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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！7 `6 a1 F+ Q/ B4 |* ]6 E" H
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布线概述及原则
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5 z% x; r9 t1 q; n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。
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! x% _' p' C# e, v& 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。. U' v' {' m' e7 \; O/ ~$ _
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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。! \9 ~, `, Y' F
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布线中的DFM要求# _& J8 q8 ^; [& `$ Q6 m
4 `2 w# o% K# C3 k: o1、孔" }8 w9 g3 |8 J5 Z8 g2 ]
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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。
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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。0 t/ ?# _7 p: }+ ^
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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。* _* f3 n' ]! z( I" a% h d
5 D4 d$ h. `6 h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。7 t5 j O& t* w+ e/ B t# k1 s
3 |- N. z& Z: Y) [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。
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对于SMT焊盘在大面积铺铜时需要花焊盘连接。8 _& L. Y# c* _2 J0 v$ i% s
8 G6 g' Q$ e3 W `9 OETCH线分布均匀，防止加工后翘曲。$ J; [3 l8 l. W7 H+ {! \2 D
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布线中电气特性要求
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4 |6 M; k$ k3 ~4 ~' g4 `1、阻抗控制以及阻抗连续性
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# }6 q4 W' B. Z! `6 a3 m) `( a避免锐角、直角走线。
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关键信号布线尽量使用较少的的过孔。& x, v6 |; y6 K% b2 m
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高速信号线适当考虑圆弧布线。
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2、串扰或者EMC等其他干扰的控制要求/ p) i; N$ S, ]( l* R0 B
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高速信号与低速信号要分层分区布线。; S5 E" n3 ?7 `4 R: {/ R' Z- V X
2 Z/ Z) \) T. d, {数字信号与模拟信号一号分层分区布线。6 u6 t3 Y$ q! p+ ^6 ^
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敏感信号与干扰信号分层分区布线。
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" A* ]' ~( G) F时钟信号要优先走在内层。
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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。
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6 X7 x) N5 j8 }: m+ w, _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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( h' C: N) l% h" q; \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。- P, G% t9 A* w, H
* A. e9 j5 o/ [% ~$ T高速布线的3w原则
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拓扑结构和时序要求4 d1 D7 p& J+ g; Y
: O" N4 f: l, [3 B4 z5 y, D5 ^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。3 y( L* n- }* s |
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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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, z2 S' F$ |7 T2 A8 }5 ?9 Y; h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。$ D* _/ ? H' V, R! F1 U+ D
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布线中的散热考虑4 m# }/ P- @& Z) R
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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。
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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。2 ~7 q% v9 q* y7 J
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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。' f# H& U7 Z z' K
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布线总结
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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。
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8 `3 w! L9 b2 p, G7 @9 U$ i1 v7 ePCB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。$ r1 T" O. R% T1 T- _
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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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狗仔卡
发表于 2021-9-25 15:54:50
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