PCB板布线有什么原则及操作?相信不少人是有疑问的,今天就跟大家解答一下!
布线概述及原则
随着高速理论的飞速发展,pcb走线已经不能看作简单的互连载体了,而是要从传输线理论来分析各种分布参数带来的影响,分布参数电路是必须考虑电路元件参数分布性的电路。
布线方式分为自动布线和手动布线,自动布线目前在很多方面不能满足硬件工程师高标准的要求,所以一般是手动布线来实现的。
布线中的DFM要求
1、孔
机械钻孔常规推荐8mil以上,极限6mil,尽量保证厚径比一般在10:1,厚径比越高越难加工,器件孔环宽单边至少8mil,过孔环宽单边至少4mil,加工厂商会在cam处理时自动优化,阻焊开窗为单边50um。
非金属化钻孔到板边的间距150um即不会破孔,常规边框公差,金属化的钻孔到板边至少10mil。
2、ETCH
0.5oz的铜厚,最细线宽可以做到3mil,最小间距2mil;
1oz的铜厚最细线宽3.5mil,最小间距4mil;
2oz铜厚最细线宽4mil,最小间距5.5mil;
内电层避铜至少20mil;
小的分立器件,两边的走线要对称;
SMT焊盘引脚需要连接时,应从焊脚外部连接,不允许在焊脚内部连接;
对于SMT焊盘在大面积铺铜时需要花焊盘连接;
ETCH线分布均匀,防止加工后翘曲。
布线中电气特性要求
1、阻抗控制以及阻抗连续性
避免锐角、直角走线。
关键信号布线尽量使用较少的的过孔。
高速信号线适当考虑圆弧布线。
2、串扰或者EMC等其他干扰的控制要求
高速信号与低速信号要分层分区布线。
数字信号与模拟信号一号分层分区布线。
敏感信号与干扰信号分层分区布线。
时钟信号要优先走在内层。
在功率电感,变压器等感性器件的投影区下方不要走线铺铜。(由于线圈间会有寄生电容,与其电感产生并联谐振,因此会有SRF,而SRF与EPC有关,因此EPC越小越好,即可确保电感性的频率范围越广。
高速布线的3w原则
拓扑结构和时序要求
满足时序要求是系统能正常稳定工作的关键,时延控制反应到pcb设计上就是走线的等长控制,绕等长甚至已经成为布线工程师挂在嘴边你的一个术语,时序设计也是非常复杂的系统要求,pcb设计工程师不仅要会绕等长,还要真正理解等长后面的时序要求。
电源以及功率信号的布线要求,电源入口电路要做好防护后滤波原则!
布线中的散热考虑
电子设计还有一个重要的趋势,就是电压下降,功耗提升,pcb布线作为板极热设计的重要组成部分,也就因此变得更加重要,必要的时候,需要使用相关的电、热仿真工具来辅助进行热设计。
严格计算布线通道,满足载流要求,还要关注过孔的载流能力,合理规划过孔数量和位置,发热量大的芯片下方有空的位置可以大面积加地铺铜,并添加地孔来加强散热。
布线总结
PCB布线是一个系统的工程,设计工程师需要具备多学科的综合知识,同时还要有较强的分析处理能力,综合各方面需要取得较好的平衡。
PCB设计不是神话,不是黑盒子,也没有放之四海而皆准的方法,所有合理的规范要求,背后都能找到真实的理论制程,平常工作中多想,多问,多学,这才是成为高手之路。
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