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PCB布线规范 pcb板布线规则尺寸设置

时间:2022-04-29 10:53:31 来源:PCBA 点击:0

PCB布线规范 pcb板布线规则尺寸设置

1.PCB设计配线优先顺序

键控信号线优先:电源、小触摸信号、高速信号、时钟信号、同步信号等键控信号优先配线

密度优先原则:从单板连接关系最复杂的元件着手布线。从单板线最密集的区域开始布线。

2.自动配线

配线品质满足PCB设计的要求时,可以使用自动配线器提高作业效率,在自动配线前必须完成以下准备。

自动布线控制文件(do file)

为了更好地控制布线质量,一般来说,在执行软件的图形接口内可以定义的布线规则之前需要详细定义,但是软件根据设计情况写出自动布线控制文件(dofile)提供在该文件控制下执行的更好的控制方法。

3.对时钟信号、高频信号、敏感信号等键控信号提供专用布线层,保证其最小电路面积。根据需要,必须采用手动优先配线、屏蔽、安全间隔的扩大等方法。保证信号质量。

4.电源层和地层之间EMC环境不好,应避免对干扰敏感的信号配置。

5.需要阻抗控制的网络应被布置在阻抗控制层上。

6.执行PCB设计时应遵循的规则

1)接地电路规则:

环路的最小规则,即由信号线和环路构成的环面积尽量小,环面积越小,对外辐射越少,来自外部的干扰也越小。对于本规则,在地面分割时,应考虑地面和重要信号的走线分布,防止地面开沟等问题。双层板在设计中,在电源上留有足够空间的情况下,参照剩下的部分进行填充,增加几个必要的孔来有效地连接两面的信号,对几个键信号尽量采用地线隔离,对于几个频率高的设计,特别是考虑到该地平面信号电路的问题建议采用多层板。

2)扰频控制

串扰((CrossTalk)是指PCB上不同网络间长的平行布线引起的相互干扰,主要是由于平行线之间的分布容量和分布电感的作用。克服串扰的主要措施是:

增大平行配线的间隔,遵循3W规则。

在平行线之间插入接地隔离线。

缩小布线层和地表之间的距离。

3)屏蔽保护

相应的地线电路规则实际上在诸如时钟信号、同步信号等重要信号中常见,以便尽可能减小信号的电路面积。一些特别重要的,应考虑对频率特别高的信号采用铜轴电缆的屏蔽结构的设计,必须考虑将布的线上和下面的左右用地线隔离,并且如何有效地将屏蔽与实际平面有效地结合。

4)走线方向控制规则:

即,邻接层的走线方向为正交结构。避免在相邻层中沿相同方向移动不同的信号线,并且减少不必要的层间扰频。由于基板结构的限制(背板等),在难以避免这样的状况的情况下,特别是在信号速度高的情况下,应考虑在用地平面上分离各布线层,用用用用地信号线分离各信号线。

5)走线开环检查规则:

一般不允许一端浮起的配线(DanglingLine)

主要是为了避免。天线效应;减少不必要的干扰辐射和接受,否则可能导致无法预知的结果。

6)阻抗匹配检查规则:

同一网络的布线宽度必须一致,线宽的变化导致线路特性阻抗的不均匀,并且在传输速度高的情况下发生反射,并且在设计中应尽量避免这种情况。接插件在引出线、BGA封装引出线等结构的情况下,有时不能避免线宽的变化,应尽量减少中间的不一致部分的有效长度。

7)离线结束网络规则:

在高速数字电路中,如果PCB布线的延迟时间大于信号上升时间(或下降时间)的1/4,则该布线可以被认为是传输线,并且为了确保信号的输入输出阻抗和传输线的阻抗正确匹配可以采用与网络连接方式和布线拓扑结构有关的多种形式的匹配方法。

A.对于点对点(一个输出对应于一个输入)连接,可以选择始端串联匹配或终端并行匹配。前者结构简单,成本低,但延迟大。后者匹配效果好,但结构复杂,成本高。

B.对于点对多点(一个输出对应于多个输出)连接,在网络的拓扑结构是菊花链的情况下,选择终端并行匹配。如果网络是星形结构,可以参照点对点结构。

星形和菊花链是两个基本拓扑结构,其他结构可以看作基本结构的变形,可以采取一些灵活的措施来匹配。在实际操作中,可以使成本、耗电、性能等要素并存,一般不追求完全匹配,而可以将由于失配引起的反射等干扰限制在可容许的范围内。

