
18929371983
時(shí)間:2017/4/19 10:25:05
說
到PCB板,很多朋友會想到它在我們四周隨處可見,從一切的家用電器,電腦內(nèi)的各種配件,到各種數(shù)碼產(chǎn)品,只需是電子產(chǎn)品簡直都會用到PCB板,那么到底
什么是PCB板呢?PCB板就是PrintedCircuitBlock,即印制電路板,供電子組件安插,有線路的基版。經(jīng)過運(yùn)用印刷方式將鍍銅的基版印
上防蝕線路,并加以蝕刻沖洗出線路。
PCB板能夠分為單層板、雙層板和多層板。各種電子元件都是被集成在PCB板上的,在最根本的單層PCB上,零件都集中在一面,導(dǎo)線則都集中在另一面。這么一來我們就需求在板子上打洞,這樣接腳才干穿過板子到另一面,所以零件的接腳是焊在另一面上的。
由于如此,這樣的PCB的正背面分別被稱為零件面(ComponentSide)與焊接面(SolderSide)。雙層板能夠看作把兩個(gè)單層板相對粘合在一同組成,板的兩面都有電子元件和走線。
有 時(shí)分需求把一面的單線銜接到板的另一面,這就要經(jīng)過導(dǎo)孔(via)。導(dǎo)孔是在PCB上,充溢或涂上金屬的小洞,它能夠與兩面的導(dǎo)線相銜接。如今很多電腦主 板都在用4層以至6層PCB板,而顯卡普通都在用了6層PCB板,很多高端顯卡像nVIDIAGeForce4Ti系列就采用了8層PCB板,這就是所謂 的多層PCB板。在多層PCB板上也會遇到銜接各個(gè)層之間線路的問題,也能夠經(jīng)過導(dǎo)孔來完成。
由 于是多層PCB板,所以有時(shí)分導(dǎo)孔不需求穿透整個(gè)PCB板,這樣的導(dǎo)孔叫做埋孔(Buriedvias)和盲孔(Blindvias),由于它們只穿透其 中幾層。盲孔是將幾層內(nèi)部PCB與外表PCB銜接,不須穿透整個(gè)板子。埋孔則只銜接內(nèi)部的PCB,所以光是從外表是看不出來的。
在
多層板PCB中,整層都直接銜接上地線與電源。所以我們將各層分類為信號層(Signal),電源層(Power)或是地線層(Ground)。假如
PCB上的零件需求不同的電源供給,通常這類PCB會有兩層以上的電源與電線層。采用的PCB板層數(shù)越多,本錢也就越高。當(dāng)然,采用更多層的PCB板對提
供信號的穩(wěn)定性很有協(xié)助。
專業(yè)的PCB板制造過程相當(dāng)復(fù)雜,拿4層PCB板為例。主板的PCB大都是4層的。制造的時(shí)分是先將中間兩層各自碾壓、裁剪、蝕刻、氧化電鍍后,這4層分別是元器件面、電源層、地層和焊錫壓層。再將這4層放在一同碾壓成一塊主板的PCB。接著打孔、做過孔。
洗
凈之后,將外面兩層的線路印上、敷銅、蝕刻、測試、阻焊層、絲印。最后將整版PCB(含許多塊主板)沖壓成一塊塊主板的PCB,再經(jīng)過測試后停止真空包
裝。假如PCB制造過程中銅皮敷著得不好,會有粘貼不牢現(xiàn)象,容易隱含短路或電容效應(yīng)(容易產(chǎn)生干擾)。PCB上的過孔也是必需留意的。假如孔打得不是在
正中間,而是傾向一邊,就會產(chǎn)生不平均匹配,或者容易與中間的電源層或地層接觸,從而產(chǎn)生潛在短路或接地不良要素。
一、銅線布線過程
