引脚那样多,一般从14 到100 左右。
材料有陶瓷和塑料两种。当有LCC 标记时基本上都是陶瓷QFN。电极触点中心距1.27mm。
塑料QFN 是以玻璃环氧树脂印刷基板基材的一种低成本封装。电极触点中心距除1.27mm 外,
还有0.65mm 和0.5mm 两种。这种封装也称为塑料LCC、PCLC、P-LCC 等。


47、QFP(quad flat package)
四侧引脚扁平封装。表面贴装型封装之一,引脚从四个侧面引出呈海鸥翼(L)型。基材有陶
瓷、金属和塑料三种。从数量上看,塑料封装占绝大部分。当没有特别表示出材料时,多数情
况为塑料QFP。塑料QFP 是最普及的多引脚LSI 封装。不仅用于微处理器,门陈列等数字逻辑LSI 电路,而且也用于VTR 信号处理、音响信号处理等模拟LSI 电路。引脚中心距有1.0mm、0.8mm、
0.65mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm 等多种规格。0.65mm 中心距规格中最多引脚数为304。
日本将引脚中心距小于0.65mm 的QFP 称为QFP(FP)。但现在日本电子机械工业会对QFP
的外形规格进行了重新评价。在引脚中心距上不加区别,而是根据封装本体厚度分为
QFP(2.0mm~3.6mm 厚)、LQFP(1.4mm 厚)和TQFP(1.0mm 厚)三种。
另外,有的LSI 厂家把引脚中心距为0.5mm 的QFP 专门称为收缩型QFP 或SQFP、VQFP。
但有的厂家把引脚中心距为0.65mm 及0.4mm 的QFP 也称为SQFP,至使名称稍有一些混乱。
QFP 的缺点是,当引脚中心距小于0.65mm 时,引脚容易弯曲。为了防止引脚变形,现已
出现了几种改进的QFP 品种。如封装的四个角带有树指缓冲垫的BQFP(见BQFP);带树脂保护
环覆盖引脚前端的GQFP(见GQFP);在封装本体里设置测试凸点、放在防止引脚变形的专用夹
具里就可进行测试的TPQFP(见TPQFP)。
在逻辑LSI 方面,不少开发品和高可靠品都封装在多层陶瓷QFP 里。引脚中心距最小为
0.4mm、引脚数最多为348 的产品也已问世。此外,也有用玻璃密封的陶瓷QFP(见Gerqad)。


48、QFP(FP)(QFP fine pitch)
小中心距QFP。日本电子机械工业会标准所规定的名称。指引脚中心距为0.55mm、0.4mm、
0.3mm 等小于0.65mm 的QFP(见QFP)。


49、QIC(quad in-line ceramic package)
陶瓷QFP 的别称。部分半导体厂家采用的名称(见QFP、Cerquad)。


50、QIP(quad in-line plastic package)
塑料QFP 的别称。部分半导体厂家采用的名称(见QFP)。


51、QTCP(quad tape carrier package)
四侧引脚带载封装。TCP 封装之一,在绝缘带上形成引脚并从封装四个侧面引出。是利用
TAB 技术的薄型封装(见TAB、TCP)。


52、QTP(quad tape carrier package)
四侧引脚带载封装。日本电子机械工业会于1993 年4 月对QTCP 所制定的外形规格所用的
名称(见TCP)。


53、QUIL(quad in-line)
QUIP 的别称(见QUIP)。


54、QUIP(quad in-line package)
四列引脚直插式封装。引脚从封装两个侧面引出,每隔一根交错向下弯曲成四列。引脚中
心距1.27mm,当插入印刷基板时,插入中心距就变成2.5mm。因此可用于标准印刷线路板。是
比标准DIP 更小的一种封装。日本电气公司在台式计算机和家电产品等的微机芯片中采用了些
种封装。材料有陶瓷和塑料两种。引脚数64。


55、SDIP (shrink dual in-line package)
收缩型DIP。插装型封装之一,形状与DIP 相同,但引脚中心距(1.778mm)小于DIP(2.54mm),
因而得此称呼。引脚数从14 到90。也有称为SH-DIP 的。材料有陶瓷和塑料两种。


56、SH-DIP(shrink dual in-line package)
同SDIP。部分半导体厂家采用的名称。


57、SIL(single in-line)
SIP 的别称(见SIP)。欧洲半导体厂家多采用SIL 这个名称。


58、SIMM(single in-line memory module)
单列存贮器组件。只在印刷基板的一个侧面附近配有电极的存贮器组件。通常指插入插座
的组件。标准SIMM 有中心距为2.54mm 的30 电极和中心距为1.27mm 的72 电极两种规格。
在印刷基板的单面或双面装有用SOJ 封装的1 兆位及4 兆位DRAM 的SIMM 已经在个人
计算机、工作站等设备中获得广泛应用。至少有30~40%的DRAM 都装配在SIMM 里。


59、SIP(single in-line package)
单列直插式封装。引脚从封装一个侧面引出,排列成一条直线。当装配到印刷基板上时封
装呈侧立状。引脚中心距通常为2.54mm,引脚数从2 至23,多数为定制产品。封装的形状各
异。也有的把形状与ZIP 相同的封装称为SIP。


60、SK-DIP(skinny dual in-line package)
DIP 的一种。指宽度为7.62mm、引脚中心距为2.54mm 的窄体DIP。通常统称为DIP(见
DIP)。


61、SL-DIP(slim dual in-line package)
DIP 的一种。指宽度为10.16mm,引脚中心距为2.54mm 的窄体DIP。通常统称为DIP。


62、SMD(surface mount devices)
表面贴装器件。偶而,有的半导体厂家把SOP 归为SMD(见SOP)。


63、SO(small out-line)
SOP 的别称。世界上很多半导体厂家都采用此别称。(见SOP)。


64、SOI(small out-line I-leaded package)
I 形引脚小外型封装。表面贴装型封装之一。引脚从封装双侧引出向下呈I 字形,中心距
1.27mm。贴装占有面积小于SOP。日立公司在模拟IC(电机驱动用IC)中采用了此封装。引脚数
26。


65、SOIC(small out-line integrated circuit)
SOP 的别称(见SOP)。国外有许多半导体厂家采用此名称。


66、SOJ(Small Out-Line J-Leaded Package)
J 形引脚小外型封装。表面贴装型封装之一。引脚从封装两侧引出向下呈J 字形,故此得名。
通常为塑料制品,多数用于DRAM 和SRAM 等存储器LSI 电路,但绝大部分是DRAM。用SOJ
封装的DRAM 器件很多都装配在SIMM 上。引脚中心距1.27mm,引脚数从20 至40(见SIMM)。


67、SQL(Small Out-Line L-leaded package)
按照JEDEC(美国联合电子设备工程委员会)标准对SOP 所采用的名称(见SOP)。


68、SONF(Small Out-Line Non-Fin)
无散热片的SOP。与通常的SOP 相同。为了在功率IC 封装中表示无散热片的区别,有意
增添了NF(non-fin)标记。部分半导体厂家采用的名称(见SOP)。

69、SOF(small Out-Line package)
小外形封装。表面贴装型封装之一,引脚从封装两侧引出呈海鸥翼状(L 字形)。材料有塑料
和陶瓷两种。另外也叫SOL 和DFP。
SOP 除了用于存储器LSI 外,也广泛用于规模不太大的ASSP 等电路。在输入输出端子不
超过10~40 的领域,SOP 是普及最广的表面贴装封装。引脚中心距1.27mm,引脚数从8~44。
另外,引脚中心距小于1.27mm 的SOP 也称为SSOP;装配高度不到1.27mm 的SOP 也称为
TSOP(见SSOP、TSOP)。还有一种带有散热片的SOP。


70、SOW (Small Outline Package(Wide-Jype))
宽体SOP。部分半导体厂家采用的名称。

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发表于:2007-11-5 23:42:29
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protel 基本常识(转载)

1.原理图常见错误:
(1)ERC报告管脚没有接入信号:
a. 创建封装时给管脚定义了I/O属性;
b.创建元件或放置元件时修改了不一致的grid属性,管脚与线没有连上;
c. 创建元件时pin方向反向,必须非pin name端连线。
(2)元件跑到图纸界外:没有在元件库图表纸中心创建元件。
(3)创建的工程文件网络表只能部分调入pcb:生成netlist时没有选择为global。
(4)当使用自己创建的多部分组成的元件时,千万不要使用annotate.
2.PCB中常见错误:
(1)网络载入时报告NODE没有找到:
a. 原理图中的元件使用了pcb库中没有的封装;
b. 原理图中的元件使用了pcb库中名称不一致的封装;
c. 原理图中的元件使用了pcb库中pin number不一致的封装。如三极管:sch中pin number 为e,b,c, 而pcb中为1,2,3。
(2)打印时总是不能打印到一页纸上:
a. 创建pcb库时没有在原点;
b. 多次移动和旋转了元件,pcb板界外有隐藏的字符。选择显示所有隐藏的字符, 缩小pcb, 然后移动字符到边界内。
(3)DRC报告网络被分成几个部分:
表示这个网络没有连通,看报告文件,使用选择CONNECTED COPPER查找。
另外提醒朋友尽量使用WIN2000, 减少蓝屏的机会;多几次导出文件,做成新的DDB文件,减少文件尺寸和PROTEL僵死的机会。如果作较复杂得设计,尽量不要使用自动布线。

