多層PCB電路板布局布線的一般原則設(shè)計(jì)人員在電路板布線過(guò)程中需要遵循的一般原則如下:
(1)元器件印制走線的間距的設(shè)置原則。不同網(wǎng)絡(luò)之間的間距約束是由電氣絕緣、制作工藝和元件 )元器件印制走線的間距的設(shè)置原則。 大小等因素決定的。例如一個(gè)芯片元件的引腳間距是 8mil,則該芯片的【Clearance Constraint】就 不能設(shè)置為 10mil,設(shè)計(jì)人員需要給該芯片單獨(dú)設(shè)置一個(gè) 6mil 的設(shè)計(jì)規(guī)則。同時(shí),間距的設(shè)置還要考 慮到生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)能力。
另外,影響元器件的一個(gè)重要因素是電氣絕緣,如果兩個(gè)元器件或網(wǎng)絡(luò)的電位差較大,就需要考慮電氣絕緣問(wèn)題。一般環(huán)境中的間隙安全電壓為 200V/mm,也就是 5.08V/mil。所以當(dāng)同一塊電路板上既 所以當(dāng)同一塊電路板上既 有高壓電路又有低壓電路時(shí),就需要特別注意足夠的安全間距。 有高壓電路又有低壓電路時(shí),就需要特別注意足夠的安全間距。
(2)線路拐角走線形式的選擇。為了讓電路板便于制造和美觀,在設(shè)計(jì)時(shí)需要設(shè)置線路的拐角模式, 線路拐角走線形式的選擇。 可以選擇 45°、90°和圓弧。一般不采用尖銳的拐角,最好采用圓弧過(guò)渡或 45°過(guò)渡,避免采用 90°或 者更加尖銳的拐角過(guò)渡。
導(dǎo)線和焊盤之間的連接處也要盡量圓滑,避免出現(xiàn)小的尖腳,可以采用補(bǔ)淚滴的方法來(lái)解決。當(dāng)焊盤 之間的中心距離小于一個(gè)焊盤的外徑 D 時(shí),導(dǎo)線的寬度可以和焊盤的直徑相同;如果焊盤之間的中 心距大于 D,則導(dǎo)線的寬度就不宜大于焊盤的直徑。 導(dǎo)線通過(guò)兩個(gè)焊盤之間而不與其連通的時(shí)候, 應(yīng)該與它們保持最大且相等的間距, 同樣導(dǎo)線和導(dǎo)線之 導(dǎo)線通過(guò)兩個(gè)焊盤之間而不與其連通的時(shí)候, 應(yīng)該與它們保持最大且相等的間距, 間的間距也應(yīng)該均勻相等并保持最大。 間的間距也應(yīng)該均勻相等并保持最大。
(3)印制走線寬度的確定方法。走線寬度是由導(dǎo)線流過(guò)的電流等級(jí)和抗干擾等因素決定的,流過(guò)電 流過(guò)電 流越大,則走線應(yīng)該越寬。 電源線就應(yīng)該比信號(hào)線寬。為了保證地電位的穩(wěn)定(受地電流大小變 流越大,則走線應(yīng)該越寬。一般電源線就應(yīng)該比信號(hào)線寬 電源線就應(yīng)該比信號(hào)線寬 化影響?。?,地線也應(yīng)該較寬 地線也應(yīng)該較寬。實(shí)驗(yàn)證明:當(dāng)印制導(dǎo)線的銅膜厚度為 0.05mm 時(shí),印制導(dǎo)線的載流量 地線也應(yīng)該較寬 可以按照 20A/mm2 進(jìn)行計(jì)算,即 0.05mm 厚,1mm 寬的導(dǎo)線可以流過(guò) 1A 的電流。所以對(duì)于一般的 對(duì)于一般的 的寬度就可以滿足要求了;高電壓 高電壓, 信號(hào)線來(lái)說(shuō) 10~30mil 的寬度就可以滿足要求了 高電壓,大電流的信號(hào)線線寬大于等于 40mil,線 ~ 線 間間距大于 30mil。為了保證導(dǎo)線的抗剝離強(qiáng)度和工作可靠性,在板面積和密度允許的范圍內(nèi),應(yīng)該 采用盡可能寬的導(dǎo)線來(lái)降低線路阻抗,提高抗干擾性能。
對(duì)于電源線和地線的寬度,為了保證波形的穩(wěn)定,在電路板布線空間允許的情況下,盡量加粗,一般情況下至少需要50mil。
