Για να επιτύχετε το καλόΣχεδιασμός PCB, εκτός από τη συνολική διάταξη δρομολόγησης, οι κανόνες για το πλάτος και την απόσταση της γραμμής είναι επίσης κρίσιμοι. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το πλάτος και η απόσταση της γραμμής καθορίζουν την απόδοση και τη σταθερότητα της πλακέτας κυκλώματος. Ως εκ τούτου, αυτό το άρθρο θα παρέχει μια λεπτομερή εισαγωγή στους γενικούς κανόνες σχεδιασμού για το πλάτος και την απόσταση της γραμμής PCB.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι οι προεπιλεγμένες ρυθμίσεις του λογισμικού θα πρέπει να διαμορφωθούν σωστά και να ενεργοποιηθεί η επιλογή ελέγχου κανόνα σχεδιασμού (DRC) πριν από τη δρομολόγηση. Συνιστάται η χρήση ενός πλέγματος 5mil για δρομολόγηση και για ίσα μήκη 1 εκατ. Πλέγμα μπορεί να ρυθμιστεί με βάση την κατάσταση.
Κανόνες πλάτους γραμμής PCB:
1. Το Routing θα πρέπει πρώτα να συναντήσει τοδυνατότητα κατασκευήςτου εργοστασίου. Επιβεβαιώστε τον κατασκευαστή παραγωγής με τον πελάτη και καθορίστε την ικανότητα παραγωγής του. Εάν δεν παρέχονται συγκεκριμένες απαιτήσεις από τον πελάτη, ανατρέξτε στα πρότυπα σχεδιασμού σύνθετης αντίστασης για το πλάτος γραμμής.
2.ΑντίστασηΠρότυπα: Με βάση το παρεχόμενο πάχος του πίνακα και τις απαιτήσεις στρώματος από τον πελάτη, επιλέξτε το κατάλληλο μοντέλο σύνθετης αντίστασης. Ρυθμίστε το πλάτος της γραμμής σύμφωνα με το υπολογιζόμενο πλάτος μέσα στο μοντέλο σύνθετης αντίστασης. Οι συνήθεις τιμές σύνθετης αντίστασης περιλαμβάνουν 50Ω, διαφορικά 90Ω, 100Ω, κλπ. Σημειώστε εάν το σήμα κεραίας 50Ω πρέπει να εξετάσει την αναφορά στο παρακείμενο στρώμα. Για τις κοινές στοίβες στρώματος PCB ως αναφορά παρακάτω.
3.As που εμφανίζεται στο παρακάτω διάγραμμα, το πλάτος της γραμμής θα πρέπει να πληροί τις απαιτήσεις ικανότητας μεταφοράς ρεύματος. Σε γενικές γραμμές, με βάση την εμπειρία και την εξέταση των περιθωρίων δρομολόγησης, ο σχεδιασμός του πλάτους της γραμμής ισχύος μπορεί να προσδιοριστεί με τις ακόλουθες οδηγίες: για αύξηση της θερμοκρασίας 10 ° C, με πάχος χαλκού 1oz, ένα πλάτος γραμμής 20mil μπορεί να χειριστεί ένα ρεύμα υπερφόρτωσης 1Α. Για το πάχος του χαλκού 0,5oz, ένα πλάτος γραμμής 40mil μπορεί να χειριστεί ένα ρεύμα υπερφόρτωσης 1Α.
4. Για γενικούς σκοπούς σχεδιασμού, το πλάτος της γραμμής θα πρέπει κατά προτίμηση να ελέγχεται πάνω από 4mil, το οποίο μπορεί να ανταποκριθεί στις δυνατότητες παραγωγής των περισσότερωνΚατασκευαστές PCB. Για σχέδια όπου ο έλεγχος σύνθετης αντίστασης δεν είναι απαραίτητος (κυρίως πίνακες 2 επιπέδων), το σχεδιασμό ενός πλάτους γραμμής πάνω από 8mil μπορεί να βοηθήσει στη μείωση του κόστους κατασκευής του PCB.
