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PCB工程師怎樣提高布線水平

技術中心

Technology

PCB工程師怎樣提高布線水平

分類:
電源技術
作者:
廣州市愛浦電子科技有限公司
來源:
原創
發布時間:
2021/08/28
瀏覽量

布線是PCB設計中最耗時耗力的一個環節,也最能考驗PCB工程師的技術水平。作為一名有追求的PCB設計工程師,該如何提高自己的布線水平呢?據經驗所得,要想做到快速高效的布線,并且讓你的PCB布線看上去高大上,你需要做到以下這5點:

1、遵循PCB布線規則

這是對PCB設計者最基本的要求,也是基礎。PCB布線一般應遵循如下規則:

a)印制導線布線層數根據需要確定。布線占用通道比一般應在50%以上;

b)根據工藝條件和布線密度,合理選用導線寬度和導線間距,力求層內布線均勻,各層布線密度相近,必要時缺線區應加輔助非功能連接盤或印制導線;

c)相鄰兩層導線應布成相互垂直斜交或彎曲走線,以減小寄生電容;

d)印制導線布線應盡可能短,特別是高頻信號和高敏感信號線;對時鐘等重要信號線,必要時還應考慮等延時布線;

e)同層上布設多種電源(層)或地(層)時,分隔間距應不小于1mm;

f)對大于5×5mm²的大面積導電圖形,應局部開窗口;

g)電源層、地層大面積圖形與其連接盤之間應進行熱隔離設計,如圖10所示,以免影響焊接質量;

h)其它電路的特殊要求應符合相關規定。

2、電源、地線的處理

既使在整個PCB板中的布線完成得都很好,但由于電源、地線的考慮不周到而引起的干擾,會使產品的性能下降,有時甚至影響到產品的成功率。所以對電源、地線的布線要認真對待,把電源、地線所產生的噪音干擾降到最低限度,以保證產品的質量。

對每個從事電子產品設計的工程人員來說都明白地線與電源線之間噪音所產生的原因,現只對降低式抑制噪音作以表述:眾所周知的是在電源、地線之間加上去藕電容。

盡量加寬電源、地線寬度,最好是地線比電源線寬,它們的關系是:地線>電源線>信號線,通常信號線寬為:0.2~0.3mm,最精細寬度可達0.05~0.07mm,電源線為1.2~2.5mm。

對數字電路的PCB可用寬的地導線組成一個回路,即構成一個地網來使用,模擬電路的地不能這樣使用,用大面積銅層作地線用,在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用。或是做成多層板,電源,地線各占用一層。

3、數字電路與模擬電路的共地處理

現在有許多PCB不再是單一功能電路,而是由數字電路和模擬電路混合構成的。因此在布線時就需要考慮它們之間互相干擾的問題,特別是地線上的噪音干擾。

數字電路的頻率高,模擬電路的敏感度強,對信號線來說,高頻的信號線盡可能遠離敏感的模擬電路器件,對地線來說,整個PCB對外界只有一個結點,所以必須在PCB內部進行處理數、模共地的問題,而在板內部數字地和模擬地實際上是分開的它們之間互不相連,只是在PCB與外界連接的接口處(如插頭等)。

數字地與模擬地有一點短接,請注意,只有一個連接點。也有在PCB上不共地的,這由系統設計來決定。

4、信號線布在電源層或地層上

在多層印制板布線時,由于在信號線層沒有布完的線剩下已經不多,再多加層數就會造成浪費也會給生產增加一定的工作量,成本也相應增加了,為解決這個矛盾,可以考慮在電源層或地層上進行布線。

首先應考慮用電源層,其次才是地層。因為最好是保留地層的完整性。

5、設計規則檢查(DRC)

布線設計完成后,需認真檢查布線設計是否符合設計者所制定的規則,同時也需確認所制定的規則是否符合印制板生產工藝的需求,一般檢查有如下幾個方面:

a)線與線,線與元件焊盤,線與貫通孔,元件焊盤與貫通孔,貫通孔與貫通孔之間的距離是否合理,是否滿足生產要求。

b)電源線和地線的寬度是否合適。電源與地線之間是否緊耦合。在PCB中是否還有能讓地線加寬的地方。

c)對于關鍵的信號線是否采取了最佳措施,如長度最短,加保護線,輸入線及輸出線被明顯地分開。

d)模擬電路和數字電路部分,是否有各自獨立的地線。后加在PCB中的圖形(如圖標、注標)是否會造成信號短路。

e)對一些不理想的線形進行修改。

f)在PCB上是否加有工藝線。阻焊是否符合生產工藝的要求,阻焊尺寸是否合適,字符標志是否壓在器件焊盤上,以免影響電裝質量。

g)多層板中的電源地層的外框邊緣是否縮小,如電源地層的銅箔露出板外,則容易造成短路。

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