中国安防论坛

 找回密码
 注册
查看: 20067|回复: 0

[供应] 精科裕隆:PCB板布线有哪些基本原则和操作?

[复制链接]

安防知名大师

Rank: 7Rank: 7Rank: 7

积分
1302
发表于 2021-9-25 15:54:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
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!
! u( C, ~$ M. P+ f- w2 C2 e
7 @" o0 ^$ Q& [, N布线概述及原则
. K1 I, U. f5 j, k' y# i" J0 O2 ^, J
8 w) s1 @! l+ Y* J8 K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。' K5 Z( o, }1 O

9 K  D1 v+ k( l/ C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。$ B4 i5 k( t2 r& h8 O
( J9 Y( i7 o! W
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。, q3 P( l# ]% E7 b# e

" u- u& {0 e' ~6 {. ^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。
: C# u$ l4 c# W4 |( |; r$ k+ _* h& ]9 o
布线中的DFM要求, K4 J9 Y# T6 a" I7 L' p* I1 Y
8 j' ^8 d# v, I1 H' j3 ?& M
1、孔
3 g4 D. C5 K9 Y0 a; G7 }% X3 p! p/ Z* K" O4 w+ o- q; u+ Z$ i, S
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。# M7 V- T5 C( s! O6 ?6 S" p

) m0 O: A9 g5 S% A& J$ p% v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。
  Z0 ?5 \5 r$ W" p- u& g8 r! q# t% k5 @$ G
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。
" f) G3 |* l- x5 N  s+ X" ~7 p9 }) S2 ]1 E' R7 ^+ y
2、ETCH0 O' d# k# C# x- N) M0 o
9 {2 j, e1 a# p5 p+ D8 b( d. q6 x
0.5oz的铜厚,最细线宽可以做到3mil,最小间距2mil。
5 Q( ?( g( }/ O* W( x' Q& l% g8 o2 ~( @8 q
1oz的铜厚最细线宽3.5mil,最小间距4mil。- Q8 ~* F6 @) {+ I

. b+ h  r9 w- l2oz铜厚最细线宽4mil,最小间距5.5mil。
" @( J/ [( F% c( I
; @' O4 j( a( l% Q% `. X7 c8 {' R内电层避铜至少20mil。
+ G5 i$ T& A) E" J. X. f6 ~
7 [' g. l4 A" B; ~小的分立器件,两边的走线要对称。: A# k( L0 x( A- q  ]' h
; A7 }4 b/ Y) R7 G( Z. H: t
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。
" d  l& I1 Q* ^, j  j/ M9 P, r7 b+ a& y, s( V2 n
对于SMT焊盘在大面积铺铜时需要花焊盘连接。" I, A1 N' C( }
# w( t/ I) X8 b% D  i, t
ETCH线分布均匀,防止加工后翘曲。' T6 |2 k3 w2 X* \
" r$ Y% F: G  J' y2 u( F5 x
布线中电气特性要求6 y" n4 S0 T5 w  C
7 @: J) A& D# l# q0 Y' C3 [! W
1、阻抗控制以及阻抗连续性
) h# H! Z: P3 O* `1 j. T" }/ Y  p2 P
* ]. N. G1 }8 x# q" q4 n避免锐角、直角走线。2 q/ n4 i. ?9 M! B# u, k! T
& M6 p+ F! \* V2 b: l
关键信号布线尽量使用较少的的过孔。0 W' C% K3 @' a( g" j0 c( ?. n
; `% I  I! }; ]; C2 c6 S
高速信号线适当考虑圆弧布线。. x* R$ \" u5 A  L
) F: Q& T2 L7 w' C
2、串扰或者EMC等其他干扰的控制要求
0 f5 ~0 j. S. y, ]3 V
" B9 a) N- r$ Z# L高速信号与低速信号要分层分区布线。
+ @- f/ ?6 M5 T- e% \# i, y8 N3 i1 Q' w3 e& n. z3 u' f( [
数字信号与模拟信号一号分层分区布线。/ I, S2 F9 a9 a( H; ]( M) w

: J1 f) Z" {; S  S敏感信号与干扰信号分层分区布线。
* y3 y) A" e! {1 c" ^: A1 B1 _
. X; f- R6 k" L时钟信号要优先走在内层。4 ?4 k  G* j# n+ H9 d) D, }4 V1 Y
. D& }% Q% s8 @
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 M* H% E- r2 Q  Z2 B7 {0 A2 t3 w4 e7 _9 s' Q( x! l
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)  T, J3 ?3 ~% c
4 e  [5 a. E5 X  ?5 d0 I& {
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。) o9 E1 O9 M+ N' C

$ J; |5 a5 s2 y. }$ x8 ~高速布线的3w原则
' r1 u1 {2 I. r+ @9 [1 a6 o8 N5 O: g2 Z9 c$ ~
拓扑结构和时序要求# |0 H  E4 w! ^" t/ L5 n
) l) B& ?) L0 w2 D
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。0 V0 S+ [  J' B9 e( u8 M. s& D
/ T7 A, T* T# P/ D3 R/ ^8 f; Z
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!; V4 k( m8 K* [: W

/ H' ^: r! d! q/ ^$ q# 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。- A* ~! p; j) o/ A( u  A
; f) X/ [/ L- e/ v: a% R3 f
布线中的散热考虑
% T3 p, o) j1 H. b) k; D+ h3 X1 {, u4 j" z
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。% ^4 W3 Z! `( k+ q$ V- n
$ z! a: ]% @# H1 V; B0 j; W8 N
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。' J$ \: r4 r6 t' F' i

7 K% F) l; T. e' B, P. V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。
$ G$ b! G* |. {2 a; k2 \3 I+ M+ b2 S% J7 v( F
布线总结& z$ X& u- e- V  B

. B0 k! }/ @- @6 K, E7 y/ @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。4 A! u. ]; f& I- T& b9 }6 C6 ]

& C% \7 ~& C+ d# y$ F2 `) OPCB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。
+ g7 a/ x2 h% \+ B. }! P9 {  s0 s
- K8 M) P5 E0 ^+ D' S& `. V+ A2 I$ y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!
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

安豆网|Archiver|手机版|中国安防论坛 ( 粤ICP备09063021号 )

GMT+8, 2025-6-8 10:17 , Processed in 0.055377 second(s), 18 queries .

Powered by Discuz! X3.4 Licensed

© 2001-2017 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表