|
|
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！
2 c. t: x C9 x5 [1 i- _+ W8 U% q6 Z) s a
布线概述及原则
1 G J9 w% Y, l$ J0 \8 A
4 G1 U* a7 v4 P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。$ k* R3 Z3 X* d4 r6 _
8 k! d" J' r- _9 W
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。
+ _7 y, a! z+ Q+ v
% K* n, |3 L: T( j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。
2 b% v* P. Q X" @4 d" p& A; p7 \. M0 c+ J) `
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。6 V3 ?$ O- `& t2 S
: {- d9 E$ `7 T+ s, u# |
布线中的DFM要求; K; p: s* x# u9 ` d
+ f' k+ I H" p/ v- ?1、孔
3 c2 ]& c: u8 y. c; h
3 y' ~( \3 h8 `4 I1 S" @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。
+ e1 D4 n0 z4 f' V1 g9 B+ t* P* |# ?" I- v8 X$ H# d. D; \
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。0 O/ y! ~. [, B, t, } c4 d
" B: t- V {9 D. E/ p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。# O; U4 ~/ j0 K- C8 p f
6 d1 x; b8 |. C! G, x2、ETCH* O- j% X0 s6 ~) |. Q
9 f$ e3 L# F* |0 n% @
0.5oz的铜厚，最细线宽可以做到3mil，最小间距2mil。
4 W/ U1 \7 |( g
x. W/ D3 C- T+ ]2 h( x1oz的铜厚最细线宽3.5mil，最小间距4mil。# h" p* Y- J7 S0 z
# H ^) [0 c, l. I2oz铜厚最细线宽4mil，最小间距5.5mil。; \+ h8 `% [4 F4 G
# I( y, K- E Q, ~" X- u! {! b内电层避铜至少20mil。( o% H5 K/ O, U7 ?$ G S
3 a2 F1 C+ r) P* I% O, z* Z7 `小的分立器件，两边的走线要对称。
+ b$ l- Z j9 k" O# R! f
0 _% T' f. p+ \1 _) fSMT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。) [9 M9 Z- v& J/ P: R3 n
$ L. e# g1 f, S# Y% `+ w: V7 K7 i. r
对于SMT焊盘在大面积铺铜时需要花焊盘连接。$ s; p J: }; _9 V6 Z9 p; z9 P
& u: T1 c. A3 U& Y W2 P2 |
ETCH线分布均匀，防止加工后翘曲。
5 J$ c2 b2 y# z: |& L3 {, Q0 ]5 y
, Z) t0 l/ s4 ?5 B( b布线中电气特性要求) R( H( u# E3 J
; j4 I% t2 u0 T9 k6 k4 r* B# y
1、阻抗控制以及阻抗连续性/ J9 |8 [, b. D! E
; p* F% D2 a/ R% b# H5 ]8 T% T8 p避免锐角、直角走线。
8 h, @' z! R, ~( U8 w4 h* o" h
) @7 I) q. M9 \4 @' B关键信号布线尽量使用较少的的过孔。6 D& ?0 g* Y( L, L+ W% h
9 H/ J- L( {! C/ k3 q( c) J高速信号线适当考虑圆弧布线。
( k, u9 e" f U u0 v+ R& h8 H4 S P+ X2 P
2、串扰或者EMC等其他干扰的控制要求* h; W4 y! p. }1 j. j2 u9 G5 }! y6 \
8 J" U/ V" w/ ~# X1 C
高速信号与低速信号要分层分区布线。& N5 f, A/ F7 F: |: _; u' [
/ W4 N5 T [. p! T2 \3 q
数字信号与模拟信号一号分层分区布线。
- ]0 W8 v; ~7 e9 h' a6 F" |7 A$ i* V$ K
敏感信号与干扰信号分层分区布线。
) l5 |# _% t7 ^ w$ s6 D+ K! Y
- u- l3 a* u2 n时钟信号要优先走在内层。
- B5 ~ l8 M- @# @6 R) X0 N* k; n: Z& k, e! 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。
& c% H5 u- d V- W! s( s, V1 V1 t7 x7 Z& ]: \
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)
1 A: W$ e% \8 w: i- K8 R
4 I; x0 s0 h/ U$ J/ b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。3 ?2 x) O% W% a; m2 K2 V+ ]2 Y
2 O3 k# _* h: I! ?' y8 c
高速布线的3w原则
# z6 M& i! G$ g' f1 L2 d9 l) b) G D6 m' p. B! C' `; `
拓扑结构和时序要求. t# \9 U* j' w4 m
* \1 j6 z* p" E
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。, q5 m: ]/ C8 v$ s) d6 {5 g
+ s6 Y: `% \, a- ?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！
k# Z" U+ H3 Z! }# \+ O2 w7 K
" ]* G- C2 i& i! \: Q6 ]+ C: ^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。
6 P' O! X# q% ~- g
3 j- \( [( C# v ?3 H' _布线中的散热考虑( [3 t9 J5 R% E" g. E8 w
2 X4 K2 d$ X( B& A/ ?
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。% @/ W% }! Z- D: h# N2 U- Q
9 g. `5 }3 {) t7 H# F6 i% l! n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。
- N+ s% _- o, u* @6 b4 Y) r! a& c) |7 v6 t; Y
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。. j. ]3 h$ o! L% X
. l" u! k% @7 e' o) k* F布线总结
& V! {/ M7 z& z; r( m% {3 v; ~! X2 ~. }+ O% k1 x F
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。1 J' d' q3 M A! w
9 [2 j; \; Z% j
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。
7 w8 n; A, u7 i' r$ X. v$ R) n3 @( E* e1 J% p+ L9 t c6 ~
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