开启初学者入门PCB(三)——走线

连载系列终章

上一篇,我们已经完成了预布局,PCB布局不是一次性就能定性的,都是在走线时进行微调的。

我们对上一篇的布局进行优化如下:

(1)红色框起来区域是空白的,看起来整个板子会显得不协调,我们看一下怎么进行优化。

我们尝试把电源指示灯移到左下角的空白处,再把DC接口往右边移动,这样板子就可以进一步缩小了,如下图:

预布局最终效果图

走线前,先来解决一下大多数初学者困惑的点:

(1)走线要走多宽,为什么有些地方可以细,为什么有些地方就需要加粗?

走线应该走多宽,最重要的考量就是考虑到这根线能过多大的电流。

也就是线的截面积大小,而线的截面积大小又和线的宽度和厚度有关

就类似于公路一样,修的路宽了,能过的车就越多,电子学中的电子也是一样的道理,走线宽度大,那通过的电子也就能越多,电流也就能越大。

PCB上的走线是厂家通过一整块铜箔加工而成,所以一般走线的厚度就是铜箔的厚度,用OZ来表示,而1OZ=0.035mm

则可得:1OZ=35um,1.5OZ=50um,2OZ=70um

可以参考下面的表格:

一般考虑到成本问题,常用的厚度都是1OZ,也就是35um,从上面的表格中可以知道:1.1A的电流需要的线宽是0.4mm

那是不是在实际的使用中就可以采用:1.1A的电流用的线宽是0.4mm就可以了?

答:不建议。

因为这个表格都是在温升,厚度,工艺稳定的理想情况下的算出。

为了更好的记忆,也为了能够有足够多的安全余量,我们一般是:

1mm的线宽走1A的电流。而1mm=39.37mil

好了,理清了这些,我们就可以开始着手走线了。

我们先布电源线。整个板子最大的电流我们预留1A的余量,那电源DC接口布线采用的线宽40mil是完全没有问题的

(在PCB走线中,电源线如果空间足够,我们电源线尽量保证足够的宽度,可有效降低发热量和阻抗)

电源输入进来需要先经过电解电容再经过100nF的陶瓷电容,才能给到单片机。如下图所示:

我们接着把5V的网络连完

排针的5V应该从电容出来后处取电,如下图所示:

最终整版5V连接完后的效果图:

接着布复位电路(信号线10mil完全足够,信号线的电流很小)

晶振电路

再给晶振电路做“包地”处理,晶振电路的布局走线注意事项可以查看这篇文章:晶振电路的电容还不会算?PCB不知道怎么布局走线?看过来!

把LED电路的线连一下

再把各个排针的线连一下,其中右下角的5V电源线为了能让排针的线能走过来,直接换到底层,所以PCB走线的常态就是:走的过程中不断的调整,不断的完善,没有最好,只有更好!

复位按键的线从底部走过去

至此,我们所有的信号线就全部连完了

我们给板子打上泪滴,加强线和焊盘之间的连接牢靠性

给整个板子铺铜(当然,如果怕GND有连接遗漏的也可以先把GND全部连好,再铺铜,但是一般板子连完线后都要做DRC检查的,有GND遗漏的都能检测出来,所以我个人是习惯直接铺GND铜)

优化PCB,像下图这个地方铺铜由于空间不够,导致铜皮断开,我们可以稍微调整一下,让整个GND 更加完整,阻抗更低。

调整前

调整后

最后,我们在板子的空白处打上适量的GND过孔,使顶层GND铜皮和底层GND铜皮的电容效应减少,降低GND的阻抗,增强整个板子的抗干扰能力。(虽然这个板卡即使不打也能正常使用,但我们最好能养成好的习惯)

特别像下图这种长条的铜皮,要么去掉,要么打GND过孔到底层

好了,整个板子就完成了,丝印调整就不展开讲了,比较简单。

我们看一下3D效果图

好了,今天就先写到这吧!PCB入门系列已经完结。

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