在PCB设计中,布线是完成产品设计的重要步骤,可以说前面的准备工作都是为它而做的, 在整个PCB中,以布线的设计过程限定最高,技巧最细、工作量最大。PCB布线有单面布线、 双面布线及多层布线。布线的方式也有两种:自动布线及交互式布线,在自动布线之前, 可以用交互式预先对要求比较严格的线进行布线,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。

自动布线的布通率,依赖于良好的布局,布线规则可以预先设定, 包括走线的弯曲次数、导通孔的数目、步进的数目等。一般先进行探索式布经线,快速地把短线连通, 然后进行迷宫式布线,先把要布的连线进行全局的布线路径优化,它可以根据需要断开已布的线。 并试着重新再布线,以改进总体效果。

对目前高密度的PCB设计已感觉到贯通孔不太适应了, 它浪费了许多宝贵的布线通道,为解决这一矛盾,出现了盲孔和埋孔技术,它不仅完成了导通孔的作用, 还省出许多布线通道使布线过程完成得更加方便,更加流畅,更为完善,PCB 板的设计过程是一个复杂而又简单的过程,要想很好地掌握它,还需广大电子工程设计人员去自已体会, 才能得到其中的真谛。

1 电源、地线的处理

既使在整个PCB板中的布线完成得都很好,但由于电源、 地线的考虑不周到而引起的干扰,会使产品的性能下降,有时甚至影响到产品的成功率。所以对电、 地线的布线要认真对待,把电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度,以保证产品的质量。

对每个从事电子产品设计的工程人员来说都明白地线与电源线之间噪音所产生的原因, 现只对降低式抑制噪音作以表述:

众所周知的是在电源、地线之间加上去耦电容。
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,最经细宽度可达0.05~0.07mm,电源线为1.2~2.5 mm
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(模拟电路的地不能这样使用)
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。
2、数字电路与模拟电路的共地处理

现在有许多PCB不再是单一功能电路(数字或模拟电路),而是由数字电路和模拟电路混合构成的。因此在布线时就需要考虑它们之间互相干扰问题,特别是地线上的噪音干扰。
数字电路的频率高,模拟电路的敏感度强,对信号线来说,高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件,对地线来说,整人PCB对外界只有一个结点,所以必须在PCB内部进行处理数、模共地的问题,而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间互不相连,只是在PCB与外界连接的接口处(如插头等)。数字地与模拟地有一点短接,请注意,只有一个连接点。也有在PCB上不共地的,这由系统设计来决定。

3、信号线布在电(地)层上

在多层印制板布线时,由于在信号线层没有布完的线剩下已经不多,再多加层数就会造成浪费也会给生产增加一定的工作量,成本也相应增加了,为解决这个矛盾,可以考虑在电(地)层上进行布线。首先应考虑用电源层,其次才是地层。因为最好是保留地层的完整性。

4、大面积导体中连接腿的处理

在大面积的接地(电)中,常用元器件的腿与其连接,对连接腿的处理需要进行综合的考虑,就电气性能而言,元件腿的焊盘与铜面满接为好,但对元件的焊接装配就存在一些不良隐患如:①焊接需要大功率加热器。②容易造成虚焊点。所以兼顾电气性能与工艺需要,做成十字花焊盘,称之为热隔离(heat shield)俗称热焊盘(Thermal),这样,可使在焊接时因截面过分散热而产生虚焊点的可能性大大减少。多层板的接电(地)层腿的处理相同。

5、布线中网络系统的作用

在许多CAD系统中,布线是依据网络系统决定的。网格过密,通路虽然有所增加,但步进太小,图场的数据量过大,这必然对设备的存贮空间有更高的要求,同时也对象计算机类电子产品的运算速度有极大的影响。而有些通路是无效的,如被元件腿的焊盘占用的或被安装孔、定们孔所占用的等。网格过疏,通路太少对布通率的影响极大。所以要有一个疏密合理的网格系统来支持布线的进行。

标准元器件两腿之间的距离为0.1英寸(2.54mm),所以网格系统的基础一般就定为0.1英寸(2.54 mm)或小于0.1英寸的整倍数,如:0.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等。

6、设计规则检查(DRC)

布线设计完成后,需认真检查布线设计是否符合设计者所制定的规则,同时也需确认所制定的规则是否符合印制板生产工艺的需求,一般检查有如下几个方面:

线与线,线与元件焊盘,线与贯通孔,元件焊盘与贯通孔,贯通孔与贯通孔之间的距离是否合理,是否满足生产要求。
电源线和地线的宽度是否合适,电源与地线之间是否紧耦合(低的波阻抗)?在PCB中是否还有能让地线加宽的地方。
对于关键的信号线是否采取了最佳措施,如长度最短,加保护线,输入线及输出线被明显地分开。
模拟电路和数字电路部分,是否有各自独立的地线。
后加在PCB中的图形(如图标、注标)是否会造成信号短路。
对一些不理想的线形进行修改。
在PCB上是否加有工艺线?阻焊是否符合生产工艺的要求,阻焊尺寸是否合适,字符标志是否压在器件焊盘上,以免影响电装质量。
多层板中的电源地层的外框边缘是否缩小,如电源地层的铜箔露出板外容易造成短路。概述
本文档的目的在于说明使用PADS的印制板设计软件PowerPCB进行印制板设计的流程和一些注意事项,为一个工作组的设计人员提供设计规范,方便设计人员之间进行交流和相互检查。
2、设计流程
PCB的设计流程分为网表输入、规则设置、元器件布局、布线、检查、复查、输出六个步骤.
2.1 网表输入
网表输入有两种方法,一种是使用PowerLogic的OLE PowerPCB Connection功能,选择Send Netlist,应用OLE功能,可以随时保持原理图和PCB图的一致,尽量减少出错的可能。另一种方法是直接在PowerPCB中装载网表,选择File->Import,将原理图生成的网表输入进来。
2.2 规则设置
如果在原理图设计阶段就已经把PCB的设计规则设置好的话,就不用再进行设置
这些规则了,因为输入网表时,设计规则已随网表输入进PowerPCB了。如果修改了设计规则,必须同步原理图,保证原理图和PCB的一致。除了设计规则和层定义外,还有一些规则需要设置,比如Pad Stacks,需要修改标准过孔的大小。如果设计者新建了一个焊盘或过孔,一定要加上Layer 25。
注意:
PCB设计规则、层定义、过孔设置、CAM输出设置已经作成缺省启动文件,名称为Default.stp,网表输入进来以后,按照设计的实际情况,把电源网络和地分配给电源层和地层,并设置其它高级规则。在所有的规则都设置好以后,在PowerLogic中,使用OLE PowerPCB Connection的Rules From PCB功能,更新原理图中的规则设置,保证原理图和PCB图的规则一致。

2.3 元器件布局
网表输入以后,所有的元器件都会放在工作区的零点,重叠在一起,下一步的工作就是把这些元器件分开,按照一些规则摆放整齐,即元器件布局。PowerPCB提供了两种方法,手工布局和自动布局。2.3.1 手工布局
1. 工具印制板的结构尺寸画出板边(Board Outline)。
2. 将元器件分散(Disperse Components),元器件会排列在板边的周围。
3. 把元器件一个一个地移动、旋转,放到板边以内,按照一定的规则摆放整齐。
2.3.2 自动布局
PowerPCB提供了自动布局和自动的局部簇布局,但对大多数的设计来说,效果并不理想,不推荐使用。2.3.3 注意事项
a. 布局的首要原则是保证布线的布通率,移动器件时注意飞线的连接,把有连线关系的器件放在一起
b. 数字器件和模拟器件要分开,尽量远离
c. 去耦电容尽量靠近器件的VCC
d. 放置器件时要考虑以后的焊接,不要太密集
e. 多使用软件提供的Array和Union功能,提高布局的效率

2.4 布线
布线的方式也有两种,手工布线和自动布线。PowerPCB提供的手工布线功能十分强大,包括自动推挤、在线设计规则检查(DRC),自动布线由Specctra的布线引擎进行,通常这两种方法配合使用,常用的步骤是手工—自动—手工。
2.4.1 手工布线
1. 自动布线前,先用手工布一些重要的网络,比如高频时钟、主电源等,这些网络往往对走线距离、线宽、线间距、屏蔽等有特殊的要求;另外一些特殊封装,如BGA,自动布线很难布得有规则,也要用手工布线。
2. 自动布线以后,还要用手工布线对PCB的走线进行调整。
2.4.2 自动布线
手工布线结束以后,剩下的网络就交给自动布线器来自布。选择Tools->SPECCTRA,启动Specctra布线器的接口,设置好DO文件,按Continue就启动了Specctra布线器自动布线,结束后如果布通率为100%,那么就可以进行手工调整布线了;如果不到100%,说明布局或手工布线有问题,需要调整布局或手工布线,直至全部布通为止。
2.4.3 注意事项
a. 电源线和地线尽量加粗
b. 去耦电容尽量与VCC直接连接
c. 设置Specctra的DO文件时,首先添加Protect all wires命令,保护手工布的线不被自动布线器重布
d. 如果有混合电源层,应该将该层定义为Split/mixed Plane,在布线之前将其分割,布完线之后,使用Pour Manager的Plane Connect进行覆铜
e. 将所有的器件管脚设置为热焊盘方式,做法是将Filter设为Pins,选中所有的管脚,修改属性,在Thermal选项前打勾
f. 手动布线时把DRC选项打开,使用动态布线(Dynamic Route)