5. Εξετάστε τοπάχος χαλκούΡύθμιση για το αντίστοιχο στρώμα στη δρομολόγηση. Πάρτε για παράδειγμα χαλκό 2oz, προσπαθήστε να σχεδιάσετε το πλάτος της γραμμής πάνω από 6mil. Όσο πιο παχύτερο είναι ο χαλκός, τόσο ευρύτερο είναι το πλάτος της γραμμής. Ζητήστε τις απαιτήσεις κατασκευής του εργοστασίου για μη τυποποιημένα σχέδια πάχους χαλκού.
6. Για τα σχέδια BGA με γήπεδα 0,5 mm και 0,65mm, ένα πλάτος γραμμής 3,5mil μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ορισμένες περιοχές (μπορεί να ελεγχθεί από τους κανόνες σχεδιασμού).
7. Hdi boardΤα σχέδια μπορούν να χρησιμοποιήσουν πλάτος γραμμής 3 εκατομμυρίων. Για σχέδια με πλάτη γραμμής κάτω από 3mil, είναι απαραίτητο να επιβεβαιωθεί η ικανότητα παραγωγής του εργοστασίου με τον πελάτη, καθώς ορισμένοι κατασκευαστές μπορούν να είναι ικανοί μόνο για πλάτη γραμμής 2mil (μπορούν να ελεγχθούν από τους κανόνες σχεδιασμού). Τα λεπτότερα πλάτη γραμμής αυξάνουν το κόστος κατασκευής και επεκτείνουν τον κύκλο παραγωγής.
8. Αναλογικά σήματα (όπως σήματα ήχου και βίντεο) θα πρέπει να σχεδιάζονται με παχύτερες γραμμές, συνήθως περίπου 15mil. Εάν ο χώρος είναι περιορισμένος, το πλάτος της γραμμής πρέπει να ελέγχεται πάνω από 8mil.
9. Τα σήματα RF θα πρέπει να αντιμετωπίζονται με παχύτερες γραμμές, με αναφορά σε γειτονικά στρώματα και αντίσταση που ελέγχονται στα 50Ω. Τα σήματα RF θα πρέπει να υποβάλλονται σε επεξεργασία στα εξωτερικά στρώματα, να αποφεύγουν τα εσωτερικά στρώματα και να ελαχιστοποιούν τη χρήση των μεταβολών των βημάτων ή των στρωμάτων. Τα σήματα RF θα πρέπει να περιβάλλονται από ένα επίπεδο εδάφους, με το στρώμα αναφοράς κατά προτίμηση να είναι ο χαλκός GND.
PCB Κανόνες απόστασης καλωδίωσης
1. Η καλωδίωση θα πρέπει πρώτα να πληροί την ικανότητα επεξεργασίας του εργοστασίου και η απόσταση γραμμών θα πρέπει να πληροί την ικανότητα παραγωγής του εργοστασίου, που γενικά ελέγχεται στα 4 εκατομμύρια ή παραπάνω. Για τα σχέδια BGA με απόσταση 0,5mm ή 0,65mm, σε ορισμένες περιοχές μπορεί να χρησιμοποιηθεί απόσταση 3,5 εκατομμυρίων. Τα σχέδια HDI μπορούν να επιλέξουν μια απόσταση γραμμής 3 εκατομμυρίων. Τα σχέδια κάτω από 3 εκατομμύρια πρέπει να επιβεβαιώσουν την ικανότητα παραγωγής του εργοστασίου παραγωγής με τον πελάτη. Ορισμένοι κατασκευαστές έχουν δυνατότητα παραγωγής 2 εκατομμυρίων (ελεγχόμενες σε συγκεκριμένες περιοχές σχεδιασμού).
2 Πριν από το σχεδιασμό του κανόνα απόστασης γραμμής, εξετάστε την απαίτηση πάχους χαλκού του σχεδιασμού. Για 1 ουγκιά, προσπαθήστε να διατηρήσετε μια απόσταση 4 εκατομμυρίων ή πάνω, και για χαλκό 2 ουγκιά, προσπαθήστε να διατηρήσετε απόσταση 6 χιλιομέτρων ή πάνω.
