pcb走线技巧谁知道?



				
				
xiaoxiao765
3884 次浏览 2024-05-27 提问
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最新回答 (3条回答)

2024-05-29 02:18:05 回答

PCB又被称为印刷电路板(PrintedCircuitBoard),它可以实现电子元器件间的线路连接和功能实现,也是电源电路设计中重要的组成部分。今天就将以本文来介绍在PCB设计中的电路布线技巧。多层板布线:电路往往集成度较高,布线密度大,采用多层板既是布线所必须,也是降低干扰的有效手段。在PCBLayout阶段,合理的选择一定层数的印制板尺寸,能充分利用中间层来设置屏蔽,更好地实现就近接地,并有效地降低寄生电感和缩短信号的传输长度,同时还能大幅度地降低信号的交叉干扰等,所有这些方法都对高频电路的可靠性有利。同种材料时,四层板要比双面板的噪声低20dB。但是,同时也存在一个问题,PCB半层数越高,制造工艺越复杂,单位成本也就越高,这就要求在进行PCBLayout时,除了选择合适的层数的PCB板,还需要进行合理的元器件布局规划,并采用正确的布线规则来完成设计。1、电路器件管脚间的引线层间交替越少越好所谓“引线的层间交替越少越好”是指元件连接过程中所用的过孔(Via)越少越好。一个过孔可带来约0.5pF的分布电容,减少过孔数能显着提高速度和减少数据出错的可能性。2、电路器件管脚间的引线越短越好信号的辐射强度是和信号线的走线长度成正比的,高频的信号引线越长,它就越容易耦合到靠近它的元器件上去,所以对于诸如信号的时钟、晶振、DDR的数据、LVDS线、USB线、HDMI线等高频信号线都是要求尽可能的走线越短越好。3、高速电子器件管脚间的引线弯折越少越好高频电路布线的引线最好采用全直线,需要转折,可用45度折线或者圆弧转折,这种要求在低频电路中仅仅用于提高铜箔的固着强度,而在高频电路中,满足这一要求却可以减少高频信号对外的发射和相互间的耦合。4、注意信号线近距离平行走线引入的“串扰”高频电路布线要注意信号线近距离平行走线所引入的“串扰”,串扰是指没有直接连接的信号线之间的耦合现象。由于高频信号沿着传输线是以电磁波的形式传输的,信号线会起到天线的作用,电磁场的能量会在传输线的周围发射,信号之间由于电磁场的相互耦合而产生的不期望的噪声信号称为串扰(Crosstalk)。PCB板层的参数、信号线的间距、驱动端和接收端的电气特性以及信号线端接方式对串扰都有一定的影响。所以为了减少高频信号的串扰,在布线的时候要求尽可能的做到以下几点:(1)在布线空间允许的条件下,在串扰较严重的两条线之间插入一条地线或地平面,可以起到隔离的作用而减少串扰;(2)当信号线周围的空间本身就存在时变的电磁场时,若无法避免平行分布,可在平行信号线的反面布置大面积“地”来大幅减少干扰;(3)在布线空间许可的前提下,加大相邻信号线间的间距,减小信号线的平行长度,时钟线尽量与关键信号线垂直而不要平行;(4)如果同一层内的平行走线几乎无法避免,在相邻两个层,走线的方向务必却为相互垂直;(5)在数字电路中,通常的时钟信号都是边沿变化快的信号,对外串扰大。所以在设计中,时钟线宜用地线包围起来并多打地线孔来减少分布电容,从而减少串扰;(6)对信号时钟尽量使用低电压差分时钟信号并包地方式,需要注意包地打孔的完整性;(7)闲置不用的输入端不要悬空,而是将其接地或接电源(电源在高频信号回路中也是地),因为悬空的线有可能等效于发射天线,接地就能抑制发射。实践证明,用这种办法消除串扰有时能立即见效。5、数字信号的地线和模拟信号地线做隔离模拟地线、数字地线等接往公共地线时要用高频扼流磁珠连接或者直接隔离并选择合适的地方单点互联。高频数字信号的地线的地电位一般是不一致的,两者直接常常存在一定的电压差,而且,高频数字信号的地线还常常带有非常丰富的高频信号的谐波分量,当直接连接数字信号地线和模拟信号地线时,高频信号的谐波就会通过地线耦合的方式对模拟信号进行干扰。所以通常情况下,对高频数字信号的地线和模拟信号的地线是要做隔离的,可以采用在合适位置单点互联的方式,或者采用高频扼流磁珠互联的方式。6、集成电路块的电源引脚增加高频退藕电容每个集成电路块的电源引脚就近增一个高频退藕电容。增加电源引脚的高频退藕电容,可以有效地抑制电源引脚上的高频谐波形成干扰。7、避免走线形成的环路各类高频信号走线尽量不要形成环路,若无法避免则应使环路面积尽量小。8、必须保证良好的信号阻抗匹配信号在传输的过程中,当阻抗不匹配的时候,信号就会在传输通道中发生信号的反射,反射会使合成信号形成过冲,导致信号在逻辑门限附近波动。消除反射的根本办法是使传输信号的阻抗良好匹配,由于负载阻抗与传输线的特性阻抗相差越大反射也越大,所以应尽可能使信号传输线的特性阻抗与负载阻抗相等。同时还要注意PCB上的传输线不能出现突变或拐角,尽量保持传输线各点阻抗连续,否则在传输线各段之间也将会出现反射。这就要求在进行高速PCB布线时,必须要遵守以下布线规则:(1)LVDS布线规则。要求LVDS信号差分走线,线宽7mil,线距6mil,目的是控制HDMI的差分信号对阻抗为100+-15%欧姆;(2)USB布线规则。要求USB信号差分走线,线宽10mil,线距6mil,地线和信号线距6mil;(3)HDMI布线规则。要求HDMI信号差分走线,线宽10mil,线距6mil,每两组HDMI差分信号对的间距超过20mil;(4)DDR布线规则。DDR1走线要求信号尽量不走过孔,信号线等宽,线与线等距,走线必须满足2W原则,以减少信号间的串扰,对DDR2及以上的高速器件,还要求高频数据走线等长,以保证信号的阻抗匹配。保持信号传输的完整性,防止由于地线分割引起的“地弹现象”。