制造的第一步是樹立出零件間聯(lián)機(jī)的布線。我們采用負(fù)片轉(zhuǎn)印方式將工作底片表如今金屬導(dǎo)體上。這項(xiàng)技巧是將整個(gè)外表鋪上一層薄薄的銅箔,并且把多余的部份給消弭。追加式轉(zhuǎn)印是另一種比擬少人運(yùn)用的方式,這是只在需求的中央敷上銅線的辦法,不過我們在這里就不多談了。
正 光阻劑是由感光劑制成的,它在照明下會溶解。有很多方式能夠處置銅外表的光阻劑,不過最普遍的方式,是將它加熱,并在含有光阻劑的外表上滾動。它也能夠用 液態(tài)的方式噴在上頭,不過干膜式提供比擬高的分辨率,也能夠制造出比擬細(xì)的導(dǎo)線。遮光罩只是一個(gè)制造中PCB層的模板。
在
PCB板上的光阻劑經(jīng)過UV光曝光之前,掩蓋在上面的遮光罩能夠避免部份區(qū)域的光阻劑不被曝光。這些被光阻劑蓋住的中央,將會變成布線。在光阻劑顯影之
后,要蝕刻的其它的裸銅部份。蝕刻過程能夠?qū)遄咏轿g刻溶劑中,或是將溶劑噴在板子上。普通用作蝕刻溶劑運(yùn)用三氯化鐵等。蝕刻完畢后將剩下的光阻劑去除
掉。
1.布線寬度和電流
普通寬度不宜小于0.2mm(8mil)
在高密度高精度的PCB上,間距和線寬普通0.3mm(12mil)。
當(dāng)銅箔的厚度在50um左右時(shí),導(dǎo)線寬度1~1.5mm (60mil) = 2A
公共地普通80mil,關(guān)于有微處置器的應(yīng)用更要留意。
2.到底多高的頻率才算高速板?
當(dāng)信號的上升/降落沿時(shí)間< 3~6倍信號傳輸時(shí)間時(shí),即以為是高速信號.
關(guān)于數(shù)字電路,關(guān)鍵是看信號的邊沿峻峭水平,即信號的上升、降落時(shí)間,
依照一本十分經(jīng)典的書《High Speed Digtal Design>的理論,信號從10%上升到90%的時(shí)間小于6倍導(dǎo)線延時(shí),就是高速信號!------即!即便8KHz的方波信號,只需邊沿足夠峻峭,一樣是高速信號,在布線時(shí)需求運(yùn)用傳輸線路論
3.PCB板的堆疊與分層
四層板有以下幾種疊層次第。下面分別把各種不同的疊層優(yōu)劣作闡明:
第一種狀況
GND
S1+POWER
S2+POWER
GND
第二種狀況
SIG1
GND
POWER
SIG2
第三種狀況
GND
S1
S2
POWER
注:S1 信號布線一層,S2 信號布線二層;GND 地層 POWER 電源層
第
一種狀況,應(yīng)當(dāng)是四層板中最好的一種狀況。由于外層是地層,對EMI有屏蔽作用,同時(shí)電源層同地層也牢靠得很近,使得電源內(nèi)阻較小,獲得最佳郊果。但第一
種狀況不能用于當(dāng)本板密度比擬大的狀況。由于這樣一來,就不能保證第一層地的完好性,這樣第二層信號會變得更差。另外,此種構(gòu)造也不能用于全板功耗比擬大
的狀況。
第
二種狀況,是我們平常最常用的一種方式。從板的構(gòu)造上,也不適用于高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)。由于在這種構(gòu)造中,不易堅(jiān)持低電源阻抗。以一個(gè)板2毫米為例:請求
Z0=50ohm.
