相信大家在做PCB設(shè)計(jì)時(shí),都會(huì)發(fā)現(xiàn)布線(xiàn)這個(gè)環(huán)節(jié)必不可少,而且布線(xiàn)的合理性,也決定了PCB的美觀度和其生產(chǎn)成本的高低,同時(shí)還能體現(xiàn)出電路性能和散熱性能的好壞,以及是否可以讓器件的性能達(dá)到最優(yōu)等。
在上篇內(nèi)容中,小編主要分享了PCB線(xiàn)寬線(xiàn)距的一些設(shè)計(jì)規(guī)則,那么本篇內(nèi)容,將針對(duì)PCB的布線(xiàn)方式,做個(gè)全面的總結(jié)給到大家,希望能夠?qū)︷B(yǎng)成良好的設(shè)計(jì)習(xí)慣有所幫助。
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走線(xiàn)長(zhǎng)度應(yīng)包含過(guò)孔和封裝焊盤(pán)的長(zhǎng)度。
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布線(xiàn)角度優(yōu)選135°角出線(xiàn)方式,任意角度出線(xiàn)會(huì)導(dǎo)致制版出現(xiàn)工藝問(wèn)題。
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布線(xiàn)避免直角或者銳角布線(xiàn),導(dǎo)致轉(zhuǎn)角位置線(xiàn)寬變化,阻抗變化,造成信號(hào)反射,如下圖所示。
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布線(xiàn)應(yīng)從焊盤(pán)的長(zhǎng)方向出線(xiàn),避免從寬方向或者焊盤(pán)四角出線(xiàn),布線(xiàn)的拐角離焊盤(pán)位置6mil以上為宜,如下圖所示。
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如下圖所示,相鄰焊盤(pán)是同網(wǎng)絡(luò)的,不能直接相連,需要先連接出焊盤(pán)之后再進(jìn)行連接,直接連接容易在手工焊接時(shí)連錫。
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對(duì)于小CHIP器件,要注意布線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)性,保持2端布線(xiàn)線(xiàn)寬一致,如一個(gè)管腳鋪銅,另一管腳也盡量鋪銅處理,減少元件貼片后器件漂移旋轉(zhuǎn),如下圖所示。
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對(duì)于有包地要求的信號(hào),須保證包地的完整性,盡量保證在包地線(xiàn)上進(jìn)行打GND孔處理,兩個(gè)GND孔間距不能過(guò)遠(yuǎn),盡量保持在50-150mil左右,如下圖所示。
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走線(xiàn)應(yīng)有完整且連續(xù)的參考層平面,避免高速信號(hào)跨區(qū),建議高速信號(hào)距離參考平面的邊沿至少有 40mil,如下圖所示。
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由于表貼器件焊盤(pán)會(huì)導(dǎo)致阻抗降低,為減小阻抗突變的影響,建議在表貼焊盤(pán)的正下方按焊盤(pán)大小挖去一層參考層。常用的表貼器件有:電容、ESD、共模抑制電感、連接器等等,如下圖所示。
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如下圖所示,信號(hào)線(xiàn)與其回路構(gòu)成的環(huán)路面積要盡可能小,環(huán)路面積小,對(duì)外輻射小,接收外界的干擾也小。
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如下圖(上)所示,布線(xiàn)不允許出現(xiàn)STUB,布線(xiàn)盡量減小殘樁長(zhǎng)度,建議殘樁長(zhǎng)度為零。并且避免過(guò)孔殘樁效應(yīng),尤其是殘樁長(zhǎng)度超過(guò) 12mil 時(shí),建議通過(guò)仿真來(lái)評(píng)估過(guò)孔殘樁對(duì)信號(hào)完整性的影響,如下圖(下)所示。
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盡量避免走線(xiàn)在不同層形成自環(huán)。在多層板設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)此類(lèi)問(wèn)題,自環(huán)將引起輻射干擾。如下圖所示。
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建議不要在高速信號(hào)上放置測(cè)試點(diǎn)。
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對(duì)于會(huì)產(chǎn)生干擾或者敏感的信號(hào)(如射頻信號(hào)),須規(guī)劃屏蔽罩,屏蔽罩寬度常規(guī)為40mil(一般保持30mil以上,可與客戶(hù)生產(chǎn)廠家確認(rèn)),屏蔽罩上盡量多打GND過(guò)孔,增加其焊接效果。
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同一網(wǎng)絡(luò)的布線(xiàn)寬度應(yīng)保持一致,線(xiàn)寬的變化會(huì)造成線(xiàn)路特性阻抗的不均勻,當(dāng)傳輸?shù)乃俣容^高時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射。在某些條件下,如接插件引出線(xiàn),BGA封裝的引出線(xiàn)類(lèi)似的結(jié)構(gòu)時(shí),因間距過(guò)小可能無(wú)法避免線(xiàn)寬的變化,應(yīng)該盡量減少中間不一致部分的有效長(zhǎng)度,如下圖所示。
