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行业新闻

LED显示屏PCB设计原则

1、总则

(1)在设计规则满足的情况下,应尽量降低生产成本,如:能够使用2层板的尽量使用2层板;当成本和设计规则冲突时,保证设计规则。

(2)元器件排布整齐,同样的芯片,按照一定的规则成行成列;元器件间距要考虑生产工艺,不能影响焊接。

(3)对于PCB设计,不能使用自动布线进行设计。    

2、细则

(1)布线层的使用

在设计2层以上电路板时,禁止使用内电层。将内层定义和普通层一样使用。

对于需要盲孔埋孔设计的单元板,对于四层板,1-2,3-4,1-4打孔;对于六层板,1-2,2-5,5-6打孔;具体工艺,须向PCB厂家确认后确定。

(2)数字器件和驱动器件分开供电

要采用数字地和模拟地分开布线地方法,数字部分的电源仅在电源座的入口处通过跳线和驱动部分的电源相连。

在板上有空间的情况下,建议将列驱动的电源和行驱动的电源也分开。

(3)电源线及行线:

数字部分的电源干线宽度>=50mil。

电源线及行线的宽度应综合考虑电源分支的电流、宽度、和距离。保证电源入口到模块的线上压降不大于0.01V。

建议电源座放在板上靠中间的位置。当电源座放置位置偏向一边时,在对称的一边预留电源座或者焊盘,方便生产时飞线。

当布线比较困难时,在板上预留电源焊盘,方便生产时飞线。

行驱动所在的电路板上要有单独的电源座或焊盘。

列驱动所在的电路板上要有单独的电源座或焊盘。

用非焊接方式(排针,排孔和排缆)做电源和行线连接时,每根针电流不大于1A,每个连接至少两根针。

对于用户已有灯板另行讨论。

建议行管放在行线的中间部位整个单元板地1/3范围之内。

对于室外屏,灯板驱动板分离的,行管应放在行线引入插针最近处。

 (4)地线的要求

数字部分的地干线宽度>=50mil。

列驱动部分的地线应该比行驱动的电源线宽,建议为电源线宽度的1.5倍以上。

单元板的地线应布成棋盘形,各分支之间连通。

驱动部分铺铜皮地,数字部分铺网格地。地和其他部分的距离设为20mil以上。网格地的线宽为25mil,中心间距为40mil。

铺地时应避开没有环路地死角。铺地完成后,将被分割开地各部分用手动铺地连通。

模拟地在电源入口放测试地插针。

数字地在输入排针,输出排针和9702中间放置测试地插针。

(5)电容的要求

在驱动部分和数字部分的电源入口,放100u电解电容和104电容。

在电源线分支入口及末端的地方,放100u电解电容。

建议行驱动芯片的附近留100u电解电容的位置。

串转并驱动芯片的电源脚和地之间留104电容的位置。

(6)芯片功率管脚出线

串转并芯片,行驱动芯片的功率管脚出线至少和管脚焊盘同宽。

(7)列线和信号线:

室外屏的灯板,列线和信号线宽度>=12mil。在PCB尺寸较大时,建议信号线宽度15mil。

其它场合建议列线和信号线的宽度为12mil,至少为10mil。

线间距不小于最小线宽。 

(8)过孔:

室外屏的灯板,过孔参数50 mil,28 mil。

其它场合建议过孔参数50 mil,28 mil。至少为40 mil,24mil。

过孔和线的间距不小于最小线宽。

电源干线过孔外径<电源线宽,电源干线过孔内径>=电源线宽*1/3。建议的过孔内径:28mil,40mil。

大的电源和地线可以增加过孔数目。

为了保证焊接,过孔不要放在焊盘上。距离焊盘至少5mil。

 

(9)插焊器件焊盘:

插焊器件焊盘的过孔要保证器件插接没有问题。

普通排针孔内径40mil,电源座焊盘孔60mil。

(10)安装孔:

对于使用LED模块的单元板,安装孔切忌位于两模块的交界处,孔的周边不能有铜箔,以防安装孔与单元板的直流地相连(对于客户要求的不得已的,要有客户的签字)。

一般元件应放在距固定孔中心3.5mm以外的地方,比较高的元件(如电容,插件芯片)应放在距固定孔中心5mm以上的地方。

在用户没有明确需求时,级连排针和电源座要放置在离固定孔横竖连线各2cm以外的地方。

在针对专门客户设计PCB时,要明确客户的固定孔位置和固定结构以决定排针,电源座和其他器件的放置位置。

(11)模块

模块边界不能放插焊的元器件。

模块建议用“队列放置”或栅格方式放置,以避免错误。

PCB边缘应比模块小至少20mil。

模块按正视建库,放置时定位在背面,这样可避免其它器件正面焊盘被模块边界的丝印遮盖。

模块放置中心距应该是点间距*8。当模块精度过低不能保证此间据时,应该和客户落实模块放置的中心距。

(12)优化:

版图设计完成后,应进行审查,优化走线。

应加大电源线宽度,尽量把地线布成棋盘形。

(13)布板顺序:布板之前要进行预布线,调整列线的走线,可以返回修改原理图和网络表来使列线走线最方便。布板时,要先布行线、电源线和地线、级连信号线,然后是其他的线。

(14)PCB设计完成后,应该有单元板PCB加工工艺要求说明,其中包括:PCB版厚度要求,PCB版铜箔厚度要求,PCB版最小线宽,PCB版最小间距,PCB最小过孔参数。方便投板过程中选择投板厂家。

(15)PCB设计完成后,应该制作元件清单,明确标出各种元件封装,如有预留位置而生产时不用焊接的元件,要特殊表明。元件清单还应包括简单的焊接注意事项说明。

 

(16)丝印层

单元板在设计完成后,在单元板的TOP层标注单元板信息,包括板号,单元板基本参数,完成日期。

单元板在级连入口和级连出口的显著位置应该有明显的级连方向标志;在级连排针和其他排针的1脚位置应该有明显的标志指示;对于电源座的正负极插针旁边应该有易于观察的+-标志,而且应该有明显的焊接方向的指示;对于为了跳线而设计的空焊盘,应该放置明显的网络名标识;对于灯板和驱动板分开的单元板,在灯板和驱动板上都应该有明显的接插方向指示,或者在设计时做不对称处理。

对于分正负极的元件,要在版图上体现出正负极的方向。如二极管、稳压管、电解电容、电源座等,且放置的方向标示焊接完成后不能被覆盖掉;

对于虚拟象素的单元板,除了LED的焊接方向,还要有明显的R/G/B标志,对于表贴LED灯的不能做底层丝印的单元板,要在生产说明中予以详细说明LED灯的排列。

为了不影响焊接,丝印层的字符不能与焊盘重叠。

制图完成以后,将IC的名称放置在IC下面;对于62706或者595,在IC旁边放置其控制颜色的标识;

PCB设计完成后,在PCB对角线上放置光学定位点。

(17)检测

设计完成要进行DRC检测。在用PROTEL99和POWERPCB做图后转为PROTEL2.8时,也要做DRC检测。

对于使用PowerPCB软件画图后,导入到Protel2.8格式时,需要注意的是有的时候,板子上的过孔会改变大小。对于使用Protel99软件画完图后,导入到Protel2.8格式是,竖向放置的FILL可能会被变成横向放置。这些是在画图中需要注意的事情。

在绘制PCB时,对于分正负极的元件,一定要能够在版图上体现出正负极的方向。如二极管、稳压管、电解电容、电源座等。

对于二脚的元件,一定不能再使用SIP2或者IDC2的普通2脚元件的库,一定要用专用的元件库。

对于电源座或者电源焊盘,一定要在丝印层标注出网络名称(或者正负极的标志)。

对于单排针和双排针,要在一脚的位置有明显得标记。

对于其他元件,一定要有明显得1脚标志或者焊接的方向标志。

对于非常规的用法的,一定要在生产说明中加以说明。

对于虚拟象素的单元板,除了LED地焊接方向,还要有明显得R/G/B标志,对于表贴的,不能做底层丝印的单元板,要在生产说明中予以详细说明。