PCB布线
在遵循信号质量、DFM、EMC等规则要求下,实现器件管脚间的物理连接设计。——布线
PCB布线设计是整个PCB设计中工作量较大的工序,直接影响着PCB板的性能好坏。布线处理的一些基本要求如下:
1)过孔、线宽、安全间距避免采用极限值。
2)走线到板边的距离通常情况下需≥2mm,在不能满足条件的情况下,至少保证不小于20mil。
3)金属外壳器件下,不允许有过孔、表层走线。
4)尽量为时钟信号、高频信号、敏感信号等关键信号提供专门的布线层,并保证其较小的回路面积。采用屏蔽和加大安全间距等方法,保证信号质量。
5)电源层和地层之间的EMC环境较差,应避免布置对干扰敏感的信号线。
6)布线尽可能靠近一个平面,并避免跨分割。若必须跨分割或者无法靠近电源地平面,这些情况允许在低速信号线中存在。
7)平面层和布线层分布对称,介质厚度分布对称,过孔跨层保持对称。
8)所有信号线必须倒角,倒角角度为45度,特殊情况除外。 BGA在0.65mm及以上的设计建议不要用到埋盲孔,成本会大幅度增加。广东电源PCB批发
传输线损耗通常有介质损耗、导体损耗和辐射损耗三种。介质损耗也可称之为绝缘层损耗,PCB信号的绝缘层损耗随频率的增加而增加,特别是随高速数字信号的高阶谐波成分的频率变化,将产生严重的幅度衰减,从而导致高速数字信号的失真。介质损耗是与信号频率、绝缘层的介电常数Dk的平方根以及绝缘层的介电损失因数Df均成正比。导体损耗是与导体的种类(不同种类有不同的电阻)、绝缘层及导体的物理尺寸有关,与频率的平方根成正比;在PCB制造上,使用不同基板对导体损耗主要影响是由趋肤效应和表面粗糙度造成的,使用不同的铜箔时信号线的表面的粗糙是不一样的,受趋肤效应/深度影响,铜箔铜牙长度将直接关系到高速信号的传输质量,铜牙长度越短,高速信号传输质量越好。辐射损耗是与介电特性有关,与介电常数Dk、介电损失因数Df以及频率的平方根成正比。提醒:越好的材料其成本也相应的越高,工程师应该在满足设计需求和可量产性及成本中间取得平衡点,从而满足产品的性价比。广东电源PCB批发可制造性,比如多次压合性能如何、温度性能等、耐CAF/耐热性及机械韧(粘)性(可靠性好)、防火等级。
PCB常见术语解释——FR-4
FR-4,PCB常用基材之一,它是一种耐燃材料等级的代号,所表示的意思是树脂材料经过燃烧状态必须能够自行熄灭的一种材料规格。FR-4不是一种材料名称,而是一种材料等级。FR-4一般分为:FR-4刚性板,常见板厚0.8-3.2mm;FR-4薄性板,常见板厚小于0.78mm。FR-4板料的一般技术指标有:抗弯强度、剥离强度、热冲击性能、阻燃性能、体积电阻系数、表面电阻、介电常数、介质损耗角正切、玻璃化温度Tg、尺寸稳定性、最高使用温度、翘曲度等。
在进行高速多层PCB设计时,较应该注意的问题是什么?
较应该注意的是你的层的设计,就是信号线、电源线、地、控制线这些你是如何划分在每个层的。一般的原则是模拟信号和模拟信号地至少要保证单独的一层。电源也建议用单独一层。高速PCB,布线过程中过孔的避让如何处理,有什么好的建议?高速PCB,比较好少打过孔,通过增加信号层来解决需要增加过孔的需求。在高速PCB设计中,如何解决信号的完整性问题?信号完整性基本上是阻抗匹配的问题。而影响阻抗匹配的因素有信号源的架构和输出阻抗(outputimpedance),走线的特性阻抗,负载端的特性,走线的拓朴(topology)架构等。解决的方式是靠端接(termination)与调整走线的拓朴。 贴片胶点涂或印刷区域内不能有过孔。如采用贴片胶点涂或印刷工艺的CHIP、SOP;
PCB中金手指细节处理
1、为了增加金手指的耐磨性,金手指通常需要电镀硬金(金的化合物)。
2、金手指需要倒角,通常是45°,其他角度如20°、30°等。如果设计中没有倒角,则有问题;PCB中的45°
3、金手指需要做整块阻焊开窗处理,PIN不需要开钢网;
4、沉锡、沉银焊盘需要距离手指顶端小距离14mil;建议设计时焊盘距离手指位1mm以上,包括过孔焊盘;
5、金手指的表层不要铺铜;
6、金手指内层所有层面需要做削铜处理,通常削铜宽度大3mm;可以做半手指削铜和整个手指削铜。 布局时参考预布局的结果,根据“先大后小,先难后易”的布局原则。广东电源PCB批发
PCB 上的信号走线尽量不换层,也就是说尽量减少过孔;广东电源PCB批发
「PCB设计**」一些和“过孔”有关的疑难问题
温度变化和过孔的阻抗有对应关系吗?
答:温度变化主要影响过孔的可靠性,材料选择是需要考虑材料的CTE值这个参数。
高速PCB,布线过程中过孔的避让如何处理,有什么好的建议?
答:高速PCB,比较好少打过孔,通过增加信号层来解决需要增加过孔的需求。
在走线过孔附近加接地过孔的作用及原理是什么?
答:PCB板的过孔,按其作用分类,可以分为以下几种:1)信号过孔(过孔结构要求对信号影响较小)2)电源、地过孔(过孔结构要求过孔的分布电感较小)3)散热过孔(过孔结构要求过孔的热阻较小)上面所说的过孔属于接地类型的过孔,在走线过孔附近加接地过孔的作用是给信号提供一个较短的回流路径。注意:信号换层的过孔,就是一个阻抗的不连续点,信号的回流路径将从这里断开,为了减小信号的回流路径所包围的面积,必须在信号过孔的周围打一些地过孔提供较短的信号回流路径,减小信号的EMI辐射。这种辐射会随着信号频率的提高而明显增加。 广东电源PCB批发
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