(4)印制導(dǎo)線的抗干擾和電磁屏蔽。導(dǎo)線上的干擾主要有導(dǎo)線之間引入的干擾、電源線引入的干擾 )印制導(dǎo)線的抗干擾和電磁屏蔽。導(dǎo)線上的干擾主要有導(dǎo)線之間引入的干擾、 和信號(hào)線之間的串?dāng)_等, 和信號(hào)線之間的串?dāng)_等,合理安排和布置走線及接地方式可以有效減少干擾源,使設(shè)計(jì)出的電路板具 備更好的電磁兼容性能。
對(duì)于高頻或者其他一些重要的信號(hào)線,例如時(shí)鐘信號(hào)線,一方面其走線要盡量寬, 對(duì)于高頻或者其他一些重要的信號(hào)線,例如時(shí)鐘信號(hào)線,一方面其走線要盡量寬,另一方面可以采取 (就是用一條封閉的地線將信號(hào)線 包裹 起來(lái), 包裹”起來(lái) 相當(dāng)于加一 包地的形式使其與周圍的信號(hào)線隔離起來(lái) 就是用一條封閉的地線將信號(hào)線“包裹 起來(lái), 層接地屏蔽層)。 層接地屏蔽層)。
對(duì)于模擬地和數(shù)字地要分開(kāi)布線,不能混用。 對(duì)于模擬地和數(shù)字地要分開(kāi)布線,不能混用。如果需要最后將模擬地和數(shù)字地統(tǒng)一為一個(gè)電位,則通 常應(yīng)該采用一點(diǎn)接地的方式,也就是只選取一點(diǎn)將模擬地和數(shù)字地連接起來(lái),防止構(gòu)成地線環(huán)路,造 成地電位偏移。
完成布線后,應(yīng)在頂層和底層沒(méi)有鋪設(shè)導(dǎo)線的地方敷以大面積的接地銅膜,也稱為敷銅,用以有效減 完成布線后,應(yīng)在頂層和底層沒(méi)有鋪設(shè)導(dǎo)線的地方敷以大面積的接地銅膜,也稱為敷銅,用以有效減 小地線阻抗,從而削弱地線中的高頻信號(hào),同時(shí)大面積的接地可以對(duì)電磁干擾起抑制作用。 小地線阻抗,從而削弱地線中的高頻信號(hào),同時(shí)大面積的接地可以對(duì)電磁干擾起抑制作用。 大面積的接地可以對(duì)電磁干擾起抑制作用的寄生電容,對(duì)于高速電路來(lái)說(shuō)尤其有害;同時(shí),過(guò)多的過(guò)孔 電路板中的一個(gè)過(guò)孔會(huì)帶來(lái)大約 10pF 的寄生電容,對(duì)于高速電路來(lái)說(shuō)尤其有害 也會(huì)降低電路板的機(jī)械強(qiáng)度。所以在布線時(shí),應(yīng)盡可能減少過(guò)孔的數(shù)量。另外,在使用穿透式的過(guò)孔 在布線時(shí),應(yīng)盡可能減少過(guò)孔的數(shù)量 在布線時(shí) (通孔)時(shí),通常使用焊盤來(lái)代替。這是因?yàn)樵陔娐钒逯谱鲿r(shí),有可能因?yàn)榧庸さ脑驅(qū)е履承┐┩?式的過(guò)孔(通孔)沒(méi)有被打穿,而焊盤在加工時(shí)肯定能夠被打穿,這也相當(dāng)于給制作帶來(lái)了方便。
以上就是PCB 板布局和布線的一般原則,但在實(shí)際操作中,元器件的布局和布線仍然是一項(xiàng)很靈活的工作,元器件的布局方式和連線方式并不唯一,布局布線的結(jié)果很大程度上還是取決于設(shè)計(jì)人員的 經(jīng)驗(yàn)和思路??梢哉f(shuō),沒(méi)有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可以評(píng)判布局和布線方案的對(duì)與錯(cuò),只能比較相對(duì)的優(yōu)和劣。所 以以上布局和布線原則僅作為設(shè)計(jì)參考,實(shí)踐才是評(píng)判優(yōu)劣的唯一標(biāo)準(zhǔn)。更多有關(guān)于PCB布局的信息請(qǐng)點(diǎn)擊:http://www.dzsc.com/product/searchfile/219.html