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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！# T k6 C: d5 O& S" v
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布线概述及原则
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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。& o, n; W0 Y) @9 K" j* `( c* | v! A! z
& c4 L7 p$ H8 `; Y- i' R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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3 K$ k; f& |: F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。+ K# c2 N8 L d9 S6 q1 d) v
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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。" K- ]5 _+ S7 t: r* w; _
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布线中的DFM要求
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1、孔/ P, p% [8 [ [. l
1 \3 r+ ]- T4 `# g9 Z+ v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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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。+ Z9 i! k$ x+ j" N
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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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1 p- v; `$ [- i( p! @7 P3 H+ N2、ETCH
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0.5oz的铜厚，最细线宽可以做到3mil，最小间距2mil。/ Q; O. `8 [* X. c/ R
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1oz的铜厚最细线宽3.5mil，最小间距4mil。
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2oz铜厚最细线宽4mil，最小间距5.5mil。+ i0 O. ~. J; w- H! k, w
/ E" V5 B, @: ?( h/ y内电层避铜至少20mil。% U t- p L% J2 w/ l) G" X
3 _2 m. K* c: b U2 \小的分立器件，两边的走线要对称。1 ^. J1 Z; H( V7 o. @# X
2 H3 c# f5 }0 i P) N2 dSMT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。% |/ g% t1 E8 \2 y! F! @, L
6 d) a% ?/ {" M* d对于SMT焊盘在大面积铺铜时需要花焊盘连接。% B% t b5 Z% k3 P- U. Y9 L
2 F. ^# F% o% V; T1 t6 X, mETCH线分布均匀，防止加工后翘曲。# X' \* |) y6 A- ?" q7 s
/ d2 z* W' o0 }+ A2 @& {( T* o @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$ u3 I q/ Y7 Z9 c! _- A
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避免锐角、直角走线。% Z% @) m5 e. d0 M; W
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关键信号布线尽量使用较少的的过孔。
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- b4 M5 J4 G4 p, d* k高速信号线适当考虑圆弧布线。
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* c; T d9 R7 ?0 ]7 N2、串扰或者EMC等其他干扰的控制要求& O4 |2 J U5 a" c
T( ^( C7 u2 U/ c* }! a" o# f高速信号与低速信号要分层分区布线。
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数字信号与模拟信号一号分层分区布线。3 \0 }" T8 T- a S0 G0 b9 |
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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。 r6 o* H f# Z3 |+ a, B
C. e. w4 ?0 }0 `6 ?! V. h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。; U4 b1 @8 @' }0 R- V+ ^, Z
8 B) q( L/ m, G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)
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; {" [/ J, ^$ j& P( a5 E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。
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高速布线的3w原则3 C+ V# I5 M, R
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拓扑结构和时序要求
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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。
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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！
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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。' R) O2 p9 ?3 E
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布线中的散热考虑8 ]. I9 Z" ]" C# ?$ ]1 c# E
2 l4 _5 p! N" Z* B- 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。
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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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K& m; S* ]% H: c) ]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。! d9 a x% Q8 v; }6 e& l x, j6 R
% m( M S5 D/ s5 }) S( `布线总结
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4 e7 x$ v$ E7 S \1 I4 \. S- XPCB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。5 E |) A- F8 ]' K
1 M' ?# K$ G H% `; v0 WPCB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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; C& w1 J& d' P7 Z2 R. A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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狗仔卡
发表于 2021-9-25 15:54:50
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