以線寬為8mil.銅箔厚為35цm。這樣信號一層與地層中間是0.14mm。而地層與電源層為1.58mm。這樣就大大的增加了電源的內(nèi)阻。在此種構(gòu)造
中,由于輻射是向空間的,需加屏蔽板,才干減少EMI。
第三種狀況,S1層上信號線質(zhì)量最好。S2次之。對EMI有屏蔽作用。但電源阻抗較大。此板能用于全板功耗大而該板是干擾源或者說緊臨著干擾源的狀況下。
4.阻抗匹配
反射電壓信號的幅值由源端反射系數(shù)ρs和負(fù)載反射系數(shù)ρL 決議
ρL = (RL - Z0) / (RL + Z0) 和 ρS = (RS - Z0) / (RS + Z0)
在上式中,若RL=Z0則負(fù)載反射系數(shù)ρL=0。若 RS=Z0源端反射系數(shù)ρS=0。
由
于普通的傳輸線阻抗Z0通常應(yīng)滿足50Ω的請求50Ω左右,而負(fù)載阻抗通常在幾千歐姆到幾十千歐姆。因而,在負(fù)載端完成阻抗匹配比擬艱難。但是,由于信號
源端(輸出)阻抗通常比擬小,大致為十幾歐姆。因而在源端完成阻抗匹配要容易的多。假如在負(fù)載端并接電阻,電阻會吸收局部信號對傳輸不利(我的了解).當(dāng)
選擇TTL/CMOS規(guī)范
24mA驅(qū)動電流時(shí),其輸出阻抗大致為13Ω。若傳輸線阻抗Z0=50Ω,那么應(yīng)該加一個(gè)33Ω的源端匹配電阻。13Ω+33Ω=46Ω
(近似于50Ω,弱的欠阻尼有助于信號的setup時(shí)間)
中選擇其他傳輸規(guī)范和驅(qū)動電流時(shí),匹配阻抗會有差別。在高速的邏輯和電路設(shè)計(jì)時(shí),對一些關(guān)鍵的信號,如時(shí)鐘、控制信號等,我們倡議一定要加源端匹配電阻。
這樣接了信號還會從負(fù)載端反射回來,由于源端阻抗匹配,反射回來的信號不會再反射回去。
5.電源線和地線規(guī)劃留意事項(xiàng)
電源線盡量短,走直線,而且最好走樹形、不要走環(huán)形
地
線環(huán)路問題:關(guān)于數(shù)字電路來說,地線環(huán)路形成的地線環(huán)流也就是幾十毫伏級別的,而TTL的抗干擾門限是1.2V,CMOS電路更能夠到達(dá)1/2電源電壓,
也就是說地線環(huán)流基本就不會對電路的工作形成不良影響。相反,假如地線不閉合,問題會更大,由于數(shù)字電路在工作的時(shí)分產(chǎn)生的脈沖電源電流會形成各點(diǎn)的地電
位不均衡,比方自己實(shí)測74LS161在反轉(zhuǎn)時(shí)地線電流1.2A(用2Gsps示波器測出,地電流脈沖寬度7ns)。在大脈沖電流的沖擊下,假如采用枝狀
地線(線寬25mil)散布,地線間各個(gè)點(diǎn)的電位差將會到達(dá)百毫伏級別。而采用地線環(huán)路之后,脈沖電流會分布到地線的各個(gè)點(diǎn)去,大大降低了干擾電路的可
能。采用閉合地線,實(shí)測出各器件的地線最大瞬時(shí)電位差是不閉合地線的二分之一到五分之一。
當(dāng)
然不同密度不同速度的電路板實(shí)測數(shù)據(jù)差別很大,我上面所說,指的是大約相當(dāng)于Protel 99SE所附帶的Z80
Demo板的程度;關(guān)于低頻模仿電路,我以為地線閉合后的工頻干擾是從空間感應(yīng)到的,這是無論如何也仿真和計(jì)算不出來的。假如地線不閉合,不會產(chǎn)生地線渦
流,beckhamtao所謂“但地線開環(huán)這個(gè)工頻感應(yīng)電壓會更大。”的理論根據(jù)和在?舉兩個(gè)實(shí)例,7年前我接手他人的一個(gè)項(xiàng)目,精細(xì)壓力計(jì),用的是14