2.5 检查
检查的项目有间距(Clearance)、连接性(Connectivity)、高速规则(High Speed)和电源层(Plane),这些项目可以选择Tools->Verify Design进行。如果设置了高速规则,必须检查,否则可以跳过这一项。检查出错误,必须修改布局和布线。
注意:
有些错误可以忽略,例如有些接插件的Outline的一部分放在了板框外,检查间距时会出错;另外每次修改过走线和过孔之后,都要重新覆铜一次。
2.6 复查
复查根据“PCB检查表”,内容包括设计规则,层定义、线宽、间距、焊盘、过孔设置;还要重点复查器件布局的合理性,电源、地线网络的走线,高速时钟网络的走线与屏蔽,去耦电容的摆放和连接等。复查不合格,设计者要修改布局和布线,合格之后,复查者和设计者分别签字。

2.7 设计输出
PCB设计可以输出到打印机或输出光绘文件。打印机可以把PCB分层打印,便于设计者和复查者检查;光绘文件交给制板厂家,生产印制板。光绘文件的输出十分重要,关系到这次设计的成败,下面将着重说明输出光绘文件的注意事项。
a. 需要输出的层有布线层(包括顶层、底层、中间布线层)、电源层(包括VCC层和GND层)、丝印层(包括顶层丝印、底层丝印)、阻焊层(包括顶层阻焊和底层阻焊),另外还要生成钻孔文件(NC Drill)
b. 如果电源层设置为Split/Mixed,那么在Add Document窗口的Document项选择Routing,并且每次输出光绘文件之前,都要对PCB图使用Pour Manager的Plane Connect进行覆铜;如果设置为CAM Plane,则选择Plane,在设置Layer项的时候,要把Layer25加上,在Layer25层中选择Pads和Viasc. 在设备设置窗口(按Device Setup),将Aperture的值改为199
d. 在设置每层的Layer时,将Board Outline选上
e. 设置丝印层的Layer时,不要选择Part Type,选择顶层(底层)和丝印层的Outline、Text、Line
f. 设置阻焊层的Layer时,选择过孔表示过孔上不加阻焊,不选过孔表示家阻焊,视具体情况确定
g. 生成钻孔文件时,使用PowerPCB的缺省设置,不要作任何改动
h. 所有光绘文件输出以后,用CAM350打开并打印,由设计者和复查者根据“PCB检查表”检查
过孔(via)是多层PCB的重要组成部分之一,钻孔的费用通常占PCB制板费用的30%到40%。简单的说来,PCB上的每一个孔都可以称之为过孔。从作用上看,过孔可以分成两类:一是用作各层间的电气连接;二是用作器件的固定或定位。如果从工艺制程上来说,这些过孔一般又分为三类,即盲孔(blind via)、埋孔(buried via)和通孔(through via)。盲孔位于印刷线路板的顶层和底层表面,具有一定深度,用于表层线路和下面的内层线路的连接,孔的深度通常不超过一定的比率(孔径)。埋孔是指位于印刷线路板内层的连接孔,它不会延伸到线路板的表面。上述两类孔都位于线路板的内层,层压前利用通孔成型工艺完成,在过孔形成过程中可能还会重叠做好几个内层。第三种称为通孔,这种孔穿过整个线路板,可用于实现内部互连或作为元件的安装定位孔。由于通孔在工艺上更易于实现,成本较低,所以绝大部分印刷电路板均使用它,而不用另外两种过孔。以下所说的过孔,没有特殊说明的,均作为通孔考虑。
从设计的角度来看,一个过孔主要由两个部分组成,一是中间的钻孔(drill hole),二是钻孔周围的焊盘区,见下图。这两部分的尺寸大小决定了过孔的大小。很显然,在高速,高密度的PCB设计时,设计者总是希望过孔越小越好,这样板上可以留有更多的布线空间,此外,过孔越小,其自身的寄生电容也越小,更适合用于高速电路。但孔尺寸的减小同时带来了成本的增加,而且过孔的尺寸不可能无限制的减小,它受到钻孔(drill)和电镀(plating)等工艺技术的限制:孔越小,钻孔需花费的时间越长,也越容易偏离中心位置;且当孔的深度超过钻孔直径的6倍时,就无法保证孔壁能均匀镀铜。比如,现在正常的一块6层PCB板的厚度(通孔深度)为50Mil左右,所以PCB厂家能提供的钻孔直径最小只能达到8Mil。

二、过孔的寄生电容
过孔本身存在着对地的寄生电容,如果已知过孔在铺地层上的隔离孔直径为D2,过孔焊盘的直径为D1,PCB板的厚度为T,板基材介电常数为ε,则过孔的寄生电容大小近似于:
C=1.41εTD1/(D2-D1)
过孔的寄生电容会给电路造成的主要影响是延长了信号的上升时间,降低了电路的速度。举例来说,对于一块厚度为50Mil的PCB板,如果使用内径为10Mil,焊盘直径为20Mil的过孔,焊盘与地铺铜区的距离为32Mil,则我们可以通过上面的公式近似算出过孔的寄生电容大致是:C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.032-0.020)=0.517pF,这部分电容引起的上升时间变化量为:T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.517x(55/2)=31.28ps 。从这些数值可以看出,尽管单个过孔的寄生电容引起的上升延变缓的效用不是很明显,但是如果走线中多次使用过孔进行层间的切换,设计者还是要慎重考虑的。

三、过孔的寄生电感
同样,过孔存在寄生电容的同时也存在着寄生电感,在高速数字电路的设计中,过孔的寄生电感带来的危害往往大于寄生电容的影响。它的寄生串联电感会削弱旁路电容的贡献,减弱整个电源系统的滤波效用。我们可以用下面的公式来简单地计算一个过孔近似的寄生电感:
L=5.08h[ln(4h/d)+1]其中L指过孔的电感,h是过孔的长度,d是中心钻孔的直径。从式中可以看出,过孔的直径对电感的影响较小,而对电感影响最大的是过孔的长度。仍然采用上面的例子,可以计算出过孔的电感为:L=5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010)+1]=1.015nH 。如果信号的上升时间是1ns,那么其等效阻抗大小为:XL=πL/T10-90=3.19Ω。这样的阻抗在有高频电流的通过已经不能够被忽略,特别要注意,旁路电容在连接电源层和地层的时候需要通过两个过孔,这样过孔的寄生电感就会成倍增加。

四、高速PCB中的过孔设计
通过上面对过孔寄生特性的分析,我们可以看到,在高速PCB设计中,看似简单的过
孔往往也会给电路的设计带来很大的负面效应。为了减小过孔的寄生效应带来的不利影响,在设计中可以尽量做到:
1、从成本和信号质量两方面考虑,选择合理尺寸的过孔大小。比如对6-10层的内
存模块PCB设计来说,选用10/20Mil(钻孔/焊盘)的过孔较好,对于一些高密度的小尺寸的板子,也可以尝试使用8/18Mil的过孔。目前技术条件下,很难使用更小尺寸的过孔了。对于电源或地线的过孔则可以考虑使用较大尺寸,以减小阻抗。
2、上面讨论的两个公式可以得出,使用较薄的PCB板有利于减小过孔的两种寄
生参数。
3、PCB板上的信号走线尽量不换层,也就是说尽量不要使用不必要的过孔。
4、电源和地的管脚要就近打过孔,过孔和管脚之间的引线越短越好,因为它们会
导致电感的增加。同时电源和地的引线要尽可能粗,以减少阻抗。
5、在信号换层的过孔附近放置一些接地的过孔,以便为信号提供最近的回路。甚至可以在PCB板上大量放置一些多余的接地过孔。当然,在设计时还需要灵活多变。前面讨论的过孔模型是每层均有焊盘的情况,也有的时候,我们可以将某些层的焊盘减小甚至去掉。特别是在过孔密度非常大的情况下,可能会导致在铺铜层形成一个隔断回路的断槽,解决这样的问题除了移动过孔的位置,我们还可以考虑将过孔在该铺铜层的焊盘尺寸减小。

问:从WORD文件中拷贝出来的符号,为什么不能够在PROTEL中正常显示
复:请问你是在SCH环境,还是在PCB环境,在PCB环境是有一些特殊字符不能显示,因为那时保留字.

问:net名与port同名,pcb中可否连接
答复:可以,PROTEL可以多种方式生成网络,当你在在层次图中以port-port时,每张线路图可以用相同的NET名,它们不会因网络名是一样而连接.但请不要使用电源端口,因为那是全局的.