2024-05-29 02:18:05 回答

您好:布线是PCB设计工程师最基本的工作技能之一。走线的好坏将直接影响到整个系统的性能,大多数高速的设计理论也要最终经过Layout得以实现并验证,由此可见,布线在高速PCB设计中是至关重要的。下面将针对实际布线中可能遇到的一些情况,分析其合理性,并给出一些比较优化的走线策略。主要从直角走线,差分走线,蛇形线等三个方面来阐述。
  1、电源、地线的处理
  既使在整个PCB  板中的布线完成得都很好,但由于电源、  地线的考虑不周到而引起的干扰,会使产品的性能下降,有时甚至影响到产品的成功率。所以对电、  地线的布线要认真对待,把电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度,以保证产品的质量。对每个从事电子产品设计的工程人员来说都明白地线与电源线之间噪音所产生的原因,  现只对降低式抑制噪音作以表述:
  众所周知的是在电源、地线之间加上去耦电容。尽量加宽电源、地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的关系是:地线>电源线>信号线,通常信号线宽为:0.2~0.3mm,最经细宽度可达0.05~0.07mm,电源线为1.2~2.5  mm,对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路,  即构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用)用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。或是做成多层板,电源,地线各占用一层。
  2、数字电路与模拟电路的共地处理
  现在有许多PCB  不再是单一功能电路(数字或模拟电路),而是由数字电路和模拟电路混合构成的。
  因此在布线时就需要考虑它们之间互相干扰问题,特别是地线上的噪音干扰。数字电路的频率高,模拟电路的敏感度强,对信号线来说,高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件,对地线来说,整人PCB  对外界只有一个结点,所以必须在PCB  内部进行处理数、模共地的问题,而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间互不相连,只是在PCB  与外界连接的接口处(如插头等)。数字地与模拟地有一点短接,请注意,只有一个连接点。也有在PCB  上不共地的,这由系统设计来决定。
  3、信号线布在电(地)层上
  在多层印制板布线时,由于在信号线层没有布完的线剩下已经不多,再多加层数就会造成浪费也会给生产增加一定的工作量,成本也相应增加了,为解决这个矛盾,可以考虑在电(地)层上进行布线。首先应考虑用电源层,其次才是地层。因为最好是保留地层的完整性。
  4、大面积导体中连接腿的处理
  在大面积的接地(电)中,常用元器件的腿与其连接,对连接腿的处理需要进行综合的考虑,就电气性能而言,元件腿的焊盘与铜面满接为好,但对元件的焊接装配就存在一些不良隐患如:
  ①焊接需要大功率加热器。②容易造成虚焊点。
  所以兼顾电气性能与工艺需要,做成十字花焊盘,称之为热隔离(heat  shield)
  俗称热焊盘(Thermal),这样,可使在焊接时因截面过分散热而产生虚焊点的
  可能性大大减少。多层板的接电(地)层腿的处理相同。