8)走线闭环检查规则:

防止信号线在不同层之间形成自环。多层板在设计中容易发生这样的问题,自我环会引起辐射干扰。

9)走线分支长度控制规则:

尽可能控制分枝的长度,一般要求是TdelayltTrise/20。

10)走线谐振规则:

主要对于高频信号设计,即,布线长度与该波长不成整数倍关系,以防止产生谐振现象。

11)线长控制规则:

即,短线规则必须尽量缩短布线长度,减少因布线长度过长而引起的干扰问题。特别地,诸如时钟线之类的重要信号线必须将振荡器放置在靠近设备的位置。当驱动多个设备时,应根据情况来确定采用哪个网络拓扑。

12)倒角规则:

在PCB设计中,为了不产生不需要的放射线,避免发生锐角和直角,并且处理性能也不好。

13)设备藕去除规则:

A.增加印制电路板所需的莲藕去除容量,对电源的干扰信号进行滤波,使电源信号稳定。在多层板中,对莲藕除去容量的位置一般不太被要求,但在双层板中,莲藕除去容量的布局和电源的配线方式有时会直接影响系统整体的稳定性,与设计的成功与否有关。

B.双层板在设计中,一般来说,在对电流进行滤波后提供给设备的同时,还必须充分考虑设备的电源噪声对下游设备的影响。一般来说,最好采用总线结构,但是在设计时,考虑由于传输距离过长而引起的电压下降对设备的影响,根据需要增加电源滤波。避免电位差的发生。

C.在高速电路设计中,是否能够正确使用莲藕去除容量涉及整个板的稳定性。

14)设备布局分区/分层规则:

A.主要是为了防止不同工作频率的模块之间的干扰,并且尽量缩短高频部分的布线长度。通常,为了减小布线长度,将高频部分布置在接口部分中,但是这样的布局必须考虑可能受到低频信号的干扰。另外,考虑到高/低频率部分的地平面分割问题,通常采用将两者进行地分割,通过接口进行单点连接。

B.混合电路也有将模拟与数字电路分别配置在印制电路板的两面,分别使用不同的层布线,在中间用地层隔离的方式。

15)孤立铜区域控制规则:

由于孤立铜区域的出现导致一些不可预测的问题,所以将孤立铜区域连接到其他信号有助于信号质量的改善,并且通常将孤立铜区域接地或删除。在实际制作中,PCB制造商在几块板的空白部分追加了铜箔。这个主要在容易加工印制电路板的同时,在印制电路板防止弯曲方面也起到一定的作用。

16)电源与接地层的吻合性规则:

注意,在导通孔密集的区域中,电源和地层的挖掘区域相互连接,形成平面层的分割,平面层的完整性被破坏,地层的信号线的电路面积增大。

17)重复电源和接地层规则:

不同的电源层必须在空间上不重叠。主要是为了减少不同电源之间的干扰,特别是在电压差较大的电源之间,必须避免电源平面的重叠问题,在难以避免的情况下,能够考虑中间间隔层。

18)3W规则:

为了减少线路间串扰,确保线路间隔足够大,并且如果线中心间隔小于3倍的线宽,则可以不相互干扰被称为3W规则的70%的电场。10W的间隔可以用来防止98%的电场相互干扰。

19) 20H规则:

由于电源层和地层之间的电场变化,电磁干扰辐射到板的边缘。边缘效果。解决方案是将电源层内缩以使得电场仅在接地层的范围内传导。以一个H(电源和接地之间的介质的厚度)为单位,当20H被压缩到内侧时,70%的电场可以被限制在接地层的边缘内。内缩100H可以限制98%的电场。

20)五——五规则:

印制电路板层数选择规则,即时钟频率为5MHz或脉冲上升时间小于5ns时PCB板必须采用多层板。这是一般的规则,由于成本等因素,在采用双层板结构的情况下,希望将印制电路板的一面作为完全的地平线。

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