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高速PCB设计 高速pcb布线规则

时间:2022-04-29 11:07:20 来源:PCBA 点击:0

高速PCB设计 高速pcb布线规则

在PCB设计中,布线是完成产品设计的重要步骤,可以说之前的准备工作都是为此而进行的。在整体PCB中,布线的设计过程中最受限制,技术最精细,工作量最大。PCB布线有单面布线、双面布线和多层布线。

布线方式也有两种:自动布线和交互布线,在自动布线之前,可以交互对事先要求比较严格的线进行布线,避免输入端和输出端的边线相邻平行,以免发生反射干涉。根据需要隔离地线,邻接层的配线相互垂直,容易产生平行的寄生结合。

自动布线的布通率可以根据良好的布局预先设置布线规则,包括布线的弯曲次数、导通孔的数量、步进的数量等。一般进行探索式配线,快速连通短线,然后进行迷宫式配线,首先对配线进行全球的配线路径优化,可以根据需要切断配线的线。为了改善整体效果,试着重新接线吧。

对目前的高密度PCB设计已经感觉到通孔不太适应,它浪费了很多宝贵的布线通道,为了解决这个矛盾,出现了盲孔和埋孔技术,它不仅完成了导通孔的作用,还节省了许多布线通道使布线过程更方便更流畅、更完整、PCB板的设计过程是一个复杂而简单的过程,如果想好好掌握它,还需要广大电子工程人员亲自体验,才能真正意义上得到。

1.电源、地线的处理

PCB板整体的配线良好,但由于电源、地线的考虑不够周到而造成的干扰,产品性能下降,有时会影响产品的成功率。所以对电气、地线的布线要认真对待,将电气、地线产生的噪音干扰降到最低限度,保证产品质量。

对于从事电子产品设计的所有施工人员来说,理解了地线和电源线之间产生噪音的原因,现在只叙述了降低式噪音抑制。

(1)已知在电源和接地之间加上结合容量。

(2)尽量扩大电源、地线宽度,优选地线比电源线宽度宽,它们的关系是:地线>电源线>信号线,通常信号线宽度为:0.2~0.3mm,最细的宽度为0.05~0.07mm,电源线为1.2~2.5mm。

对于数字电路PCB,可以用宽的接地线构成电路,即,可以构成地网来使用(模拟电路的接地不能这样使用)。

(3)以大面积铜层为地线用,将印制板中未使用的部分全部连接到地线用。或者多层板,电源、地线各占一层。

2.数字电路与模拟电路的共地处理

目前,许多PCB不是单一功能电路(数字或模拟电路),而是混合数字电路和模拟电路而构成。因此,在布线时,需要考虑它们之间的相互干扰问题,特别是地线上的噪声干扰。

数字电路的频率高,模拟电路的灵敏度高,对于信号线来说高频的信号线尽量远离敏感的模拟电路元件,对于地线来说,由于整个人PCB相对于外部只有一个接点,所以必须在PCB内部进行处理数、模块共地的问题在板内部,数字地和模拟地实际上分离的那些之间没有相互连接。PCB仅与外部连接的接口(插头等)连接。数值上和模拟有点短的连接,但是连接点只有一个。在由系统设计决定的PCB上也有非共地。

3.将信号线布线到电层

多层印制板布线的情况下,信号线层中没有布线的线残留的情况比较少,如果再增加层数的话,生产上一定的工作量就会增加,成本也会相应地增加,所以为了解决这个矛盾,考虑在电气(地)层进行布线。首先要考虑使用电源层,然后再考虑地层。因为最好保持地层的完整性。

4.大面积导体中的连接脚的处理

在大面积的接地(电)中,经常使用的部件的脚和其连接,对于连接脚的处理需要综合考虑,关于电气性能,部件的脚的焊接盘和铜面最好满接,但是部件的焊接组装有几个不良的危险性。

(1)焊接需要大功率加热器。

(2)容易产生假斑。

因此,能够兼顾电的性质和处理的必要性而制作交叉花垫,通过称为热分离(heatshield)通称热焊盘Thermal),能够大幅降低焊接时截面过热而产生虚焊接点的可能性。多层板的接地层脚的处理相同。

5.网络系统在布线中的作用

在许多CAD系统中,基于网络系统来确定布线。网状物过密,虽然通道增加了步进太小,图示场的数据量太大,这必然对设备的储存空间有更高的要求,同时对对象计算机类电子产品的运算速度也有极大的影响。一部分通路无效,例如被元件脚的垫占据,或被安装孔、定达孔占据。网状物太少,通道太少,对布通率有很大影响。为了支持配线的进展,需要疏密合理的网格系统。

由于标准装置的双脚之间的距离为0.1英寸(2.54mm),因此网格系统的基础通常被定义为0.1英寸(2.54mm)或小于0.1英寸的整数倍,例如0.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等。

6.设计规则检查DRC

配线设计完成后,在认真检查配线设计是否符合设计者制定的规则的同时,必须确认制定的规则是否符合印制板生产过程的需要,一般的检查有以下几个方面。

(1)线与线、线与元件垫、线与通孔、元件垫与通孔、通孔与通孔之间的距离是否合理,是否满足生产要求。

(2)电源线和地线的宽度是否合适,电源和地线之间是否紧密结合(低波阻抗?PCB中是否有能够使地线变宽的地方。

(3)对于重要的信号线,是否采取了最短长度、附加保护线、输入线及输出线明显分离等最佳措施。

(4)模拟电路和数字电路部是否有各自独立的接地线。

(5)之后加入PCB的模式如图标,注标)是否短路信号。

(6)修正一些不希望的线性。

(7)PCB是否有工顺?焊接电阻应不符合生产技术要求,焊接电阻尺寸是否合适,文字标识是否按在器件垫上,不影响电器质量。

(8)多层板中电源地层的边框是否缩小,例如电源地层的铜箔露出板的外面容易发生短路。

以上,对高速PCB设计向导-PCB配线设计进行了说明,在电路基板产品中需要PCB设计、PCB制板、元设备购入、SMT贴片加工、DIP插件加工、PCBA代理服务时,请与电子联系。

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