|
|
PCB板布线有哪些基本原则和操作？相信不少人是有疑问的，今天精科裕隆就跟大家解答一下！9 O$ g$ Y: d: W5 \/ j( M- W% ?
8 j4 r; d7 t0 j3 O
布线概述及原则6 e0 s( u7 C9 L1 w4 C
2 h1 q' T5 E. U4 M3 y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。. {5 l# a0 z3 _
+ b. b% t7 [' T4 v2 X% F参数的分布性指电路中同一瞬间相邻两点的电位和电流都不相同。这说明分布参数电路中的电压和电流除了是时间的函数外，还是空间坐标的函数，同时pcb的复杂度和密度也同时在不断的增加。
8 i' ?" Z2 I1 y! I) i) n1 f z
8 k! o! t+ t* p' L5 ]: Y从铺铜的通孔设计，到微孔设计，再到多阶埋盲孔设计，现在还有埋阻、埋容、埋藏器件设计等，高密度给pcb布线带了极大困难的同时，也需要pcb设计工程师更加深入的了解pcb生产加工流程和其工艺参数。
: S) }) \; H0 v. N" Q% Z( f8 @
' g. B, w2 C$ q0 \' Z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。
2 }& y4 N) `5 v }0 o% E' Y) {7 I/ y
% p/ x3 e- W, ]7 i" m/ h1 |布线中的DFM要求
' s2 q6 o. L& y) y2 p0 n2 |) z% \- u' I" B: S) g
1、孔
( W' v6 B6 H) h7 k
+ }6 @" P* W* x; F0 h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。* [; V0 s! k1 A2 A9 O
7 X+ L2 S, c( v7 k: O0 r- \. H+ K
同一网络的过孔间距可以为6mil，不同网络过孔间距为275um，不同网络器件孔间距为425um，制作是钻头一般比原稿孔大150um，钻头以0.05mm递增，更大的钻头，会以0.1mm递增。然后通过孔化，电镀满足最终的成品孔径要求。7 O' K1 P) k { j q3 e6 l" N
. U( [9 F6 c6 X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。. a0 l! d# W' B4 T; e% e7 D
' b; }8 v% L$ W/ P3 c( R
2、ETCH- x ?, U- U0 Z' j* D/ X5 A3 K5 v) k
* |6 Y' {$ g; p) t W0 Q! B
0.5oz的铜厚，最细线宽可以做到3mil，最小间距2mil。6 f( t ^' l' g0 z: @9 \
8 Q i3 ~- i, W
1oz的铜厚最细线宽3.5mil，最小间距4mil。2 i2 r# }+ w5 `5 i1 N4 ?8 _
5 @* f$ m% y! B! M" h* R2oz铜厚最细线宽4mil，最小间距5.5mil。
4 C+ y2 O Q5 Y6 B: f+ {5 p9 A- y& k
内电层避铜至少20mil。1 V9 \. y7 t2 }3 N% f5 l
0 V0 D0 z) r/ H; p) H# h小的分立器件，两边的走线要对称。" @: L' l* F0 x/ m
! e: a) \: z* s! g J& W Q, N' oSMT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。& F: Q1 j" F. I2 m# c
\: \2 Q8 F" R' o7 M% G# a5 h
对于SMT焊盘在大面积铺铜时需要花焊盘连接。
$ H% o: v! A6 e& v& ^" j
* s& b3 q+ `& ?9 ^( s0 M4 @ETCH线分布均匀，防止加工后翘曲。
7 E3 n8 K: t1 l& f+ B7 H( V
9 C! B( i8 \) ~7 E/ m7 x9 H布线中电气特性要求8 O8 `) c" \0 l! ~: Y! \
. W D% A! T7 ^1 W1 @- e- |1、阻抗控制以及阻抗连续性
$ R7 b* o5 z6 J& R4 h
9 _# }. f1 T4 E' a5 T避免锐角、直角走线。 P% M- K G6 n# h, W
/ [1 K! `% o6 S/ D关键信号布线尽量使用较少的的过孔。
- {7 d$ [$ d" @' Y& y8 ^
0 ` W7 l8 g: B3 v6 p" s3 \ N高速信号线适当考虑圆弧布线。