问::请问在PROTEL99SE中导入PADS文件, 为何焊盘属性改了
复:这多是因为两种软件和每种版本之间的差异造成,通常做一下手工体调整就可以了。

问:请问杨大虾:为何通过软件把power logic的原理图转化成protel后,在protel中无法进行属性修改,只要一修改,要不不现实,要不就是全显示属性?谢谢!
复:如全显示,可以做一个全局性编辑,只显示希望的部分。

问:请教铺銅的原则?
复:铺銅一般应该在你的安全间距的2倍以上.这是LAYOUT的常规知识.

问:请问Potel DXP在自动布局方面有无改进?导入封装时能否根据原理图的布局自动排开?
复:PCB布局与原理图布局没有一定的内在必然联系,故此,Potel DXP在自动布局时不会根据原理图的布局自动排开。(根据子图建立的元件类,可以帮助PCB布局依据原理图的连接)。

问:请问信号完整性分析的资料在什么地方购买
复:Protel软件配有详细的信号完整性分析手册。

问:为何铺铜,文件哪么大?有何方法?
复:铺铜数据量大可以理解。但如果是过大,可能是您的设置不太科学。

问:有什么办法让原理图的图形符号可以缩放吗?
复:不可以。

问:PROTEL仿真可进行原理性论证,如有详细模型可以得到好的结果
复:PROTEL仿真完全兼容Spice模型,可以从器件厂商处获得免费Spice模型,进行仿真。PROTEL也提供建模方法,具有专业仿真知识,可建立有效的模型。

问:99SE中如何加入汉字,如果汉化后好象少了不少东西! 3-28 14:17:0 但确实少了不少功能!
复:可能是汉化的版本不对。

问:如何制作一个孔为2*4MM 外径为6MM的焊盘?
复:在机械层标注方孔尺寸。与制版商沟通具体要求。

问:我知道,但是在内电层如何把电源和地与内电层连接。没有网络表,如果有网络表就没有问题了
复:利用from-to类生成网络连接

问:还想请教一下99se中椭圆型焊盘如何制作?放置连续焊盘的方法不可取,线路板厂家不乐意。可否在下一版中加入这个设置项?
复:在建库元件时,可以利用非焊盘的图素形成所要的焊盘形状。在进行PCB设计时使其具有相同网络属性。我们可以向Protel公司建议。

问:如何免费获取以前的原理图库和pcb库
复:那你可WWW.PROTEL.COM下载

问:刚才本人提了个在覆铜上如何写上空心(不覆铜)的文字,专家回答先写字,再覆铜,然后册除字,可是本人试了一下,删除字后,空的没有,被覆铜 覆盖了,请问专家是否搞错了,你能不能试一下
复:字必须用PROTEL99SE提供的放置中文的办法,然后将中文(英文)字解除元件,(因为那是一个元件)将安全间距设置成1MIL,再覆铜,然后移动覆铜,程序会询问是否重新覆铜,回答NO。

问:画原理图时,如何元件的引脚次序?
复:原理图建库时,有强大的检查功能,可以检查序号,重复,缺漏等。也可以使用阵列排放的功能,一次性放置规律性的引脚。

问:protel99se6自动布线后,在集成块的引脚附近会出现杂乱的走线,像毛刺一般,有时甚至是三角形的走线,需要进行大量手工修正,这种问题怎么避免?
复:合理设置元件网格,再次优化走线。

问:用PROTEL画图,反复修改后,发现文件体积非常大(虚肿),导出后再导入就小了许多。为什么??有其他办法为文件瘦身吗?
复:其实那时因为PROTEL的铺铜是线条组成的原因造成的,因知识产权问题,不能使用PADS里的“灌水”功能,但它有它的好处,就是可以自动删除“死铜”。致与文件大,你用WINZIP压缩一下就很小。不会影响你的文件发送。

问:请问:在同一条导线上,怎样让它不同部分宽度不一样,而且显得连续美观?谢谢!
复:不能自动完成,可以利用编辑技巧实现。

liaohm问:如何将一段圆弧进行几等分?
fanglin163答复:利用常规的几何知识嘛。EDA只是工具。

问:protel里用的HDL是普通的VHDL
复:Protel PLD不是,Protel FPGA是。

问:补泪滴后再铺铜,有时铺出来的网格会残缺,怎么办?
复:那是因为你在补泪滴时设置了热隔离带原因,你只需要注意安全间距与热隔离带方式。也可以用修补的办法。

问:可不可以做不对称焊盘?拖动布线时相连的线保持原来的角度一起拖动?
复:可以做不对称焊盘。拖动布线时相连的线不能直接保持原来的角度一起拖动。

问:请问当Protel发挥到及至时,是否能达到高端EDA软件同样的效果
复:视设计而定。

问:Protel DXP的自动布线效果是否可以达到原ACCEL的水平?
复:有过之而无不及。

问:protel的pld功能好象不支持流行的HDL语言?
复:Protel PLD使用的Cupl语言,也是一种HDL语言。下一版本可以直接用VHDL语言输入。

问:PCB里面的3D功能对硬件有何要求?
复:需要支持OpenGL.

问:如何将一块实物硬制版的布线快速、原封不动地做到电脑之中?
复:最快的办法就是扫描,然后用BMP2PCB程序转换成胶片文件,然后再修改,但你的PCB精度必须在0.2MM以上。BMP2PCB程序可在21IC上下载,你的线路板必须用沙纸打的非常光亮才能成功。

问:直接画PCB板时,如何为一个电路接点定义网络名?
复:在Net编辑对话框中设置。

问:怎么让做的资料中有孔径显示或符号标志,同allego一样
复:在输出中有选项,可以产生钻孔统计及各种孔径符号。

问:自动布线的锁定功能不好用,系统有的会重布,不知道怎么回事?
复:最新的版本无此类问题。

问:如何实现多个原器件的整体翻转
复:一次选中所要翻转的元件。

问:我用的p 99 版加入汉字就死机,是什么原因?
复:应是D版所致。

问:powpcb的文件怎样用PROTEL打开?
复:先新建一PCB文件,然后使用导入功能达到。
问:怎样从PROTEL99中导入GERBER文件
复:Protel pcb只能导入自己的Gerber,而Protel的CAM可以导入其它格式的Gerber.

问:如何把布好PCB走线的细线条部分地改为粗线条
复:双击修改+全局编辑。注意匹配条件。修改规则使之适应新线宽。

问:如何修改一个集成电路封装内的焊盘尺寸? 若全局修改的话应如何设置?
复:全部选定,进行全局编辑

问:如何修改一个集成电路封装内的焊盘尺寸?
复:在库中修改一个集成电路封装内的焊盘尺寸大家都知道,在PCB板上也可以修改。(先在元件属性中解锁)。

问:能否在做PCB时对元件符号的某些部分加以修改或删除?
复:在元件属性中去掉元件锁定,就可在PCB中编辑元件,并且不会影响库中元件。

问:该焊盘为地线,包地之后,该焊盘与地所连线如何设置宽度
复:包地前设置与焊盘的连接方式

问:为何99se存储时要改为工程项目的格式?
复:便于文件管理。

问:如何去掉PCB上元件的如电阻阻值,电容大小等等,要一个个去掉吗,有没有快捷方法
复:使用全局编辑,同一层全部隐藏

问:能告诉将要推出的新版本的PROTEL的名称吗?简单介绍一下有哪些新功能?protel手动布线的推挤能力太弱!
复:Protel DXP,在仿真和布线方面会有大的提高。

问:如何把敷铜区中的分离的小块敷铜除去
复:在敷铜时选择"去除死铜"

问:VDD和GND都用焊盘连到哪儿了,怎么看不到呀
复:打开网络标号显示。

问:在PCB中有画弧线? 在画完直线,接着直接可以画弧线具体如DOS版弧线模式那样!能实现吗?能的话,如何设置?
复:可以,使用shift+空格可以切换布线形式

问:protel99se9层次图的总图用edit\export spread生成电子表格的时候,却没有生成各分图纸里面的元件及对应标号、封装等。如果想用电子表格的方式一次性修改全部图纸的封装,再更新原理图,该怎么作?
复:点中相应的选项即可。

问:protel99se6的PCB通过specctra interface导出到specctra10.1里面,发现那些没有网络标号的焊盘都不见了,结果specctra就从那些实际有焊盘的地方走线,布得一塌糊涂,这种情况如何避免?
复:凡涉及到两种软件的导入/导出,多数需要人工做一些调整。

问:在打开内电层时,放置元件和过孔等时,好像和内电层短接在一起了,是否正确
复:内电层显示出的效果与实际的缚铜效果相反,所以是正确的

问:protel的执行速度太慢,太耗内存了,这是为什么?而如allegro那么大的系统,执行起来却很流畅!
复:最新的Protel软件已不是完成一个简单的PCB设计,而是系统设计,包括文件管理、3D分析等。只要PIII,128M以上内存,Protel亦可运行如飞。