位A/D轉(zhuǎn)換器,但實(shí)測只要11位有效精度,經(jīng)查,地線上有15mVp-p的工頻干擾,處理辦法就是把PCB的模仿地環(huán)路劃開,前端傳感器到A/D的地線
用飛線作枝狀散布,后來量產(chǎn)的型號PCB重新依照飛線的走線消費(fèi),至今未呈現(xiàn)問題。第二個(gè)例子,一個(gè)朋友酷愛發(fā)燒,本人DIY了一臺功放,但輸出一直有交
流聲,我倡議其將地線環(huán)路切開,問題處理。事后此位老兄查閱數(shù)十種“Hi-Fi名機(jī)”PCB圖,證明無一種機(jī)器在模仿局部采用地線環(huán)路。
6.印制電路板設(shè)計(jì)準(zhǔn)繩和抗干擾措施
印
制電路板(PCB)是電子產(chǎn)品中電路元件和器件的支撐件.它提供電路元件和器件之間的電氣銜接。隨著電于技術(shù)的飛速開展,PGB的密度越來越高。PCB設(shè)
計(jì)的好壞對立干擾才能影響很大.因而,在停止PCB設(shè)計(jì)時(shí).必需恪守PCB設(shè)計(jì)的普通準(zhǔn)繩,并應(yīng)契合抗干擾設(shè)計(jì)的請求。
二、PCB設(shè)計(jì)的普通準(zhǔn)繩
要使電子電路取得最佳性能,元器件的布且及導(dǎo)線的布設(shè)是很重要的。為了設(shè)計(jì)質(zhì)量好、造價(jià)低的PCB.應(yīng)遵照以下普通準(zhǔn)繩:
1.規(guī)劃
首先,要思索PCB尺寸大小。PCB尺寸過大時(shí),印制線條長,阻抗增加,抗噪聲才能降落,本錢也增加;過小,則散熱不好,且臨近線條易受干擾。在肯定PCB尺寸后.再肯定特殊元件的位置。最后,依據(jù)電路的功用單元,對電路的全部元器件停止規(guī)劃。
在肯定特殊元件的位置時(shí)要恪守以下準(zhǔn)繩:
(1)盡可能縮短高頻元器件之間的連線,設(shè)法減少它們的散布參數(shù)和互相間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能互相挨得太近,輸入和輸出元件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離。
(2)某些元器件或?qū)Ь之間可能有較高的電位差,應(yīng)加大它們之間的間隔,以免放電引出不測短路。帶高電壓的元器件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時(shí)手不易觸及的中央。
(3)重量超越15g的元器件、應(yīng)當(dāng)用支架加以固定,然后焊接。那些又大又重、發(fā)熱量多的元器件,不宜裝在印制板上,而應(yīng)裝在整機(jī)的機(jī)箱底板上,且應(yīng)思索散熱問題。熱敏元件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱元件。
(4)關(guān)于電位器、可調(diào)電感線圈、可變電容器、微動開關(guān)等可調(diào)元件的規(guī)劃應(yīng)思索整機(jī)的構(gòu)造請求。若是機(jī)內(nèi)調(diào)理,應(yīng)放在印制板上便當(dāng)于調(diào)理的中央;若是機(jī)外調(diào)理,其位置要與調(diào)理旋鈕在機(jī)箱面板上的位置相順應(yīng)。
(5)應(yīng)留出印制扳定位孔及固定支架所占用的位置。
依據(jù)電路的功用單元.對電路的全部元器件停止規(guī)劃時(shí),要契合以下準(zhǔn)繩:
(1)依照電路的流程布置各個(gè)功用電路單元的位置,使規(guī)劃便于信號流通,并使信號盡可能堅(jiān)持分歧的方向。
(2)以每個(gè)功用電路的中心元件為中心,盤繞它來停止規(guī)劃。元器件應(yīng)平均、 劃一、緊湊地排列在PCB上.盡量減少和縮短各元器件之間的引線和銜接。
(3)在高頻下工作的電路,要思索元器件之間的散布參數(shù)。普通電路應(yīng)盡可能使元器件平行排列。這樣,不但美觀.而且裝焊容易.易于批量消費(fèi)。
(4)位于電路板邊緣的元器件,離電路板邊緣普通不小于2mm。電路板的最佳外形為矩形。長寬比為3:2成4:3。電路板面尺寸大于200x150mm時(shí).應(yīng)思索電路板所受的機(jī)械強(qiáng)度。
2.布線
布線的準(zhǔn)繩如下:
(1)輸入輸出端用的導(dǎo)線應(yīng)盡量防止相鄰平行。最好加線間地線,以免發(fā)作反應(yīng)藕合。
(2)
印制攝導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基扳間的粘附強(qiáng)度和流過它們的電流值決議。當(dāng)銅箔厚度為 0.05mm、寬度為 1 ~ 15mm 時(shí).經(jīng)過
2A的電流,溫度不會高于3℃,因而.導(dǎo)線寬度為1.5mm可滿足請求。關(guān)于集成電路,特別是數(shù)字電路,通常選0.02~0.3mm導(dǎo)線寬度。當(dāng)然,只需
允許,還是盡可能用寬線.特別是電源線和地線。導(dǎo)線的最小間距主要由最壞狀況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決議。關(guān)于集成電路,特別是數(shù)字電路,只需工藝允
許,可使間距小至5~8mm。
(3)印制導(dǎo)線拐彎處普通取圓弧形,而直角或夾角在高頻電路中會影響電氣性能。此外,盡量防止運(yùn)用大面積銅箔,否則.長時(shí)間受熱時(shí),易發(fā)作銅箔收縮和零落現(xiàn)象。必需用大面積銅箔時(shí),最好用柵格狀.這樣有利于掃除銅箔與基板間粘合劑受熱產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體。
3.焊盤
焊盤中心孔要比器件引線直徑稍大一些。焊盤太大易構(gòu)成虛焊。焊盤外徑D普通不小于(d+1.2)mm,其中d為引線孔徑。對高密度的數(shù)字電路,焊盤最小直徑可取(d+1.0)mm。
三、PCB及電路抗干擾措施
印制電路板的抗干擾設(shè)計(jì)與詳細(xì)電路有著親密的關(guān)系,這里僅就PCB抗干擾設(shè)計(jì)的幾項(xiàng)常用措施做一些闡明。
1.電源線設(shè)計(jì)
依據(jù)印制線路板電流的大小,盡量加租電源線寬度,減少環(huán)路電阻。同時(shí)、使電源線、地線的走向和數(shù)據(jù)傳送的方向分歧,這樣有助于加強(qiáng)抗噪聲才能。
2.地線設(shè)計(jì)
地線設(shè)計(jì)的準(zhǔn)繩是:
(1)數(shù)字地與模仿地分開。若線路板上既有邏輯電路又有線性電路,應(yīng)使它們盡量分開。低頻電路的地應(yīng)盡量采用單點(diǎn)并聯(lián)接地,實(shí)踐布線有艱難時(shí)可局部串聯(lián)后再并聯(lián)接地。高頻電路宜采用多點(diǎn)串聯(lián)接地,地線應(yīng)短而租,高頻元件四周盡量用柵格狀大面積地箔。
(2)接地線應(yīng)盡量加粗。若接地線用很紉的線條,則接地電位隨電流的變化而變化,使抗噪性能降低。因而應(yīng)將接地線加粗,使它能經(jīng)過三倍于印制板上的允許電流。如有可能,接地線應(yīng)在2~3mm以上。
