|
|
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！6 r- l; d; T, g1 {2 M) \
/ ^# f3 J9 H1 L" a2 U布线概述及原则; M2 U0 `* ?( ^+ f) s
: B/ R6 h6 A* S" [. b
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。- e+ v% b) D4 ~, o v
3 g- {9 N0 V6 z: D9 i0 P
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。
5 Z4 e/ O% B! q( U/ U* J! X
; y* }4 v0 T* P) k+ F: I0 b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。5 }( Z0 I" v/ V o+ \, ~
+ Z* \, f) n4 J, J( c- t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。
D' s5 k8 F# i& L. U% |: ?3 Y
布线中的DFM要求9 f* M6 L1 |9 W% K1 g( L4 p" |
$ J( [; V3 I% t" I M1 M
1、孔7 @! _0 {: b9 [+ Y
- B- [% P2 x* m1 {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。4 ?/ U- x$ Q1 O
4 g8 e6 c% L& u; U* i9 Q. @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。9 o5 P* z- _% ]' M6 F: \ R: j
7 ]# s0 h/ }- d% m' ^
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。
( k5 K8 g1 J9 k5 ~# J
1 L) C$ A( O) R2 u3 D2、ETCH" B$ C0 `; G9 M; I+ B
; x5 {" M J' ]+ x2 G
0.5oz的铜厚，最细线宽可以做到3mil，最小间距2mil。5 V- K7 D, o0 Z" b L; t' d
; {2 x- t; f4 {; b- P
1oz的铜厚最细线宽3.5mil，最小间距4mil。
# O0 C4 g* k4 y% Y5 Q$ g! ^
8 H4 M z6 @6 m: ^' ]2oz铜厚最细线宽4mil，最小间距5.5mil。
- ~6 c4 K8 v M( y7 M& l7 v9 X' y8 o, I& i7 E* l6 J% @" y
内电层避铜至少20mil。
8 P; n7 Z5 L4 ?2 B$ v- ^
( S6 ] v5 K, p" j小的分立器件，两边的走线要对称。/ c) v% X2 _1 E# n
+ d; `/ l' F- U- a- h- l9 U" I$ n
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。% g9 V2 N6 C3 x) ~8 j4 S: t: Q
% N" A( ^% o- R
对于SMT焊盘在大面积铺铜时需要花焊盘连接。
L- C! m9 p8 u
( ]& N1 B e6 F8 X9 O& zETCH线分布均匀，防止加工后翘曲。
: {* l' `& P9 {$ ?: w$ n2 L6 }
布线中电气特性要求6 g3 K1 o: h3 S5 E4 e# U8 k" H
9 S. S V6 H$ o0 d1、阻抗控制以及阻抗连续性7 d1 M/ E. a, T8 N p9 C; p
K- D1 e( D c避免锐角、直角走线。. q9 }/ }3 ]5 y; \5 ~
; V; Y( G/ b$ c e4 r关键信号布线尽量使用较少的的过孔。
! O3 d! r/ B( H, L( f# P$ u+ Q4 D2 ~7 R
高速信号线适当考虑圆弧布线。
, |0 H" M `. Q+ D# T* c2 [1 w7 ?. K+ i2 g
2、串扰或者EMC等其他干扰的控制要求$ e2 I% T# B& u9 B. S. z
( P; l( d6 o. a. [8 s高速信号与低速信号要分层分区布线。
- k+ S/ s- [5 l
$ ]! I) Q' \( `- Z' o5 u数字信号与模拟信号一号分层分区布线。
1 N0 d; U* ^' R; M. ?, `# c. j4 \# S. v
敏感信号与干扰信号分层分区布线。" c; c) o) T/ A0 a9 ^
8 r0 e/ V2 y& f5 u5 F时钟信号要优先走在内层。1 \# L% r* E1 X M4 o
# c% g7 k5 x% g. m$ O/ D' r
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。4 N" i" q, E0 h& ?9 b" y
" {+ _% {) X6 {, e( n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)
( J. |0 K9 G- S0 P3 G6 [! s" }- p2 y7 n+ o c8 J6 @, ?- V9 |! R- n
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。5 I' g8 @2 g" k1 O% f) k d
q9 ?" n+ k- p! K( H" y高速布线的3w原则, l8 x) W) r T$ [! k- i( D
+ |' `" K& m+ }) E+ [
拓扑结构和时序要求
: R; |& y6 Z4 z7 y4 s& _" v5 ~- l0 E. D3 L" S+ O
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 R; J% \9 {2 @
2 ^8 t# L1 } P% r) `
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！
5 u) }. u" C& e5 E+ g2 i( @! a) a, r8 y6 `! A
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。
0 Q1 |( c# T8 w: l t2 K6 m
( T2 d- U" r+ w ?$ C j' E8 O. y布线中的散热考虑1 a0 e3 n- j$ x q( h
, U2 z, _7 ?1 M' v" |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。$ Y j* C+ _* D1 E" S
& m* J7 m' b7 j" U
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。9 q: Y9 n0 i* `$ q/ I D
5 l# l$ l6 H1 j2 }3 ]8 J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。+ X6 w. R, j1 ^% y4 D: j. ]0 T+ w
# ~3 L& K: Y8 w0 ? L布线总结
) \; {/ ?% E8 g0 G4 Q3 ]9 r. n- d/ q1 b9 p: \
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。& [% R- B! Z8 S
) J! [6 @* C5 ~2 Z& M
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。
9 Y* W N8 ^+ I2 I! v0 D$ q* ?
9 u! F1 N1 i, P" f; e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
收藏
分享
淘帖
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