问:如何自动布线中加盲,埋孔?
复:设置自动布线规则时允许添加盲孔和埋孔

问:3D的功能对硬件有什么要求?谢谢,我的好象不行
复:请把金山词霸关掉

问:补泪滴可以一个一个加吗?
复:当然可以

问:请问在PROTEL99SE中倒入PADS文件, 为何焊盘属性改了,
复:这类问题,一般都需要手工做调整,如修改属性等。

问:protell99se能否打开orcad格式的档案,如不能以后是否会考虑添加这一功能?
复:现在可以打开。

问:在99SEPCB板中加入汉字没发加,但汉化后SE少了不少东西!
复:可能是安装的文件与配置不正确。

问:SE在菜单汉化后,在哪儿启动3D功能?
复:您说的是View3D接口吗,请在系统菜单(左边大箭头下)启动。

问:请问如何画内孔不是圆形的焊盘???
复:不行。

问:在PCB中有几种走线模式?我的计算机只有两种,通过空格来切换
复:Shift+空格

问:请问:对于某些可能有较大电流的线,如果我希望线上不涂绿油,以便我在其上上锡,以增大电流。我该怎么设计?谢谢!
复:可以简单地在阻焊层放置您想要的上锡的形状。

问:如何连续画弧线,用画园的方法每个弯画个园吗?
复:不用,直接用圆弧画。

问:如何锁定一条布线?
复:先选中这个网络,然后在属性里改。

问:随着每次修改的次数越来越多,protel文件也越来越大,请问怎么可以让他文件尺寸变小呢?
复:在系统菜单中有数据库工具。(Fiel菜单左边的大箭头下)。

wangjinfeng问:请问PROTEL中画PCB板如何设置采用总线方式布线?
高英凯答复:Shift+空格。

问:如何利用protel的PLD功能编写GAL16V8程序?
复:利用protel的PLD功能编写GAL16V8程序比较简单,直接使用Cupl DHL硬件描述语言就可以编程了。帮助里有实例。Step by step.

问:我用99se6布一块4层板子,布了一个小时又二十分钟布到99.6%,但再过来11小时多以后却只布到99.9%!不得已让它停止了
复:对剩下的几个Net,做一下手工预布,剩下的再自动,可达到100%的布通。

问:在pcb多层电路板设计中,如何设置内电层?前提是完全手工布局和布线。
复:有专门的菜单设置。

问:protel PCB图可否输出其它文件格式,如HyperLynx的? 它的帮助文件中说可以,但是在菜单中却没有这个选项
复:现在Protel自带有PCB信号分析功能。

问:请问pcb里不同的net,最后怎么让他们连在一起?
复:最好不要这么做,应该先改原理图,按规矩来,别人接手容易些。

问:自动布线前如何把先布的线锁定??一个一个选么?
复:99SE中的锁定预布线功能很好,不用一个一个地选,只要在自动布线设置中点一个勾就可以了。

问:PSPICE的功能有没有改变
复:在Protel即将推出的新版本中,仿真功能会有大的提升。

问:如何使用Protel 99se的PLD仿真功能?
复:首先要有仿真输入文件(.si),其次在configure中要选择Absolute ABS选项,编译成功后,可仿真。看仿真输出文件。

问:protel.ddb历史记录如和删
复:先删除至回收战,然后清空回收站。

问:自动布线为什么会修改事先已布的线而且把它们认为没有布过重新布了而设置我也正确了?
复:把先布的线锁定。应该就可以了。

问:布线后有的线在视觉上明显太差,PROTEL这样布线有他的道理吗(电气上)
复:仅仅通过自动布线,任何一个布线器的结果都不会太美观。

问:可以在焊盘属性中修改焊盘的X和Y的尺寸
复:可以。

问:protel99se后有没推出新的版本?
复:即将推出。该版本耗时2年多,无论在功能、规模上都与Protel99SE,有极大的飞跃。

问:99se的3d功能能更增进些吗?好像只能从正面看!其外形能自己做吗?
复:3D图形可以用 Ctrl + 上,下,左,右 键翻转一定的角度。不过用处不大,显卡要好才行。

问:有没有设方孔的好办法?除了在机械层上画。
复:可以,在Multi Layer上设置。
问:一个问题:填充时,假设布线规则中间距为20mil,但我有些器件要求100mil间距,怎样才能自动填充?
复:可以在design-->rules-->clearance constraint里加

问:在protel中能否用orcad原理图
复:需要将orcad原理图生成protel支持的网表文件,再由protel打开即可.

问:请问多层电路板是否可以用自动布线
复:可以的,跟双面板一样的,设置好就行了。

一、印刷线路元件布局结构设计讨论

  一台性能优良的仪器,除选择高质量的元器件,合理的电路外,印刷线路板的元件布局和电气连线方向的正确结构设计是决定仪器能否可靠工作的一个关键问题,对同一种元件和参数的电路,由于元件布局设计和电气连线方向的不同会产生不同的结果,其结果可能存在很大的差异。因而,必须把如何正确设计印刷线路板元件布局的结构和正确选择布线方向及整体仪器的工艺结构三方面联合起来考虑,合理的工艺结构,既可消除因布线不当而产生的噪声干扰,同时便于生产中的安装、调试与检修等。

  下面我们针对上述问题进行讨论,由于优良“结构”没有一个严格的“定义”和“模式”,因而下面讨论,只起抛砖引玉的作用,仅供参考。每一种仪器的结构必须根据具体要求(电气性能、整机结构安装及面板布局等要求),采取相应的结构设计方案,并对几种可行设计方案进行比较和反复修改。印刷板电源、地总线的布线结构选择----系统结构:模拟电路和数字电路在元件布局图的设计和布线方法上有许多相同和不同之处。模拟电路中,由于放大器的存在,由布线产生的极小噪声电压,都会引起输出信号的严重失真,在数字电路中,TTL噪声容限为0.4V~0.6V,CMOS噪声容限为Vcc的0.3~0.45倍,故数字电路具有较强的抗干扰的能力。良好的电源和地总线方式的合理选择是仪器可靠工作的重要保证,相当多的干扰源是通过电源和地总线产生的,其中地线引起的噪声干扰最大。

  二、印刷电路板图设计的基本原则要求
  1.印刷电路板的设计,从确定板的尺寸大小开始,印刷电路板的尺寸因受机箱外壳大小限制,以能恰好安放入外壳内为宜,其次,应考虑印刷电路板与外接元器件(主要是电位器、插口或另外印刷电路板)的连接方式。印刷电路板与外接元件一般是通过塑料导线或金属隔离线进行连接。但有时也设计成插座形式。即:在设备内安装一个插入式印刷电路板要留出充当插口的接触位置。对于安装在印刷电路板上的较大的元件,要加金属附件固定,以提高耐振、耐冲击性能。
  2.布线图设计的基本方法
  首先需要对所选用元件器及各种插座的规格、尺寸、面积等有完全的了解;对各部件的位置安排作合理的、仔细的考虑,主要是从电磁场兼容性、抗干扰的角度,走线短,交叉少,电源,地的路径及去耦等方面考虑。各部件位置定出后,就是各部件的连线,按照电路图连接有关引脚,完成的方法有多种,印刷线路图的设计有计算机辅助设计与手工设计方法两种。
  最原始的是手工排列布图。这比较费事,往往要反复几次,才能最后完成,这在没有其它绘图设备时也可以,这种手工排列布图方法对刚学习印刷板图设计者来说也是很有帮助的。计算机辅助制图,现在有多种绘图软件,功能各异,但总的说来,绘制、修改较方便,并且可以存盘贮存和打印。
  接着,确定印刷电路板所需的尺寸,并按原理图,将各个元器件位置初步确定下来,然后经过不断调整使布局更加合理,印刷电路板中各元件之间的接线安排方式如下:
  (1)印刷电路中不允许有交叉电路,对于可能交叉的线条,可以用“钻”、“绕”两种办法解决。即,让某引线从别的电阻、电容、三极管脚下的空隙处“钻”过去,或从可能交叉的某条引线的一端“绕”过去,在特殊情况下如何电路很复杂,为简化设计也允许用导线跨接,解决交叉电路问题。
  (2)电阻、二极管、管状电容器等元件有“立式”,“卧式”两种安装方式。立式指的是元件体垂直于电路板安装、焊接,其优点是节省空间,卧式指的是元件体平行并紧贴于电路板安装,焊接,其优点是元件安装的机械强度较好。这两种不同的安装元件,印刷电路板上的元件孔距是不一样的。
  (3)同一级电路的接地点应尽量靠近,并且本级电路的电源滤波电容也应接在该级接地点上。特别是本级晶体管基极、发射极的接地点不能离得太远,否则因两个接地点间的铜箔太长会引起干扰与自激,采用这样“一点接地法”的电路,工作较稳定,不易自激。
  (4)总地线必须严格按高频-中频-低频一级级地按弱电到强电的顺序排列原则,切不可随便翻来复去乱接,级与级间宁肯可接线长点,也要遵守这一规定。特别是变频头、再生头、调频头的接地线安排要求更为严格,如有不当就会产生自激以致无法工作。调频头等高频电路常采用大面积包围式地线,以保证有良好的屏蔽效果。
  (5)强电流引线(公共地线,功放电源引线等)应尽可能宽些,以降低布线电阻及其电压降,可减小寄生耦合而产生的自激。
  (6)阻抗高的走线尽量短,阻抗低的走线可长一些,因为阻抗高的走线容易发笛和吸收信号,引起电路不稳定。电源线、地线、无反馈元件的基极走线、发射极引线等均属低阻抗走线,射极跟随器的基极走线、收录机两个声道的地线必须分开,各自成一路,一直到功效末端再合起来,如两路地线连来连去,极易产生串音,使分离度下降。