(3)接地線構(gòu)成閉環(huán)路。只由數(shù)字電路組成的印制板,其接地電路布成團(tuán)環(huán)路大多能進(jìn)步抗噪聲才能。
3.退藕電容配置
PCB設(shè)計(jì)的常規(guī)做法之一是在印制板的各個(gè)關(guān)鍵部位配置恰當(dāng)?shù)耐伺弘娙荨?/span>
退藕電容的普通配置準(zhǔn)繩是:
(1)電源輸入端跨接10 ~100uf的電解電容器。如有可能,接100uF以上的更好。
(2)準(zhǔn)繩上每個(gè)集成電路芯片都應(yīng)布置一個(gè)0.01pF的瓷片電容,如遇印制板空隙不夠,可每4~8個(gè)芯片布置一個(gè)1 ~ 10pF的但電容。
(3)關(guān)于抗噪才能弱、關(guān)斷時(shí)電源變化大的器件,如 RAM、ROM存儲器件,應(yīng)在芯片的電源線和地線之間直接接入退藕電容。
(4)電容引線不能太長,特別是高頻旁路電容不能有引線。
此外,還應(yīng)留意以下兩點(diǎn):
(1)在印制板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時(shí).操作它們時(shí)均會產(chǎn)生較大火花放電,必需采用附圖所示的 RC 電路來吸收放電電流。普通 R 取 1 ~ 2K,C取2.2 ~ 47UF。
(2)CMOS的輸入阻抗很高,且易受感應(yīng),因而在運(yùn)用時(shí)對不用端要接地或接正電源。
四、完成PCB高效自動布線的設(shè)計(jì)技巧和要點(diǎn)
盡
管如今的EDA工具很強(qiáng)大,但隨著PCB尺寸請求越來越小,器件密度越來越高,PCB設(shè)計(jì)的難度并不小。如何完成PCB高的布通率以及縮短設(shè)計(jì)時(shí)間呢?本
文引見PCB規(guī)劃、規(guī)劃和布線的設(shè)計(jì)技巧和要點(diǎn)。
如今PCB設(shè)計(jì)的時(shí)間越來越短,越來越小的電路板空間,越來越高的器件密度,極端苛刻的規(guī)劃規(guī)則和大尺寸的組件使得設(shè)計(jì)師的工作愈加艱難。為理解決設(shè)計(jì)上
的艱難,加快產(chǎn)品的上市,如今很多廠家傾向于采用專用EDA工具來完成PCB的設(shè)計(jì)。但專用的EDA工具并不能產(chǎn)生理想的結(jié)果,也不能到達(dá)100%的布通
率,而且很亂,通常還需花很多時(shí)間完成余下的工作。
如今市面上盛行的EDA工具軟件很多,但除了運(yùn)用的術(shù)語和功用鍵的位置不一樣外都大同小異,如何用這些工具更好地完成PCB的設(shè)計(jì)呢?在開端布線之前對設(shè)計(jì)停止認(rèn)真的剖析以及對工具軟件停止認(rèn)真的設(shè)置將使設(shè)計(jì)愈加契合請求。下面是普通的設(shè)計(jì)過程和步驟。
1.肯定PCB的層數(shù)
電
路板尺寸和布線層數(shù)需求在設(shè)計(jì)初期肯定。假如設(shè)計(jì)請求運(yùn)用高密度球柵數(shù)組(BGA)組件,就必需思索這些器件布線所需求的最少布線層數(shù)。布線層的數(shù)量以及
層疊(stack-up)方式會直接影響到印制線的布線和阻抗。板的大小有助于肯定層疊方式和印制線寬度,完成希冀的設(shè)計(jì)效果。
多
年來,人們總是以為電路板層數(shù)越少本錢就越低,但是影響電路板的制形成本還有許多其它要素。近幾年來,多層板之間的本錢差異曾經(jīng)大大減小。在開端設(shè)計(jì)時(shí)最
