|
|
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！
7 O$ g* x0 V1 Q$ Y. V9 Q Y3 N
7 G; M: Q( w. G) D" y布线概述及原则
5 i- j5 S; E- X, E Q* _9 n/ U X+ r3 z1 U$ u3 y0 D
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。" x! q: N, Q& k
, B" Y7 ?4 q0 W, n; o4 j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。
- A# T; F1 i- R9 S6 h# E: d0 a
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。
4 p5 D2 `4 l. w9 F
* r8 t2 O, D4 I% D# v* j, ^" m A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。
' P8 U, ^! f+ ]; D2 ?/ J4 J2 L- A# z" H' U5 O X' v! a3 V
布线中的DFM要求& P. S. H$ p5 a' u+ F
7 A1 ]# J7 j4 S+ r+ Y8 s& u0 [1、孔* Q6 y1 B# G/ o6 v) J
; f9 S+ r M; i4 r% t4 \( X, o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。
2 d( A5 n3 U4 |( q; ^5 {4 G' j7 C' K* t. G9 x: P Y
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。: v# a- k" O3 O+ Q
$ k# x( y u8 T x, D7 I# y
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。
3 ]5 ?, f, l7 _- f. f: [; t! E
2、ETCH" F. \" ?0 ^4 x1 S7 w
6 t5 ^. m! |+ B* L
0.5oz的铜厚，最细线宽可以做到3mil，最小间距2mil。
; t! `; U. f" O+ g
, y2 k5 a# g8 r7 p1oz的铜厚最细线宽3.5mil，最小间距4mil。
0 E8 r* o* F' Y t8 r& R+ o! c; } L. r1 ^, G0 ^+ P! |
2oz铜厚最细线宽4mil，最小间距5.5mil。
& q% F+ y' ^. M0 u
0 w% a% ]+ I; ^5 t. k& ]2 m内电层避铜至少20mil。
2 T0 D+ S8 r, }' @
6 D6 p5 `8 t8 a3 q$ q4 ^' x小的分立器件，两边的走线要对称。: a( u; N' H* L! Y
* I( _# Z9 |; {# _; `+ l! m, \: ^* ^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。; I9 G" R. q/ b8 X. j
7 G1 ^" o+ u; A5 G# I/ c L
对于SMT焊盘在大面积铺铜时需要花焊盘连接。
9 b8 J7 U9 ` s& a. c0 c7 U/ k
. d2 |; }' y* _7 kETCH线分布均匀，防止加工后翘曲。
/ D# T* n& t! ]$ w. v0 F6 ?$ p( q# N6 [
布线中电气特性要求# Z. J0 W& S+ j, U1 ^- P& M
+ k* l6 G3 H: z! ?1 M' Z' q1、阻抗控制以及阻抗连续性
6 {- G. N# h3 Q8 N& f; a3 S% Y+ E' `% I' e8 Q _' M3 t
避免锐角、直角走线。
, i3 T# F! V+ u- H1 w7 L/ t4 h* X1 n0 F
关键信号布线尽量使用较少的的过孔。" U% ^% ` e+ Y! D! H
! X% [* K1 `! _高速信号线适当考虑圆弧布线。, M) T# n" N0 k# q7 Q/ a$ R
v. B# A( o5 \& { B4 T5 q
2、串扰或者EMC等其他干扰的控制要求
9 r' k! x9 {4 s9 F' m/ @
/ g4 Q- W, ^ k# s# T9 H2 h% `高速信号与低速信号要分层分区布线。
$ |8 X% D; m* y+ Z7 @9 z+ F6 f) q% I ?3 h0 }
数字信号与模拟信号一号分层分区布线。 `( A$ b$ g1 O; R
1 I1 G) ^- Y/ Q* z; _! V. @
敏感信号与干扰信号分层分区布线。
2 w3 ?1 X. P, U- z+ a" @; v, f$ H H. d8 Z
时钟信号要优先走在内层。 f# y* V' K3 V: |1 j
6 C. q, Z. p1 w9 W. s
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。
1 @$ [: a6 L. T$ O* l" d$ _ H9 s+ @$ ^* K4 {4 O8 Z& E
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)6 n7 A* P& O8 y
+ f3 j9 V5 a1 D2 c9 _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。/ r' |" c7 ?/ [
# {9 E) Y6 m& a+ v, I9 t. o, p0 J! A
高速布线的3w原则
9 X; x V+ t6 e" |: l2 W) _! @# ~ q) A* K
拓扑结构和时序要求3 \* P0 W! U, z+ {3 G* _
. |8 J. J' p$ v$ t+ G; o9 ~$ g
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。
$ B4 P/ A7 r3 u0 p1 s2 c+ B' J5 c
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 ~$ w9 u( S. T
2 C) u4 z, {5 I" c! O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。
( N! t- ]) n, A
; {# ^1 ?1 H! E' K9 p布线中的散热考虑' I% m& q+ g* P! L
" z" W b# V. ^5 ~3 D9 P( @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。' i7 O2 T5 ?- R) U
# ^( B/ Y5 a& ~. F2 {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。
# ^ \ A( R0 _$ p- ?* {- }
+ @: M$ |% l# w# 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。
5 T0 p. x- J* n7 n0 R( P8 a* V$ E* r. i7 d# b" r- Z z& N
布线总结
9 T# J+ c$ C* ^" T2 l; N$ Z K/ S# l) n# \) E+ V0 R& s
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。
8 D$ l9 w! j4 r5 i8 [
4 p' q# Y7 g9 j% a: V- S% _6 dPCB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。" D$ ]# F% F; E/ y
6 k$ l, ]( g9 t" z6 E D4 f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