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PCB布线规则 pcb布线图

时间:2022-04-29 10:27:03 来源:PCBA 点击:0

PCB布线规则 pcb布线图

PCBA成品中最核心的部分是线路板,线路板最基础的部分是线路,PCBA抄板加工及PCBA开发加工中对线路板设计配线的理解也不少。

PCB设计应遵循配线的基本规则:

一、行驶方向的控制

输入端子和输出端子的导线必须尽量避免相邻平行。PCB在布线的情况下,邻接层的走线方向成为正交结构,避免在相邻层沿同一方向走线不同的信号线,减少不需要的层间扰频。信号串扰PCBA对加工品的功能有很大的影响。PCB在布线在结构上受到限制(例如一部分的背板)的情况下,在难以避免平行布线的情况下,特别是在信号速率高的情况下,应考虑在用地平面上分离各布线层,用用用地线分离各信号线。邻接层的走线方向的概略图是以下的图。

二、检查走线的开环和闭环

PCB设计布线时,为了避免布线造成的ldquo,天线效果rdquo;减少不必要的干扰辐射和接收通常不允许产生一端悬浮的布线形式。否则,PCBA有可能导致加工无法预知的结果。

必须防止信号线在不同层之间形成自我循环。多层板设计容易发生这样的问题,自环引起辐射干扰。

三、控制走线长度

1.尽可能缩短走线长度

PCB在布线的情况下,为了减少布线长度引起的干扰问题,必须尽量缩短布线长度。

2.调整走线长度

PCBA加工在定时有严格的要求,为了满足信号定时的要求,调整PCB上的信号走线长度成为PCB设计作业的一部分。

调整线长包括以下两个要求。

a.使布线长度一致,保证信号与多个接收机同步。PCB上的信号线的组之间存在相关性的情况,因为需要像总线那样在接收侧使信号同步,所以需要修正其长度。调整方法是找到其中最长的一条线,将其他的线调整为等长。

b.电路设计者通常提出将两个设备之间的布线延迟控制为特定值的请求,例如控制设备A和B之间的引线延迟为1ns,但是PCB工程师实现。另外,PCB中的信号传播速度与PCB的材料、走线的结构、走线的宽度、检修等因素有关。根据信号传播速度,可以计算与期望的行进延迟对应的行进长度。

调整走线长度时常用蛇形线的方式。

四、控制线分支的长度

PCB设计布线时,尽量控制配线分支的长度,尽量缩短分支的长度。此外,通常要求布线延迟tdelayle。trise/20,这里trise是数字信号的上升时间。线分支长度控制示意图

五、角形设计

PCB设计布线的情况下,线曲线不能避免,但是线曲线产生直角角的话,角上产生追加的寄生电容和寄生电感曲线的角被设计成锐角和直角的形式,以避免不需要的放射线的发生PCBA必须不影响加工品的性能。同时,锐角和直角形式的技术性能也不好,要求所有线和线的夹角在135deg以上。如果行驶线确实需要直角角,可以采用两种改进方法:一种是90deg;角是两个45deg。角;另一种是45deg的填充方式最好。该角可以在10GHz的频率用于45deg。角线、角长度最好满足Lge。3W

六、差分对划线

为了避免返回路径的影响不期望,可以采用差分对的走线。为了获得更好的信号匹配性,可以选择差分对走线来实现高速信号传输。上述LVDS级别的传输采用差分传输路径的方式。

1.差分信号传输的优点:

a.输出驱动整体的di/dt会大幅减少,从而轨道陷落和潜在的电磁干扰减少。

b.接收机差分放大器具有比单端放大器更高的增益。

c.差分信号在以一对紧缩耦合差分对传输的情况下,对于串扰和突然变异的返回路径的鲁棒性更好。

d.由于各信号中有独自的返回路径,所以差分信号通过接插件或封装时,难以干扰开关噪声。

2.差分信号缺点:

