好好收藏,這31條PCB設(shè)計(jì)布線技巧!
發(fā)布時(shí)間:2024-08-23作者:admin點(diǎn)擊:121
相信大家在做PCB設(shè)計(jì)時(shí),都會(huì)發(fā)現(xiàn)布線這個(gè)環(huán)節(jié)必不可少,而且布線的合理性,也決定了PCB的美觀度和其生產(chǎn)成本的高低,同時(shí)還能體現(xiàn)出電路性能和散熱性能的好壞,以及是否可以讓器件的性能達(dá)到最優(yōu)等。
本篇內(nèi)容,將針對(duì)PCB的布線方式,做個(gè)全面的總結(jié)。
1、走線長(zhǎng)度應(yīng)包含過(guò)孔和封裝焊盤的長(zhǎng)度。
2、布線角度優(yōu)選135°角出線方式,任意角度出線會(huì)導(dǎo)致制版出現(xiàn)工藝問(wèn)題。
3、布線避免直角或者銳角布線,導(dǎo)致轉(zhuǎn)角位置線寬變化,阻抗變化,造成信號(hào)反射,如下圖所示。
4、布線應(yīng)從焊盤的長(zhǎng)方向出線,避免從寬方向或者焊盤四角出線,布線的拐角離焊盤位置6mil以上為宜,如下圖所示。
5、如下圖所示,相鄰焊盤是同網(wǎng)絡(luò)的,不能直接相連,需要先連接出焊盤之后再進(jìn)行連接,直接連接容易在手工焊接時(shí)連錫。
6、對(duì)于小CHIP器件,要注意布線的對(duì)稱性,保持2端布線線寬一致,如一個(gè)管腳鋪銅,另一管腳也盡量鋪銅處理,減少元件貼片后器件漂移旋轉(zhuǎn),如下圖所示。
7、對(duì)于有包地要求的信號(hào),須保證包地的完整性,盡量保證在包地線上進(jìn)行打GND孔處理,兩個(gè)GND孔間距不能過(guò)遠(yuǎn),盡量保持在50-150mil左右,如下圖所示。
8、走線應(yīng)有完整且連續(xù)的參考層平面,避免高速信號(hào)跨區(qū),建議高速信號(hào)距離參考平面的邊沿至少有 40mil,如下圖所示。
9、由于表貼器件焊盤會(huì)導(dǎo)致阻抗降低,為減小阻抗突變的影響,建議在表貼焊盤的正下方按焊盤大小挖去一層參考層。常用的表貼器件有:電容、ESD、共模抑制電感、連接器等等,如下圖所示。
10、如下圖所示,信號(hào)線與其回路構(gòu)成的環(huán)路面積要盡可能小,環(huán)路面積小,對(duì)外輻射小,接收外界的干擾也小。
11、如下圖(上)所示,布線不允許出現(xiàn)STUB,布線盡量減小殘樁長(zhǎng)度,建議殘樁長(zhǎng)度為零。并且避免過(guò)孔殘樁效應(yīng),尤其是殘樁長(zhǎng)度超過(guò) 12mil 時(shí),建議通過(guò)仿真來(lái)評(píng)估過(guò)孔殘樁對(duì)信號(hào)完整性的影響,如下圖(下)所示。
12、盡量避免走線在不同層形成自環(huán)。在多層板設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)此類問(wèn)題,自環(huán)將引起輻射干擾。如下圖所示。
13、建議不要在高速信號(hào)上放置測(cè)試點(diǎn)。
14、對(duì)于會(huì)產(chǎn)生干擾或者敏感的信號(hào)(如射頻信號(hào)),須規(guī)劃屏蔽罩,屏蔽罩寬度常規(guī)為40mil(一般保持30mil以上,可與客戶生產(chǎn)廠家確認(rèn)),屏蔽罩上盡量多打GND過(guò)孔,增加其焊接效果。
15、同一網(wǎng)絡(luò)的布線寬度應(yīng)保持一致,線寬的變化會(huì)造成線路特性阻抗的不均勻,當(dāng)傳輸?shù)乃俣容^高時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射。在某些條件下,如接插件引出線,BGA封裝的引出線類似的結(jié)構(gòu)時(shí),因間距過(guò)小可能無(wú)法避免線寬的變化,應(yīng)該盡量減少中間不一致部分的有效長(zhǎng)度,如下圖所示。
16、IC管腳出線的線寬要小于或者等于焊盤寬度,出線寬度不能比焊盤寬度大,部分信號(hào)因載流等要求,線寬較寬的,布線可先保持與管腳寬度一致,布線引出焊盤后6-10mil左右再把線寬加粗處理,如下圖所示。
17、布線必須連接到焊盤、過(guò)孔中心。
18、有高壓信號(hào),須保證其爬電間距,具體參數(shù)如下圖所示。
19、設(shè)計(jì)中包含多片DDR或者其他存儲(chǔ)器芯片的,須向客戶確認(rèn)布線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),確認(rèn)是否有參考文檔。
20、金手指區(qū)域需要開(kāi)整窗處理,多層板設(shè)計(jì)時(shí),金手指下方所有層的銅應(yīng)作挖空處理,挖空銅皮的距離板框一般3mm以上。
21、布線應(yīng)提前規(guī)劃好瓶頸位置的通道情況,合理規(guī)劃好通道最窄處的布線能力。
22、耦合電容盡量靠近連接器放置。
23、串接電阻應(yīng)靠近發(fā)送端器件放置,端接電阻靠近末端放置,如eMMC時(shí)鐘信號(hào)上的串接電阻,推薦放在靠近 CPU 側(cè)(400mil以內(nèi))。
24、建議在IC(如eMMC 顆粒、FLASH顆粒等)的地焊盤各打1個(gè)地通孔,有效縮短回流路徑, 如下圖所示。
25、建議ESD器件的每個(gè)地焊盤都打一個(gè)地通孔,且通孔要盡量靠近焊盤,如下圖所示。
26、避免在時(shí)鐘器件(如晶體、晶振、時(shí)鐘發(fā)生器、時(shí)鐘分發(fā)器)、開(kāi)關(guān)電源、磁類器件、插件過(guò)孔等周邊布線。
27、走線換層,且換層前后參考層為地平面時(shí),需要在信號(hào)過(guò)孔旁邊放一個(gè)伴隨過(guò)孔,以保證回流路徑的連續(xù)性。對(duì)于差分信號(hào),信號(hào)過(guò)孔、回流過(guò)孔均應(yīng)對(duì)稱放置,如下圖(上)所示;對(duì)于單端信號(hào),建議在信號(hào)過(guò)孔旁邊放置一個(gè)回流過(guò)孔以降低過(guò)孔之間的串?dāng)_,如下圖(下)所示。
28、連接器的地銅皮距離信號(hào) PAD至少要大等于3倍線寬,如下圖所示。
29、在BGA區(qū)域平面斷開(kāi)處用走線連接,或者進(jìn)行削盤處理,以免破壞平面完整性,如下圖所示。
30、PCB布線需要包地處理時(shí),推薦包地方式如下,如下圖所示,L為包地線地過(guò)孔間隔;D為包地線距離信號(hào)線之間的間距,建議≥4*W。
31、有些重要的高速單端信號(hào),比如時(shí)鐘信號(hào)、復(fù)位信號(hào)等(如emmc_clk、emmc_datastrobe、RGMII_CLK 等等)建議包地。包地線每隔500mil至少要打一個(gè)地孔,如下圖所示。