  三、印刷板图设计中应注意下列几点
  1.布线方向:从焊接面看,元件的排列方位尽可能保持与原理图相一致,布线方向最好与电路图走线方向相一致,因生产过程中通常需要在焊接面进行各种参数的检测,故这样做便于生产中的检查,调试及检修(注:指在满足电路性能及整机安装与面板布局要求的前提下)。
  2.各元件排列,分布要合理和均匀,力求整齐,美观,结构严谨的工艺要求。
  3.电阻,二极管的放置方式:分为平放与竖放两种:
  (1)平放:当电路元件数量不多,而且电路板尺寸较大的情况下,一般是采用平放较好;对于1/4W以下的电阻平放时,两个焊盘间的距离一般取4/10英寸,1/2W的电阻平放时,两焊盘的间距一般取5/10英寸;二极管平放时,1N400X系列整流管,一般取3/10英寸;1N540X系列整流管,一般取4~5/10英寸。
  (2)竖放:当电路元件数较多,而且电路板尺寸不大的情况下,一般是采用竖放,竖放时两个焊盘的间距一般取1~2/10英寸。
  4.电位器:IC座的放置原则
  (1)电位器:在稳压器中用来调节输出电压,故设计电位器应满中顺时针调节时输出电压升高,反时针调节器节时输出电压降低;在可调恒流充电器中电位器用来调节充电电流折大小,设计电位器时应满中顺时针调节时,电流增大。电位器安放位轩应当满中整机结构安装及面板布局的要求,因此应尽可能放轩在板的边缘,旋转柄朝外。
  (2)IC座:设计印刷板图时,在使用IC座的场合下,一定要特别注意IC座上定位槽放置的方位是否正确,并注意各个IC脚位是否正确,例如第1脚只能位于IC座的右下角线或者左上角,而且紧靠定位槽(从焊接面看)。
  5.进出接线端布置
  (1)相关联的两引线端不要距离太大,一般为2~3/10英寸左右较合适。
  (2)进出线端尽可能集中在1至2个侧面,不要太过离散。
  6.设计布线图时要注意管脚排列顺序,元件脚间距要合理。
  7.在保证电路性能要求的前提下,设计时应力求走线合理,少用外接跨线,并按一定顺充要求走线,力求直观,便于安装,高度和检修。
  8.设计布线图时走线尽量少拐弯,力求线条简单明了。
  9.布线条宽窄和线条间距要适中,电容器两焊盘间距应尽可能与电容引线脚的间距相符;
  10.设计应按一定顺序方向进行,例如可以由左往右和由上而下的顺序进行

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发表于:2007-11-4 16:26:33
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几个问题

1、电阻电容的封装形式如何选择,有没有什么原则?比如,同样是 104 的电容有 0603、0805 的封装,同样是 10uF 电容有 3216、0805、3528 等封装形式,选择哪种封装形式比较合适呢?


2、有时候两个芯片的引脚(如芯片A 的引脚 1,芯片B 的引脚 2)可以直接相连,有时候引脚之间(如A-1 和 B-2)之间却要加上一片电阻,如 22欧,请问这是为什么?这个电阻有什么作用?电阻阻值如何选择?


3、藕合电容如何布置?有什么原则?是不是每个电源引脚布置一片 0.1μF?有时候看到 0.1μF 和 10μF 联合起来使用,为什么?


4、所谓 5V TTL 器件、5V CMOS 器件是指什么含义?是不是说该器件电源接上 5V,其引脚输出或输入电平就是 5V TTL 或者 5v CMOS?

 

[答]:
1、电阻电容的封装与元件的规格有关,简而言之,对于电阻,封装与阻值(容值)和功率有关,功率越大,封装尺寸越大;对于电容,封装与容值和耐压有关,容值和耐压越高,封装尺寸越大。经验之谈,0603 封装的电容,容值最大为 225(2.2μF),10μF 的电容,应该没有 0805 的封装,而 3216,3528 的封装与耐压和材料有关,建议你根据具体元件参考相应的 Datasheet。


2、在芯片的引脚连线之间串入电阻,多见于信号传输上,电阻的作用是防止串扰,提高传输成功率,有时也用来作为防止浪涌电流。电阻值一般较小,低于 100 欧姆。


3、藕合电容应尽可能靠近电源引脚。耦合电容在电源和地之间的有两个作用:一方面是蓄能电容,避免由于电流的突变而使电压下降,相当于滤纹波,故又称为去藕。另一方面旁路掉该器件的高频噪声,故又称为旁路。数字电路中典型的去耦电容值是 0.1μF。这个电容的分布电感的典型值是 5μH。0.1μF 的去耦电容有 5μH 的分布电感,它的并行共振频率大约在 7MHz 左右,也就是说,对于 10MHz 以下的噪声有较好的去耦效果,对 40MHz 以上的噪声几乎不起作用。0.1μF、10μF 的电容并联使用,共振频率在 20MHz 以上,去除高频噪声的效果要好一些,较好的兼顾了去藕和旁路。经验上,每 10 片左右 IC 要加一片 1 个耦合电容,可选 1μF 左右。最好不用铝电解电容,电解电容是两层薄膜卷起来的,这种卷起来的结构在高频时表现为电感。要使用钽电容或聚碳酸酯电容。去耦电容的选用,可按 C="1"/F, 10MHz 取 0.1μF,100MHz 取 0.01μF。


4、泛泛地讲,5V TTL 器件和 5V CMOS 器件统称为 5V 器件,可以讲该器件电源接上 5V,其引脚输出或输入电平就是 5V TTL 或者 5V CMOS。但 TTL 和 CMOS 器件由于材料的不同,导致其驱动能力、功耗、上升时间、开关速度等参数迥异,分别适用不同的场合。

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发表于:2007-11-4 16:23:29
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电容的基础知识

电容的基础知识 (1)
根据介质的不同,同时结合实际应用中的具体情况,我们把电容器简单分为三类
第一类:电解类
电解电容器是指在铝、钽、铌、钛等阀金属的表面采用阳极氧化法生成一薄层氧化物作为电介质,以电解质作为阴极而构成的电容器。目前最常用的电解电容有铝电解和钽电解。
广义上讲,电解质包括电解液、二氧化锰、有机半导体TCNQ、导体聚合物(PPy、PEDT)、凝胶电解质PEO等。后面的几种是目前比较尖端的电容器。
注意:电解质和电介质的不同。
第二类:薄膜类
以往的纸介电容器、塑料薄膜电容器多用板状或条状的铝箔作为电极,现在,大多采用真空蒸镀的方式在电容器纸、有机薄膜等的表面涂覆金属薄层作为电极。由于金属化形式的出现,该类电容器在小型化和片式化方面有了长足的发展,对电解电容器构成一定的挑战和威胁。
第三类:瓷介类
陶瓷电容器采用钛酸钡、钛酸锶等高介电常数的陶瓷材料作为电介质,在电介质的表面印刷电极浆料,经低温烧结制成。陶瓷电容器的外形以片式居多,也有管形、圆片形等形状。
5、 国产电容器的命名
电容器的名字一般有四部分
第一部分:名称,用字母表示,电容器用C。
第二部分:材料,用字母表示。
第三部分:分类,一般用数字表示,个别用字母表示。
第四部分:序号,用数字表示。
用字母表示产品的材料:A-钽电解、B-聚苯乙烯等非极性薄膜、C-高频陶瓷、D-铝电解、E-其它材料电解、G-合金电解、H-复合介质、I-玻璃釉、J-金属化纸、L-涤纶等极性有机薄膜、N-铌电解、Q-漆膜、T-低频陶瓷、V-云母纸、Y-云母、Z-纸介、BB- 聚丙烯薄膜
CCG10A-2 C C 1 CT 4
电容器 小圆片 独石
高频瓷 高频瓷 低频瓷
高功率 电容 电容
高频高功率电容器