如果在a.差分信号中不进行适当的平衡或滤波,或者在存在任何共模信号的情况下,EMI可能发生问题。

b.与单端信号相比,传输差分信号需要双倍的信号线。

PCB上的差分对划线如下图所示

3.对划线设计应遵循以下原则:。

a.保持差分对的两个信号线之间的距离S在整个行中是常数。

为了最小化两个差分对信号之间的串扰,确保D>2S。

c.将差分对的两个信号线之间的距离S设为S=3H,使元件的反射阻抗最小化。

d.保持两个差分信号线的长度相等,以消除信号的相位差。

e.避免对差分使用多个大修。因为大修产生阻抗不匹配和电感。七、控制PCB导线阻抗与走线终端匹配

在高速数字电路PCBA加工和射频电路PCBA加工中,需要PCB对导线的阻抗,需要PCB控制导线的阻抗。PCB设计接线时,同一网络的线宽必须一致。线宽的变化导致线路特性阻抗的不均匀性,并且在高速数字电路中传输的信号产生反射,因此在设计中应尽量避免这种情况。接插件在引出线、BGA封装引出线等条件下,在不能避免线宽的变化的情况下,应尽量控制中间的不一致部分的有效长度,使其减少。

在高速数字电路中,PCB设计布线的延迟时间大于信号上升时间(或下降时间)的1/4的情况下,可以将布线看作传输路径。为了确保信号的输入/输出阻抗与传输路径的阻抗精确匹配,所选择的匹配方法可以采用与网络的连接方式和布线的拓扑结构有关的各种形式的终端匹配方法。

八、设计接地保护走线

在模拟电路PCB设计中,保护线被广泛使用。例如,对于没有完全接地面的双层板,如果沿着一个敏感音频输入电路的线的两侧走在一个接地线上,则串扰可以减少一个数量级。

在数字电路中,可以采用完整的接地平面来代替接地保护布线,并且接地保护布线在比完全接地平面更多的地方占优势。

经验上,当将两端接地的第三条线插入两条微带线之间时,两条微带之间的耦合减半。当第三线通过许多通孔连接到接地面时,其耦合进一步减小。有1个以上的地平层时,不要用中间接地,而是用保护线的两端接地。

注意:在数字电路中,两条线之间的距离(间距)足够,允许引入一条保护线时,两条线之间的连接通常较低,不需要设置一条接地保护线。

九、缠绕防止共振

PCB设计布线的情况下,布线长度不得与该波长成整数倍关系,以防止产生谐振现象。

十、布线的一些工艺要求

1.接线范围

如表所示,布线范围尺寸要求包括从内外层线路及铜箔到板边、非金属化孔壁的尺寸。

板外形元件内层线路及铜箔外层线路及铜箔距离边最小尺寸一般边ge;0.5(20)

ge;0.5(20)

引导槽边缘ge;1(40)

导轨深度+2贴片分离边V槽中心ge;1(40)ge;1(40)邮票孔边ge;0.5(20)ge;0.5(20)从非金属化孔壁

最小尺寸

普通孔0.5(20)(垫片)0.3(12)密封圈单板拔出扳手轴孔2(80)扳手可动区域不能接线

2.配线的线宽和线间距离

PCBA在组装加工密度许可的情况下,为了提高无缺陷和可靠性的制造能力,必须尽量选择低密度布线设计。目前,一般厂商的加工能力为最小线宽0.17mm(5mil)、最小线程距离0.17mm(5mil)。一般的布线密度设计参考表。

名称12/18/86/65/5线宽0.3(12)0.2(8)0.15(6)0.17(5)线间距离0.25(10)线间垫间距离

3.线与芯片器件垫的连接

连接线和芯片设备时,原则上可以任意连接。但是,对于使用再流焊接焊接的芯片部件,最好按照以下原则进行设计。

a.对于使用电阻、容量等两个焊盘安装的部件,连接到该焊盘的印刷布线优选从焊盘中心位置对称地引出,必须具有与连接到焊盘的印刷布线相同的宽度。对线宽未满0.3mm(12mil)的引出线可以不考虑该规定。

b.连接到更宽的印刷布线的垫优选通过中间窄的印刷布线转移,该窄的印刷布线一般被称为ldquo。绝热路径rdquo;否则,对于2125(英国制0805)及以下的薄片类SMD,在焊接时容易产生ldquo。立片rdquo;缺陷。具体的要求如图所示。

4.电线连接到SOIC、PLCC、QFP、SOT等设备的焊盘

连接SOIC、PLCC、QFP、SOT等设备的焊盘时,建议如图所示从焊盘的两端引出电线。

5.线宽与电流的关系

当信号的平均电流相对较大时,需要考虑线宽与电流的关系,具体参数可以参考下表。PCB设计在加工中,oz(盎司)被用作铜箔的厚度单位。1 oz铜厚度定义为1平方英寸面积内的铜箔重量为1盎司,对应的物理厚度为35mu。m。当铜箔被用作导线并且通过大电流时,必须参考表中的数据来减少50%的铜箔宽度和载波流量之间的关系。

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