8 s6 d9 i6 M' B) S8 e% ]. F
3 U% P7 R% o6 F1 a. ^1 V2、串扰或者EMC等其他干扰的控制要求
" Y5 E" m8 o' z8 L* P+ `6 I* ^* n" I! k8 Y( R* ^5 p. B
高速信号与低速信号要分层分区布线。1 K% w4 }0 Q# f3 r; K2 G% P
( T, Z7 u* T8 D( k
数字信号与模拟信号一号分层分区布线。
0 F7 v% S8 I. j$ p, S- Q7 B# \2 V+ H2 }1 G8 I' H3 t0 j
敏感信号与干扰信号分层分区布线。
7 |3 T$ N) E! ^ I) b
$ P+ E4 x* V( M m时钟信号要优先走在内层。
* I% s" @: S( I" f# k: o: y+ D! j
! O* ^4 N9 p+ |( S' ~# ~" L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。# U' m. A; @1 A: x* o
, ?$ a$ @/ L: [) Y9 {% ?
而SRF需至少为DC-DC Converter切换频率的十倍，例如若切换频率为1.2MHz，则SRF至少需 12MHZ，因此Layout 时，其功率电感下方要挖空，不要有金属，避免产生额外的EPC，导致电感性的频率范围缩减) ~5 m6 m) n$ @/ @4 J% ^
k% v' }) K' n& x6 U4 C: z关键信号要布在优选层，以地为参考平面，关键信号考虑使用包地处理，任何信号，包括信号的回流路径，都要避免形成环路，这是EMC设计的重要原则之一。4 a/ k, E- v4 o+ _4 W; m0 w. f
) O. @, U2 w) q' D9 ^5 P
高速布线的3w原则1 O' U0 B. H5 T, V
) d. o5 Q( P$ Q, X9 \0 A1 }6 d- \, b
拓扑结构和时序要求6 V( r, T# U8 V6 a
& ^2 u7 y {* H' J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。 R! S' g0 ~3 x( Z+ f& q7 J. b# [
) I3 g' r* Q- Y: N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！
1 F# `# R# ]! k2 w+ o- A( i# g+ f8 I7 F8 o/ k3 V6 e7 _
芯片及其滤波电容的引脚要尽量短粗，储能电容要多打孔，减小布线带来的安装电感，考虑安规要求，电源网络压差较大时需要远离，高压网络插件引脚和过孔需要做挖空处理。
; L6 T e2 b" R
O( q! z- }7 |, {7 K9 f布线中的散热考虑/ J' |+ n" J; P/ @: q
1 `3 I+ Q3 ~2 |3 Y% ]. N
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。
: {1 }- t: `; r! a n% B( z# v* o( w+ B. F: Z1 C4 t
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。. h- U, i4 J5 O$ J3 D, Y9 w- m
+ y$ {) m% z7 }3 Y8 _( O9 _大功率发热量大的器件的投影区内，在所有层不要走高速线和敏感信号线，大电流电源，如果其布线路径补觉长时，需要加强其布线通道来减少热损耗，已经添加有散热焊盘的发热器件，在散热焊盘上添加过孔来加强散热。1 ~8 w% e# t! p3 i: `
: r* j9 h2 ~ K! d/ O& h) `布线总结3 M, _' F* t( X3 m0 p
; N2 M" @ F4 X z! x6 j4 y
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。
3 k' Z" V; Y0 b* x u, t" d& s% u8 ~+ M/ y) [! I! `+ F( H
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。
a+ O3 k9 `/ g8 e4 t. Y# R( q. n8 g/ U {
以上就是精科裕隆小编给你们介绍的PCB板布线有哪些基本原则和操作，希望大家看后有所帮助！ |
|
IP卡
狗仔卡
发表于 2021-9-25 15:54:50
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