好采用較多的電路層并使敷銅平均散布,以防止在設(shè)計(jì)臨近完畢時(shí)才發(fā)現(xiàn)有少量信號不契合已定義的規(guī)則以及空間請求,從而被迫添加新層。在設(shè)計(jì)之前認(rèn)真的規(guī)劃
將減少布線中很多的費(fèi)事。
2.設(shè)計(jì)規(guī)則和限制
自
動布線工具自身并不曉得應(yīng)該做些什幺。為完成布線任務(wù),布線工具需求在正確的規(guī)則和限制條件下工作。不同的信號線有不同的布線請求,要對一切特殊請求的信
號線停止分類,不同的設(shè)計(jì)分類也不一樣。每個(gè)信號類都應(yīng)該有優(yōu)先級,優(yōu)先級越高,規(guī)則也越嚴(yán)厲。規(guī)則觸及印制線寬度、過孔的最大數(shù)量、平行度、信號線之間
的互相影響以及層的限制,這些規(guī)則對布線工具的性能有很大影響。認(rèn)真思索設(shè)計(jì)請求是勝利布線的重要一步。
3.組件的規(guī)劃
為最優(yōu)化裝配過程,可制造性設(shè)計(jì)(DFM)規(guī)則會對組件規(guī)劃產(chǎn)生限制。假如裝配部門允許組件挪動,能夠?qū)﹄娐非‘?dāng)優(yōu)化,更便于自動布線。所定義的規(guī)則和約束條件會影響規(guī)劃設(shè)計(jì)。
在規(guī)劃時(shí)需思索布線途徑(routing channel)和過孔區(qū)域。這些途徑和區(qū)域?qū)υO(shè)計(jì)人員而言是顯而易見的,但自動布線工具一次只會思索一個(gè)信號,經(jīng)過設(shè)置布線約束條件以及設(shè)定可布信號線的層,能夠使布線工具能像設(shè)計(jì)師所想象的那樣完成布線。
4.扇出設(shè)計(jì)
在扇出設(shè)計(jì)階段,要使自動布線工具能對組件引腳停止銜接,外表貼裝器件的每一個(gè)引腳至少應(yīng)有一個(gè)過孔,以便在需求更多的銜接時(shí),電路板可以停止內(nèi)層銜接、在線測試(ICT)和電路再處置。
為
了使自動布線工具效率最高,一定要盡可能運(yùn)用最大的過孔尺寸和印制線,距離設(shè)置為50mil較為理想。要采用使布線途徑數(shù)最大的過孔類型。停止扇出設(shè)計(jì)
時(shí),要思索到電路在線測試問題。測試夾具可能很昂貴,而且通常是在行將投入全面消費(fèi)時(shí)才會訂購,假如這時(shí)分才思索添加節(jié)點(diǎn)以完成100%可測試性就太晚
了。
經(jīng)
過謹(jǐn)慎思索和預(yù)測,電路在線測試的設(shè)計(jì)可在設(shè)計(jì)初期停止,在消費(fèi)過程后期完成,依據(jù)布線途徑和電路在線測試來肯定過孔扇出類型,電源和接地也會影響到布線
和扇出設(shè)計(jì)。為降低濾波電容器銜接線產(chǎn)生的感抗,過孔應(yīng)盡可能靠近外表貼裝器件的引腳,必要時(shí)可采用手動布線,這可能會對原來想象的布線途徑產(chǎn)生影響,甚
至可能會招致你重新思索運(yùn)用哪種過孔,因而必需思索過孔和引腳感抗間的關(guān)系并設(shè)定過孔規(guī)格的優(yōu)先級。
5.手動布線以及關(guān)鍵信號的處置
雖然本文主要闡述自動布線問題,但手動布線在如今和未來都是印刷電路板設(shè)計(jì)的一個(gè)重要過程。采用手動布線有助于自動布線工具完成布線工作。如圖2a和圖2b所示,經(jīng)過對選擇出的網(wǎng)絡(luò)(net)停止手動布線并加以固定,能夠構(gòu)成自動布線時(shí)可根據(jù)的途徑。