3. Ο σχεδιασμός απόστασης για ζεύγη διαφορικών σήματος θα πρέπει να ρυθμιστεί σύμφωνα με τις απαιτήσεις σύνθετης αντίστασης για να εξασφαλιστεί η κατάλληλη απόσταση.
4. Η καλωδίωση πρέπει να παραμένει μακριά από το πλαίσιο του σκάφους και να προσπαθήσει να διασφαλίσει ότι το πλαίσιο του σκάφους μπορεί να έχει βήματα γείωσης (GND). Διατηρήστε την απόσταση μεταξύ σημάτων και άκρων του σκάφους άνω των 40 εκατομμυρίων.
5. Το σήμα στρώματος ισχύος θα πρέπει να έχει απόσταση τουλάχιστον 10 εκατομμυρίων από το στρώμα GND. Η απόσταση μεταξύ της ισχύος και των αεροπλάνων χαλκού πρέπει να είναι τουλάχιστον 10 εκατομμύρια. Για ορισμένες ICs (όπως BGAs) με μικρότερη απόσταση, η απόσταση μπορεί να ρυθμιστεί κατάλληλα σε τουλάχιστον 6 εκατομμύρια (ελεγχόμενα σε συγκεκριμένες περιοχές σχεδιασμού).
6. Σημαντικά σήματα όπως τα ρολόγια, τα διαφορικά και τα αναλογικά σήματα θα πρέπει να έχουν απόσταση 3 φορές το πλάτος (3W) ή να περιβάλλονται από αεροπλάνα (GND). Η απόσταση μεταξύ των γραμμών θα πρέπει να διατηρείται σε 3 φορές το πλάτος της γραμμής για να μειωθεί η παρεμβολή. Εάν η απόσταση μεταξύ των κέντρων δύο γραμμών δεν είναι μικρότερη από 3 φορές το πλάτος της γραμμής, μπορεί να διατηρήσει το 70% του ηλεκτρικού πεδίου μεταξύ των γραμμών χωρίς παρεμβολές, η οποία είναι γνωστή ως η αρχή 3W.
7. Προσανατολιστικά σήματα στρώματος θα πρέπει να αποφεύγουν παράλληλη καλωδίωση. Η κατεύθυνση δρομολόγησης θα πρέπει να σχηματίζει μια ορθογώνια δομή για να μειώσει την περιττή ενδιάμεση απόσυρση.
8. Όταν δρομολόγηση στο επιφανειακό στρώμα, διατηρήστε μια απόσταση τουλάχιστον 1 mm από τις οπές τοποθέτησης για να αποτρέψετε τα βραχυκυκλώματα ή το σχίσιμο της γραμμής λόγω της τάσης εγκατάστασης. Η περιοχή γύρω από τις οπές των βιδών πρέπει να διατηρείται καθαρή.
9. Όταν διαιρέσετε τα στρώματα ισχύος, αποφύγετε υπερβολικά κατακερματισμένες διαιρέσεις. Σε ένα επίπεδο ισχύος, προσπαθήστε να μην έχετε περισσότερα από 5 σήματα ισχύος, κατά προτίμηση εντός 3 σημάτων ισχύος, για να εξασφαλίσετε την τρέχουσα χωρητικότητα μεταφοράς και να αποφύγετε τον κίνδυνο διασταύρωσης σήματος του διαχωρισμένου επιπέδου των παρακείμενων στρωμάτων.
10. Οι διαιρέσεις του αεροπλάνου πρέπει να διατηρούνται όσο το δυνατόν πιο τακτικές, χωρίς μακρές ή αλτήρες διαιρέσεις, για να αποφευχθούν καταστάσεις όπου τα άκρα είναι μεγάλα και η μέση είναι μικρή. Η τρέχουσα χωρητικότητα μεταφοράς θα πρέπει να υπολογίζεται με βάση το στενότερο πλάτος του επιπέδου χαλκού ισχύος.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd
2023-9-16
Χρόνος δημοσίευσης: Σεπ-19-2023