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IC管腳出線(xiàn)的線(xiàn)寬要小于或者等于焊盤(pán)寬度,出線(xiàn)寬度不能比焊盤(pán)寬度大,部分信號(hào)因載流等要求,線(xiàn)寬較寬的,布線(xiàn)可先保持與管腳寬度一致,布線(xiàn)引出焊盤(pán)后6-10mil左右再把線(xiàn)寬加粗處理,如下圖所示。
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布線(xiàn)必須連接到焊盤(pán)、過(guò)孔中心。
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有高壓信號(hào),須保證其爬電間距,具體參數(shù)如下圖所示。
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設(shè)計(jì)中包含多片DDR或者其他存儲(chǔ)器芯片的,須向客戶(hù)確認(rèn)布線(xiàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),確認(rèn)是否有參考文檔。
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金手指區(qū)域需要開(kāi)整窗處理,多層板設(shè)計(jì)時(shí),金手指下方所有層的銅應(yīng)作挖空處理,挖空銅皮的距離板框一般3mm以上。
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布線(xiàn)應(yīng)提前規(guī)劃好瓶頸位置的通道情況,合理規(guī)劃好通道最窄處的布線(xiàn)能力。
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耦合電容盡量靠近連接器放置。
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串接電阻應(yīng)靠近發(fā)送端器件放置,端接電阻靠近末端放置,如eMMC時(shí)鐘信號(hào)上的串接電阻,推薦放在靠近 CPU 側(cè)(400mil以?xún)?nèi))。
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建議在IC(如eMMC 顆粒、FLASH顆粒等)的地焊盤(pán)各打1個(gè)地通孔,有效縮短回流路徑, 如下圖所示。
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建議ESD器件的每個(gè)地焊盤(pán)都打一個(gè)地通孔,且通孔要盡量靠近焊盤(pán),如下圖所示。
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避免在時(shí)鐘器件(如晶體、晶振、時(shí)鐘發(fā)生器、時(shí)鐘分發(fā)器)、開(kāi)關(guān)電源、磁類(lèi)器件、插件過(guò)孔等周邊布線(xiàn)。
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走線(xiàn)換層,且換層前后參考層為地平面時(shí),需要在信號(hào)過(guò)孔旁邊放一個(gè)伴隨過(guò)孔,以保證回流路徑的連續(xù)性。對(duì)于差分信號(hào),信號(hào)過(guò)孔、回流過(guò)孔均應(yīng)對(duì)稱(chēng)放置,如下圖(上)所示;對(duì)于單端信號(hào),建議在信號(hào)過(guò)孔旁邊放置一個(gè)回流過(guò)孔以降低過(guò)孔之間的串?dāng)_,如下圖(下)所示。
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連接器的地銅皮距離信號(hào) PAD至少要大等于3倍線(xiàn)寬,如下圖所示。
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在BGA區(qū)域平面斷開(kāi)處用走線(xiàn)連接,或者進(jìn)行削盤(pán)處理,以免破壞平面完整性,如下圖所示。
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PCB布線(xiàn)需要包地處理時(shí),推薦包地方式如下,如下圖所示,L為包地線(xiàn)地過(guò)孔間隔;D為包地線(xiàn)距離信號(hào)線(xiàn)之間的間距,建議≥4*W。
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有些重要的高速單端信號(hào),比如時(shí)鐘信號(hào)、復(fù)位信號(hào)等(如emmc_clk、emmc_datastrobe、RGMII_CLK 等等)建議包地。包地線(xiàn)每隔500mil至少要打一個(gè)地孔,如下圖所示。
設(shè)計(jì)完P(guān)CB后,一定要做分析檢查,才能讓生產(chǎn)更順利,這里推薦一款可以一鍵智能檢測(cè)PCB布線(xiàn)布局最優(yōu)方案的工具:華秋DFM軟件,只需上傳PCB/Gerber文件后,點(diǎn)擊一鍵DFM分析,即可根據(jù)生產(chǎn)的工藝參數(shù)對(duì)設(shè)計(jì)的PCB板進(jìn)行可制造性分析。
編輯:黃飛
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評(píng)論