無
論關(guān)鍵信號的數(shù)量有幾,首先對這些信號停止布線,手動布線或分離自動布線工具均可。關(guān)鍵信號通常必需經(jīng)過精心的電路設(shè)計(jì)才干到達(dá)希冀的性能。布線完成
后,再由有關(guān)的工程人員來對這些信號布線停止檢查,這個(gè)過程相對容易得多。檢查經(jīng)過后,將這些線固定,然后開端對其他信號停止自動布線。
6.自動布線
對關(guān)鍵信號的布線需求思索在布線時(shí)控制一些電參數(shù),比方減小散布電感和EMC等,關(guān)于其它信號的布線也相似。一切的EDA廠商都會提供一種辦法來控制這些參數(shù)。在理解自動布線工具有哪些輸入?yún)?shù)以及輸入?yún)?shù)對布線的影響后,自動布線的質(zhì)量在一定水平上能夠得到保證。
應(yīng)
該采用通用規(guī)則來對信號停止自動布線。經(jīng)過設(shè)置限制條件和制止布線區(qū)來限定給定信號所運(yùn)用的層以及所用到的過孔數(shù)量,布線工具就能依照工程師的設(shè)計(jì)思想來
自動布線。假如對自動布線工具所用的層和所布過孔的數(shù)量不加限制,自動布線時(shí)將會運(yùn)用到每一層,而且將會產(chǎn)生很多過孔。
在設(shè)置好約束條件和應(yīng)用所創(chuàng)立的規(guī)則后,自動布線將會到達(dá)與預(yù)期相近的結(jié)果,當(dāng)然可能還需求停止一些整理工作,同時(shí)還需求確保其它信號和網(wǎng)絡(luò)布線的空間。在一局部設(shè)計(jì)完成以后,將其固定下來,以避免遭到后邊布線過程的影響。
采
用相同的步驟對其他信號停止布線。布線次數(shù)取決于電路的復(fù)雜性和你所定義的通用規(guī)則的幾。每完成一類信號后,其他網(wǎng)絡(luò)布線的約束條件就會減少。但隨之而
來的是很多信號布線需求手動干預(yù)。如今的自動布線工具功用十分強(qiáng)大,通?赏瓿100%的布線。但是當(dāng)自動布線工具未完成全部信號布線時(shí),就需對余下的信
號停止手動布線。
7.自動布線的設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括:
1)稍微改動設(shè)置,試用多種途徑布線;
2)堅(jiān)持根本規(guī)則不變,試用不同的布線層、不同的印制線和距離寬度以及不同線寬、不同類型的過孔如盲孔、埋孔等,察看這些要素對設(shè)計(jì)結(jié)果有何影響;
3)讓布線工具對那些默許的網(wǎng)絡(luò)依據(jù)需求停止處置;
4)信號越不重要,自動布線工具對其布線的自在度就越大。
8.布線的整理
如
果你所運(yùn)用的EDA工具軟件可以列出信號的布線長度,檢查這些數(shù)據(jù),你可能會發(fā)現(xiàn)一些約束條件很少的信號布線的長度很長。這個(gè)問題比擬容易處置,經(jīng)過手動
編輯能夠縮短信號布線長度和減少過孔數(shù)量。在整理過程中,你需求判別出哪些布線合理,哪些布線不合理。同手動布線設(shè)計(jì)一樣,自動布線設(shè)計(jì)也能在檢查過程中
停止整理和編輯。
9.電路板的外觀
以前的設(shè)計(jì)常常留意電路板的視覺效果,如今不一樣了。自動設(shè)計(jì)的電路板不比手動設(shè)計(jì)的美觀,但在電子特性上能滿足規(guī)則的請求,而且設(shè)計(jì)的完好性能得到保證。
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