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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！) q+ z' q3 Q3 ]. R- F
& U# l4 c& M D. V3 M布线概述及原则+ \; \ |, f3 e3 n0 [
% _( g3 I2 l# [! j; N4 | @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。: G7 m+ ^ X. F$ y
) U$ I& K- T/ t8 j. Q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。
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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。1 l$ _. q' i `# B& s4 g% P
" Y z6 V/ ]; r+ n. g, `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。
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布线中的DFM要求2 v- r7 J0 N' O8 @! g+ P
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1、孔
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5 ]+ z* Y; s6 ~( h2 o3 C3 ]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。
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1 ]1 p4 t) u/ L U: ~* c O/ ]7 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。
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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。
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0.5oz的铜厚，最细线宽可以做到3mil，最小间距2mil。4 p# E$ E2 l* ?) i- r
: X2 P1 g% j: u- L. a+ E. C& |1oz的铜厚最细线宽3.5mil，最小间距4mil。+ R; {# K) `( t- s$ k8 L4 Z
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2oz铜厚最细线宽4mil，最小间距5.5mil。
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' Q9 A2 {, k* h: p内电层避铜至少20mil。
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小的分立器件，两边的走线要对称。
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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。- H& H1 ~ z+ m( ?' K# l, |
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对于SMT焊盘在大面积铺铜时需要花焊盘连接。
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ETCH线分布均匀，防止加工后翘曲。
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' H' p* Z0 B0 ~/ t4 _. u& g& k; @/ r0 _8 _布线中电气特性要求
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1、阻抗控制以及阻抗连续性
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避免锐角、直角走线。
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. q" U# d- h& n8 b; K$ F关键信号布线尽量使用较少的的过孔。! ^5 A2 [. ]7 b% }. F3 E5 w' O
: v' P' H$ }- U, \2 s3 ]' |高速信号线适当考虑圆弧布线。 N/ B6 D9 K" s. n8 @7 s* y9 t
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2、串扰或者EMC等其他干扰的控制要求: i; n! c6 A& J5 u
0 ^+ b. s8 j8 V/ U5 o; @6 j高速信号与低速信号要分层分区布线。
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: L9 [6 A5 v: k! s" @数字信号与模拟信号一号分层分区布线。! K6 P2 b- t1 s" M* e% E
: ^4 o5 \4 N, ]. U* a敏感信号与干扰信号分层分区布线。
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时钟信号要优先走在内层。+ H8 H8 @- j$ n6 X1 t* ]1 A X
/ O: ?, s: V$ O2 \5 @8 j% [1 ]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。, m: s' M% B Z/ a5 E9 c+ [
8 t7 [ ]: i2 t" s- c9 U$ h! Q% S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)4 g% e$ v+ n& ^3 _3 h! D+ V
9 D3 [, A# F1 y* r% |" t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。& V0 h8 s1 X8 g
, V- J4 f* b& t0 q5 ^! T高速布线的3w原则
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, E Z* Z) C0 T! @4 n% l4 a拓扑结构和时序要求- ~6 A0 f! D+ P' c( ~2 {7 \1 Q
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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。- _1 Q3 B1 [9 c8 y+ [9 Z
- @) q; p- s- @( r1 U+ i8 |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！- [( j2 B9 N( x( E1 i+ e4 x
* W6 ?& N' ]/ ]+ I" L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。
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) ^0 ^$ f& Q& Z# D布线中的散热考虑3 V$ S3 {& g/ h7 j6 T
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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。0 T" \. N0 i; Y6 t: a# [- [
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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。
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$ M% Y, X3 o6 n' ` x" G& l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。) A& R, v. L2 |, }' ~8 N( R7 X
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布线总结. |' E/ S' ]; X) ^7 a
+ J; _& C* `$ {. M) H. yPCB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。
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3 h9 Q4 p4 _2 e7 ]4 zPCB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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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！ |
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发表于 2021-9-25 15:54:50
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