PCB布局的巧妙技巧及工藝缺陷處理
PCB(PrintedCircuitBoard),中文名稱為印制電路板,又稱印刷電路板、印刷線路板,是重要的電子部件,是電子元器件的支撐體,是電子元器件電氣連接的提供者。由于它是采用電子印刷術(shù)制作的,故被稱為“印刷”電路板。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/275949.htm隨著PCB尺寸要求越來(lái)越小,器件密度要求越來(lái)越高,PCB設(shè)計(jì)的難度也越來(lái)越大。如何實(shí)現(xiàn)PCB高的布通率以及縮短設(shè)計(jì)時(shí)間,在這筆者談?wù)剬?duì)PCB規(guī)劃、布局和布線的設(shè)計(jì)技巧。
在開始布線之前應(yīng)該對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行認(rèn)真的分析以及對(duì)工具軟件進(jìn)行認(rèn)真的設(shè)置,這會(huì)使設(shè)計(jì)更加符合要求。
1確定PCB的層數(shù)
電路板尺寸和布線層數(shù)需要在設(shè)計(jì)初期確定。布線層的數(shù)量以及層疊(STack-up)方式會(huì)直接影響到印制線的布線和阻抗。板的大小有助于確定層疊方式和印制線寬度,實(shí)現(xiàn)期望的設(shè)計(jì)效果。目前多層板之間的成本差別很小,在開始設(shè)計(jì)時(shí)最好采用較多的電路層并使敷銅均勻分布。
2設(shè)計(jì)規(guī)則和限制
要順利完成布線任務(wù),布線工具需要在正確的規(guī)則和限制條件下工作。要對(duì)所有特殊要求的信號(hào)線進(jìn)行分類,每個(gè)信號(hào)類都應(yīng)該有優(yōu)先級(jí),優(yōu)先級(jí)越高,規(guī)則也越嚴(yán)格。規(guī)則涉及印制線寬度、過(guò)孔的最大數(shù)量、平行度、信號(hào)線之間的相互影響以及層的限制,這些規(guī)則對(duì)布線工具的性能有很大影響。
認(rèn)真考慮設(shè)計(jì)要求是成功布線的重要一步。
3組件的布局
在最優(yōu)化裝配過(guò)程中,可制造性設(shè)計(jì)(DFM)規(guī)則會(huì)對(duì)組件布局產(chǎn)生限制。如果裝配部門允許組件移動(dòng),可以對(duì)電路適當(dāng)優(yōu)化,更便于自動(dòng)布線。所定義的規(guī)則和約束條件會(huì)影響布局設(shè)計(jì)。自動(dòng)布線工具一次只會(huì)考慮一個(gè)信號(hào),通過(guò)設(shè)置布線的約束條件以及設(shè)定可布信號(hào)線的層,可以使布線工具能像設(shè)計(jì)師所設(shè)想的那樣完成布線。
比如,對(duì)于電源線的布局:
①在PCB布局中應(yīng)將電源退耦電路設(shè)計(jì)在各相關(guān)電路附近,而不要放置在電源部分,否則既影響旁路效果,又會(huì)在電源線和地線上流過(guò)脈動(dòng)電流,造成竄擾;
?、趯?duì)于電路內(nèi)部的電源走向,應(yīng)采取從末級(jí)向前級(jí)供電,并將該部分的電源濾波電容安排在末級(jí)附近;
?、蹖?duì)于一些主要的電流通道,如在調(diào)試和檢測(cè)過(guò)程中要斷開或測(cè)量電流,在布局時(shí)應(yīng)在印制導(dǎo)線上安排電流缺口。
另外,要注意穩(wěn)壓電源在布局時(shí),盡可能安排在單獨(dú)的印制板上。當(dāng)電源與電路合用印制板時(shí),在布局中,應(yīng)該避免穩(wěn)壓電源與電路元件混合布設(shè)或是使電源和電路合用地線。
因?yàn)檫@種布線不僅容易產(chǎn)生干擾,同時(shí)在維修時(shí)無(wú)法將負(fù)載斷開,到時(shí)只能切割部分印制導(dǎo)線,從而損傷印制板。
4扇出設(shè)計(jì)
在扇出設(shè)計(jì)階段,表面貼裝器件的每一個(gè)引腳至少應(yīng)有一個(gè)過(guò)孔,以便在需要更多的連接時(shí),電路板能夠進(jìn)行內(nèi)層連接、在線測(cè)試和電路再處理。
為了使自動(dòng)布線工具效率最高,一定要盡可能使用最大的過(guò)孔尺寸和印制線,間隔設(shè)置為50mil較為理想。要采用使布線路徑數(shù)最大的過(guò)孔類型。經(jīng)過(guò)慎重考慮和預(yù)測(cè),電路在線測(cè)試的設(shè)計(jì)可在設(shè)計(jì)初期進(jìn)行,在生產(chǎn)過(guò)程后期實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)布線路徑和電路在線測(cè)試來(lái)確定過(guò)孔扇出類型,電源和接地也會(huì)影響到布線和扇出設(shè)計(jì)。
評(píng)論