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初學(xué)者的十大PCB布線技巧
有一句老話:PCB設(shè)計(jì)是90%的布局和10%的布線。 今天仍然是這樣,組件的放置將決定布線將花費(fèi)多少時(shí)間,但這并不意味著布線PCB不再那么重要。 這只是您在每項(xiàng)活動(dòng)上花費(fèi)多少時(shí)間的問(wèn)題。
如果這是您初次進(jìn)行PCB布局,那么看到混亂的模樣可能有點(diǎn)嚇人。 使用這十大PCB布線技巧以及我們的十大元器件放置技巧,可以使您的初次PCB布局成功。
貼士6 –避免使用90度走線角
如果您與工程師和制造商交談,您會(huì)一次又一次聽到,不要使用90度走線角。為什么?當(dāng)您的電路板上有一束尖銳的直角轉(zhuǎn)彎的走線時(shí),該90度角的外角可能會(huì)被蝕刻得比標(biāo)準(zhǔn)走線寬度窄。而且在極端 的情況下,您可能會(huì)得到一堆未被完全蝕刻的90度跡線,從而導(dǎo)致短路。
作為解決此問(wèn)題的方法,請(qǐng)嘗試使用45度角跡線。 這將產(chǎn)生一些漂亮的PCB布局,同時(shí)還能夠輕松蝕刻掉板上的所有銅,從而使制造商的工作變得更輕松。
PCB設(shè)計(jì)過(guò)程簡(jiǎn)介
PCB設(shè)計(jì)是在電路原理圖繪制完成的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。首先要依據(jù)規(guī)則繪制好電路原理圖,保證各部分連接線的正確和有效,設(shè)計(jì)完電路原理圖后,要進(jìn)行ERC檢查,檢查無(wú)誤后進(jìn)入PCB編輯器中,之后點(diǎn)擊菜單欄的工具,選擇封裝管理器,進(jìn)入封裝管理器頁(yè)面,單擊左邊的每一個(gè)元件,而后選擇封裝時(shí)的元器件,之后建立一個(gè)PCB工程,在菜單欄找到并點(diǎn)擊文件,選擇新建,再選擇Project。保存更名完成后將之前的原理圖拖入該P(yáng)roject工程文件,然后點(diǎn)擊空白處并建立一個(gè)PCB文件,保存原理圖和PCB文件。在界面左下角點(diǎn)擊File,在上方矩框內(nèi)找到PCB Board izard,根據(jù)向?qū)c(diǎn)擊下一步,這里我們選擇了英制單位mi1,接下來(lái)選擇板剖面,這擇板層及過(guò)孔類型,選擇組件和布線工藝,選擇默認(rèn)線和過(guò)孔尺寸等一系列選擇設(shè)置,在上述都設(shè)置好之后即完成了該步驟。接著點(diǎn)擊設(shè)計(jì),選擇Update PCB document,在彈出的對(duì)話框點(diǎn)擊生效更改。在布局中,我們選擇了手動(dòng)布局,相對(duì)自動(dòng)布局來(lái)說(shuō)這一步是為了保證板面元件的分布能更有效利用矩形空間并有利于接下來(lái)的布線,之后設(shè)置布線策略,選擇編輯布線規(guī)則,我們將這種布線方式和水平,垂直方向上的都做了對(duì)照。
由此我們通過(guò)菜單命令完成了將電路原理圖中元件器對(duì)應(yīng)的封裝加載到PCB編輯器中,在此基礎(chǔ)上根據(jù)原定的制板要求,通過(guò)上述一系列的操作步驟完成了PCB的設(shè)計(jì)。
高速PCB的疊層設(shè)計(jì)
現(xiàn)在系統(tǒng)工作頻率的提高,使PCB的設(shè)計(jì)復(fù)雜度逐步提高,對(duì)于信號(hào)完整性的分析除了反射,串繞,以及EMI等之外,疊層設(shè)計(jì)的合理性和電源系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠也是重要的設(shè)計(jì)思想。合理而優(yōu)良的PCB疊層設(shè)計(jì)可以提高整個(gè)系統(tǒng)的EMC性能,并減小PCB回路的輻射效應(yīng),同樣,穩(wěn)定可靠的電源可以為信號(hào)提供理想的返回路徑,減小環(huán)路面積?,F(xiàn)在普遍使用的是高速數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)中多層板和多個(gè)工作電源,這就涉及多層板的板層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、介質(zhì)的選擇和電源/地層的設(shè)計(jì)等,其中電源(地)層的設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。同時(shí),合理的疊層設(shè)計(jì)為好的布線和互連提供基礎(chǔ),是設(shè)計(jì)一個(gè)優(yōu)1質(zhì)PCB的前提。
PCB的疊層設(shè)計(jì)通常由PCB的性能要求、目標(biāo)成本、制造技術(shù)和系統(tǒng)的復(fù)雜程度等因素決定。對(duì)于大多數(shù)的設(shè)計(jì),存在許多相互沖突的要求,通常完成的設(shè)計(jì)策略是在考慮各方面的因素后折中決定的。對(duì)于高速、高1性能系統(tǒng),通常采用多層板,層數(shù)可能高達(dá)30層或更多。
一款PCB設(shè)計(jì)的層數(shù)及層疊方案取決于以下幾個(gè)因素:
(1)硬件成本:PCB層數(shù)的多少與硬件成本直接相關(guān),層數(shù)越多硬件成本就越高,以消費(fèi)類產(chǎn)品為代表的硬件PCB一般對(duì)于層數(shù)有限制,例如筆記本電腦產(chǎn)品的主板PCB層數(shù)通常為4~6層,很少超過(guò)8層;
(2)高密元器件的出線:以BGA封裝器件為代表的高密元器件,此類元器件的出線層數(shù)基本決定了PCB板的布線層層數(shù);
(3)信號(hào)質(zhì)量控制:對(duì)于高速信號(hào)比較集中的PCB設(shè)計(jì),如果重點(diǎn)關(guān)注信號(hào)質(zhì)量,那么就要求減少相鄰層布線以降低信號(hào)間串?dāng)_,這時(shí)布線層層數(shù)與參考層層數(shù)(Ground層或Power層)的比例是1:1,就會(huì)造成PCB設(shè)計(jì)層數(shù)的增加;反之,如果對(duì)于信號(hào)質(zhì)量控制不強(qiáng)制要求,則可以使用相鄰布線層方案,從而降低PCB層數(shù);
(4)原理圖信號(hào)定義:原理圖信號(hào)定義會(huì)決定PCB布線是否“通順”,糟糕的原理圖信號(hào)定義會(huì)導(dǎo)致PCB布線不順、布線層數(shù)增加;
(5)PCB廠家加工能力基線:PCB設(shè)計(jì)者給出的層疊設(shè)計(jì)方案(疊層方式、疊層厚度 等),必須要充分考慮PCB廠家的加工能力基線,如:加工流程、加工設(shè)備能力、常用PCB板材型號(hào) 等 。