数字含义:
电解方面各厂家有不同的使用方法,不一而足。
薄膜电容:材料后面的第一个数字1表示箔式有感2表示金属化6表示交流8表示高压
瓷介电容: 材料后面的第一个数字1表示圆片型4表示独石型8表示高压
6、 关于电解的一些情况
2 电容器是使用最广,用量最大,且不可取代的电子元件,其产量约占电子元件的40%,而铝电解电容器又占三大类电容器(电解电容器、陶瓷电容器、有机薄膜电容器)产量的36.8%。电解电容器是10年来我国发展速度最快的元件之一,目前,国内电解电容器的年生产总量接近250亿只,年平均增长率高达28%,占全球电解电容器产量的1/3。在发展过程中,铝电解电容器也有来自集成电路、整机电路的改进和在高压、高频、长寿命、小容量应用领域中其它电容器(如多层独石陶瓷电容器、金属化薄膜电容器、钽电解电容器等)的相互渗透。铝电解电容器自身也在不断改进、完善和创新。尤其是随着科学技术的发展,社会需求的提高,环境的改善,新型整机的诞生,使小型化、片式化和中高压大容量铝电解电容器的应用领域不断拓宽,需求量越来越大。因此,铝电解电容器不仅不会萎缩,而且还具有更强的生命力和更广阔的发展空间,会有更快的增长速度。
2 电解电容的特点
电解电容器特点一:单位体积的电容量非常大,比其它种类的电容大几十到数百倍。
电解电容器特点二:额定的容量可以做到非常大,可以轻易做到几万μf甚至几f(但不能和双电层电容相比)。
电解电容器特点三:价格比其它种类具有压倒性优势,因为电解电容的组成材料都是普通的工业材料,比如铝等等。制造电解电容的设备也都是普通的工业设备,可以大规模生产,成本相对比较低。
2 电解电容的缺点
内部损耗大:此主要是由于电解液所形成的电阻 加上相对于容量下铝箔及接点本身的电阻所形成 此内电阻 在等价电路上为串联电阻亦即影响逸散因子的因素。在大电流充放电时,可能会引致发热等现象。
静电容量误差大:因为电解电容器的大部分电容量是依靠铝箔表面凹凸不平的曲面及电解形成的氧化膜介质所形成,而此二者不管在进行处理或使用时,性质均不安定,使得许多电解质电容器的容量误差为标示值的-20%到+80%。为此项缺陷在电源电路中并无所影响。
漏电流大:主要是因为介质特性的关系,此在使用于交连等需要隔绝直流之处宜特别注意。
长期储存后,漏电流有增大及容量降低之倾向:此乃由于氧化铝膜长期浸渍在电解液中,使铝膜的介质特性劣化所致,但可于施加电压若干时间后恢复之。
2 电解电容的构造和生产过程(以普通得引线铝电解和引线钽电解为例)
a、铝电解的构造和生产过程
铝电解基本由正极箔+氧化膜(不能独立于正极箔存在)+电解纸(浸有电解液)+负极箔+外壳+胶塞+引线+套管 (可参看实物)
第一步:铝箔的腐蚀:增加面积几十到几百倍,凹凸不平
第二步:氧化膜形成工艺:形成具有单向导电性的氧化膜
第三步:铝箔的切割
第四步:引线的铆接
第五步:电解纸的卷绕
第六步:电解液的浸渍
第七步:装配:加铝壳跟胶塞
第八步:卷边:加套管
第九步:老化:额定电压跟额定温度下
b、钽电容的构造和生产过程
固体钽电解基本由钽粉(正极)+氧化膜(不能独立于钽粉存在)+二氧化锰+银粉+石墨+环氧树脂+引线
第一步:将钽粉和有机溶剂掺杂在一起,按照一定的形状加压成形,同时埋入钽引线。
第二步:在2000度以上的真空高温环境下,将掺杂有机溶剂的钽粉在真空中进行烧结变成类似于海绵的状态,同时和引线真正地融合在一起。
第三步:将海绵状的钽,泡在磷酸溶液里面电解,氧化后表面即生成五氧化二钽。五氧化二钽的介电常数非常高,在27左右,性能高于铝电解电容的三氧化二铝介质(介电常数7左右)。
第四步:将液态的硝酸锰加入钽块,然后将其在水蒸汽(催化剂)环境中进行热分解,分别成二氧化锰与二氧化氮。硝酸锰吸附性好,生成的二氧化锰可以完全吸附在海面状钽块内部的无数个小孔当中。假如这里直接使用固体的二氧化锰,就无法达到这种效果,这就是为什么二氧化锰只能在制造过程中得到的原因。假如使用PPY/PEDT等固体聚合物,因其溶点很低,就可以直接将其熔解然后放进去。
第五步: 最后要将银粉和石墨涂在二氧化锰的表面上,减少它的ESR,增强它的导电性。
第六步: 加入外引线,然后用环氧树脂进行封装


电容的基础知识(2)

电子制作中需要用到各种各样的电容器,它们在电路中分别起着不同的作用。与电阻器相似,通常简称其为电容,用字母C表示。顾名思义,电容器就是“储存电荷的容器”。尽管电容器品种繁多,但它们的基本结构和原理是相同的。两片相距很近的金属中间被某物质(固体、气体或液体)所隔开,就构成了电容器。两片金属称为的极板,中间的物质叫做介质。电容器也分为容量固定的与容量可变的。但常见的是固定容量的电容,最多见的是电解电容和瓷片电容。

不同的电容器储存电荷的能力也不相同。规定把电容器外加1伏特直流电压时所储存的电荷量称为该电容器的电容量。电容的基本单位为法拉(F)。但实际上,法拉是一个很不常用的单位,因为电容器的容量往往比1法拉小得多,常用微法(μF)、纳法(nF)、皮法(pF)(皮法又称微微法)等,它们的关系是:1法拉(F)= 1000000微法(μF) 1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)

在电子线路中,电容用来通过交流而阻隔直流,也用来存储和释放电荷以充当滤波器,平滑输出脉动信号。小容量的电容,通常在高频电路中使用,如收音机、发射机和振荡器中。大容量的电容往往是作滤波和存储电荷用。而且还有一个特点,一般1μF以上的电容均为电解电容,而1μF以下的电容多为瓷片电容,当然也有其他的,比如独石电容、涤纶电容、小容量的云母电容等。电解电容有个铝壳,里面充满了电解质,并引出两个电极,作为正(+)、负(-)极,与其它电容器不同,它们在电路中的极性不能接错,而其他电容则没有极性。

把电容器的两个电极分别接在电源的正、负极上,过一会儿即使把电源断开,两个引脚间仍然会有残留电压(学了以后的教程,可以用万用表观察),我们说电容器储存了电荷。电容器极板间建立起电压,积蓄起电能,这个过程称为电容器的充电。充好电的电容器两端有一定的电压。电容器储存的电荷向电路释放的过程,称为电容器的放电。

举一个现实生活中的例子,我们看到市售的整流电源在拔下插头后,上面的发光二极管还会继续亮一会儿,然后逐渐熄灭,就是因为里面的电容事先存储了电能,然后释放。当然这个电容原本是用作滤波的。至于电容滤波,不知你有没有用整流电源听随身听的经历,一般低质的电源由于厂家出于节约成本考虑使用了较小容量的滤波电容,造成耳机中有嗡嗡声。这时可以在电源两端并接上一个较大容量的电解电容(1000μF,注意正极接正极),一般可以改善效果。发烧友制作 HiFi音响,都要用至少1万微法以上的电容器来滤波,滤波电容越大,输出的电压波形越接近直流,而且大电容的储能作用,使得突发的大信号到来时,电路有足够的能量转换为强劲有力的音频输出。这时,大电容的作用有点像水库,使得原来汹涌的水流平滑地输出,并可以保证下游大量用水时的供应。

电容器的选用涉及到很多问题。首先是耐压的问题。加在一个电容器的两端的电压超过了它的额定电压,电容器就会被击穿损坏。一般电解电容的耐压分档为6.3V,10V,16V,25V,50V等。

电容的基础知识(3)
一、电容的分类和作用

电容(Electric capacity),由两个金属极,中间夹有绝缘材料(介质)构成。由于绝缘材料的不同,所构成的电容器的种类也有所不同:
按结构可分为:固定电容,可变电容,微调电容。
按介质材料可分为:气体介质电容,液体介质电容,无机固体介质电容,有机固体介质电容电解电容。
按极性分为:有极性电容和无极性电容。 我们最常见到的就是电解电容。
电容在电路中具有隔断直流电,通过交流电的作用,因此常用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐

二、电容的符号

电容的符号同样分为国内标表示法和国际电子符号表示法,但电容符号在国内和国际表示都差不多,唯一的区别就是在有极性电容上,国内的是一个空筐下面一根横线,而国际的就是普通电容加一个“+”符号代表正极。

三、电容的单位

电阻的基本单位是:F (法),此外还有μF(微法)、pF(皮法),另外还有一个用的比较少的单位,那就是:nF(),由于电容 F 的容量非常大,所以我们看到的一般都是μF、nF、pF的单位,而不是F的单位。
他们之间的具体换算如下:
1F=1000000μF
1μF=1000nF=1000000pF

四、电容的耐压 单位:V(伏特)

每一个电容都有它的耐压值,这是电容的重要参数之一。普通无极性电容的标称耐压值有:63V、100V、160V、250V、400V、600V、 1000V等,有极性电容的耐压值相对要比无极性电容的耐压要低,一般的标称耐压值有:4V、6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、 63V、80V、100V、220V、400V等。

五、电容的种类

电容的种类有很多,可以从原理上分为:无极性可变电容、无极性固定电容、有极性电容等,从材料上可以分为:CBB电容(聚乙烯),涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容、电解电容、钽电容等。下面是各电容的优缺点:

各种电容的优缺点

极性 名称 制作 优点 缺点
无 无感CBB电容 2层聚丙乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。 无感,高频特性好,体积较小 不适合做大容量,价格比较高,耐热性能较差。
无 CBB电容 2层聚乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。 有感,其他同上。
无 瓷片电容 薄瓷片两面渡金属膜银而成。 体积小,耐压高,价格低,频率高(有一种是高频电容) 易碎!容量低
无 云母电容 云母片上镀两层金属薄膜 容易生产,技术含量低。 体积大,容量小,(几乎没有用了)
无 独石电容 体积比CBB更小,其他同CBB,有感
有 电解电容 两片铝带和两层绝缘膜相互层叠,转捆后浸泡在电解液(含酸性的合成溶液)中。 容量大。 高频特性不好。
有 钽电容 用金属钽作为正极,在电解质外喷上金属作为负极。 稳定性好,容量大,高频特性好。 造价高。(一般用于关键地方)

表1

六、电容的标称及识别方法

由于电容体积要比电阻大,所以一般都使用直接标称法。如果数字是0.001,那它代表的是0.001uF=1nF,如果是10n,那么就是10nF,同样100p就是100pF。
不标单位的直接表示法:用1~4位数字表示,容量单位为pF,如350为350pF,3为3pF,0.5为0.5pF
色码表示法:沿电容引线方向,用不同的颜色表示不同的数字,第一,二种环表示电容量,第三种颜色表示有效数字后零母鍪 ǖノ晃猵F)
颜色意义:黑=0、棕=1、红=2、橙=3、黄=4、绿=5、蓝=6、紫=7、灰=8、白=9。
电容的识别:看它上面的标称,一般有标出容量和正负极,也有用引脚长短来区别正负极长脚为正,短脚为负。
电容容量误差表
符 号 F G J K L M
允许误差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%
如:一瓷片电容为104J表示容量为0. 1 uF、误差为±5%。
 
电容分类介绍

名称:聚酯(涤纶)电容(CL)
符号:
电容量:40p--4u
额定电压:63--630V
主要特点:小体积,大容量,耐热耐湿,稳定性差
应用:对稳定性和损耗要求不高的低频电路

名称:聚苯乙烯电容(CB)
符号:
电容量:10p--1u
额定电压:100V--30KV
主要特点:稳定,低损耗,体积较大
应用:对稳定性和损耗要求较高的电路

名称:聚丙烯电容(CBB)
符号:
电容量:1000p--10u
额定电压:63--2000V
主要特点:性能与聚苯相似但体积小,稳定性略差
应用:代替大部分聚苯或云母电容,用于要求较高的电路

名称:云母电容(CY)
符号:
电容量:10p--0。1u
额定电压:100V--7kV
主要特点:高稳定性,高可靠性,温度系数小
应用:高频振荡,脉冲等要求较高的电路

名称:高频瓷介电容(CC)
符号:
电容量:1--6800p
额定电压:63--500V
主要特点:高频损耗小,稳定性好
应用:高频电路

名称:低频瓷介电容(CT)
符号:
电容量:10p--4。7u
额定电压:50V--100V
主要特点:体积小,价廉,损耗大,稳定性差
应用:要求不高的低频电路

名称:玻璃釉电容(CI)
符号:
电容量:10p--0。1u
额定电压:63--400V
主要特点:稳定性较好,损耗小,耐高温(200度)
应用:脉冲、耦合、旁路等电路

名称:铝电解电容
符号:
电容量:0。47--10000u
额定电压:6。3--450V
主要特点:体积小,容量大,损耗大,漏电大
应用:电源滤波,低频耦合,去耦,旁路等

名称:钽电解电容(CA)铌电解电容(CN)
符号:
电容量:0。1--1000u
额定电压:6。3--125V
主要特点:损耗、漏电小于铝电解电容
应用:在要求高的电路中代替铝电解电容

名称:空气介质可变电容器
符号:
可变电容量:100--1500p
主要特点:损耗小,效率高;可根据要求制成直线式、直线波长式、直线频率式及对数式等
应用:电子仪器,广播电视设备等

名称:薄膜介质可变电容器
符号:
可变电容量:15--550p
主要特点:体积小,重量轻;损耗比空气介质的大
应用:通讯,广播接收机等

名称:薄膜介质微调电容器
符号:
可变电容量:1--29p
主要特点:损耗较大,体积小
应用:收录机,电子仪器等电路作电路补偿

名称:陶瓷介质微调电容器
符号:
可变电容量:0。3--22p
主要特点:损耗较小,体积较小
应用:精密调谐的高频振荡回路

名称:独石电容
最大的缺点是温度系数很高,做振荡器的稳漂让人受不了,我们做的一个555振荡器,电容刚好在7805旁边,开机后,用示波器看频率,眼看着就慢慢变化,后来换成涤纶电容就好多了.
独石电容的特点:
电容量大、体积小、可靠性高、电容量稳定,耐高温耐湿性好等。
应用范围:
广泛应用于电子精密仪器。各种小型电子设备作谐振、耦合、滤波、旁路。
容量范围:
0.5PF--1UF
耐压:二倍额定电压。
里面说独石又叫多层瓷介电容,分两种类型,1型性能挺好,但容量小,一般小于0。2U,另一种叫II型,容量大,但性能一般。

就温漂而言:
独石为正温糸数+130左右,CBB为负温系数-230,用适当比例并联使用,可使温漂降到很小.
就价格而言:
钽,铌电容最贵,独石,CBB较便宜,瓷片最低,但有种高频零温漂黑点瓷片稍贵.云母电容Q值较高,也稍贵.

大家一起来摩机――电容的搭配

大家一起来摩机――电容的搭配
在本节中,我们要给大家讲一讲电解电容和薄膜电容的搭配问题。本文中使用的方法和得出的结果均为自己试验的结果,听友们在别的地方是看不见这样的资料的,也正因为是自己试验的结果,所以可能会有一些疏漏甚至是错误的地方,欢迎大家指正。
在一个电器中,尤其是在CD中,电容发挥着巨大的作用,因为在音响器材中,电容的用量是相当大的,尤其是在cd中间,很多集成块是必须的而且选择的余地几乎没有,不像功放中的放大管,可以有很多选择,因此在cd中,一旦把集成块固定了之后,你能选择的也只有电容和电阻了,由于电阻对声音的音响比电容的影响小的多,所以电容就是我们关注的重中之重。当然电阻的作用较小也是相对的,比如说输入和输出电阻对器材的影响就较大,但是其他电阻的影响较小。
既然器材中需要大量的电容,于是一些列的问题就出现了,这么多的品牌到底应该用哪一种?解码滤波芯片为cs4390,cs8412,cs8414, pcm1732,pmd-100,pmd-200,运放不低于opa2604,那么你的机器经过重新的电容搭配后,声音都会有巨大的改变,可以轻易击败原来的机器。下面我就以CD为例来说明电容的选择和搭配。
要对机器中的电容进行精妙的搭配,除了你手头有足够多的精品电容外,还必须有一个重要的先决条件,那就是你要有一个足够灵敏的耳朵,因为在这个过程中,仪器能提供的帮助非常有限,尤其是在薄膜电容方面,常用的仪器几乎不能发挥作用,这时候全凭你的评价标准和耳朵来验声。搭配电容时先固定下来容量大的电容,然后再分别上容量小的电容,这时候每个位置可能都有几个品牌的电容供你选择,除了耐心的对比外你没有更好的选择。当你把每个电容固定下来后,还必须做一个反向的工作,那就是把你加上去的小电容再以从小到大的顺序分别取下来,看看声音有没有变化,因为我们对电容的重新组合是从多个地方动手,这样对声音的修饰可能会有重叠,因此最后这一步是必不可少的。如果你取下一个电容后,声音并没有改变,那就是说你的修饰出现了重叠,你在其他地方的修饰已经可以发挥你取下的这个电容发挥的作用,这样这个电容就可以去掉,如果取下这个电容后声音变差了,那就说明这个电容的是必须的,这个电容就要保留。另外需要提醒大家的是,电容安装上后,使用一段时间声音会有微妙的变化,一般来说,起初听上去声音粗的电容后来会变细,声音细的电容使用一段时间后声音会变粗,所以不要安装好后简单听听就下结论,还是要耐心煲透。
无论是设计一个器材或是摩机都要明白,我们所作的一切都是为了还原信号,我们的修饰只是在信号确实无法完整还原时所采取的不得已的手段。因此在摩机时候,就必须遵循这样一个原则,离信号最终输出端越远的地方,你越要考虑还原问题,而在离输出端较近的地方,这时候信号已经出现了不可避免的失真和变形,这时候可以多考虑修饰问题。
在cd中需要动手组合电容的地方有三大块,一块是转盘供电部分的滤波电容,二是数模转换以及随后的运放滤波部分,三是输出耦合部分。其中离最终信号输出最远的是第一部分,最近的是第三部分。因此在转盘的供电部分,尽量注意还原而不是修饰。在目前能找到的高级电容中,对声音修饰最少的应该是ROE这款电解电容,因此在这一环节可以考虑用这款电容,而不是rifa和思碧。我们都知道电容有分频作用,不同的容量电容可以让不同频率的信号更好的通过,一般大容量电容适合低频通过,二小容量电容适合高频通过。通常的器材在这一块往往使用两枚3700u