  5、布线中网络系统的作用
  在许多CAD  系统中,布线是依据网络系统决定的。网格过密,通路虽然有所增加,但步进太小,图场的数据量过大,这必然对设备的存贮空间有更高的要求,同时也对象计算机类电子产品的运算速度有极大的影响。而有些通路是无效的,如被元件腿的焊盘占用的或被安装孔、定们孔所占用的等。网格过疏,通路太少对布通率的影响极大。所以要有一个疏密合理的网格系统来支持布线的进行。
  标准元器件两腿之间的距离为0.1  英寸(2.54mm),所以网格系统的基础一般就定为0.1  英寸(2.54  mm)或小于0.1  英寸的整倍数,如:0.05  英寸、0.025  英寸、0.02英寸等。
  6、设计规则检查(DRC)
  布线设计完成后,需认真检查布线设计是否符合设计者所制定的规则,同时也需确认所制定的规则是否符合印制板生产工艺的需求,一般检查有如下几个方面:
  A、线与线,线与元件焊盘,线与贯通孔,元件焊盘与贯通孔,贯通孔与贯
  通孔之间的距离是否合理,是否满足生产要求。
  B、电源线和地线的宽度是否合适,电源与地线之间是否紧耦合(低的波阻抗)?在PCB  中是否还有能让地线加宽的地方。
  C、对于关键的信号线是否采取了最佳措施,如长度最短,加保护线,输入线及输出线被明显地分开。
  D、模拟电路和数字电路部分,是否有各自独立的地线。
  E、后加在PCB  中的图形(如图标、注标)是否会造成信号短路。
  F、对一些不理想的线形进行修改。
  G、在PCB  上是否加有工艺线?阻焊是否符合生产工艺的要求,阻焊尺寸是否合适,字符标志是否压在器件焊盘上,以免影响电装质量。
  H、多层板中的电源地层的外框边缘是否缩小,如电源地层的铜箔露出板外容易造成短路。

2024-05-29 02:18:05 回答

1、输入与输出分开走
当输入是一个小信号,而输出是一个被放大了的比较强的功率信号,布板时应避免输入信号与输出信号走的太近,万不得已时,小信号与功率信号也不能平行走线
2、信号与电源分开走
在系统工作的时候,电源的成分并不纯净,为防止引起干扰,信号线应避免与电源的正极平行走线,尤其是以开关电源供电的高频电路
3、,高频与低频分开走
这个不用解释,高频信号辐射也能引起低频部分的稳定和噪声
上面说的都是些比较空洞的,下面来点实际的
4、预留足够的线径与安全间距
现在的PCB制造技术越来越精密了,但我们也不能走极限,虽然现在很多厂家的线径都能做到0.15mm,间距0.15mm,在实际的产品设计时,如果电路不是需要特别小,我们还是至少大于0.2mm为妥当,这样可以提高PCB制作的可靠性,免得出现PCB短路和断路的现象
5、过孔等于大于0.4mm,太小了PCB加工的时候不方便,太小的孔容易断钻头,插件元器件的焊盘孔径要大于引脚0.2mm以上,尤其是双面板的金属化孔,元器件引脚的直径是0.5,搞个焊盘的孔也是0.5,金属化孔后就会小于引脚的直径
6、走线的时候避免走90度直角,高频信号中严禁避免,防止信号线变天线往外辐射,走斜线还可以缩短走线距离
7、常规情况下,电路板的电流密度按1mm1A来估算,并尽量露锡,增加散热和导电面积
8、频率比较高的信号和电流比较大的走线需要加粗,比如数字电路中的时钟线,还有系统中的电源线,一般要求电源大于信号线1.5倍以上,地线要等于大于电源线,电源线和地线尽可能的短、粗
8、一个系统中有小信号,也有比较强的信号,一般要求电源先给强信号供电,比如电路中的功放级,后给小信号供电,比如小信号的前置放大级,当系统中有高频电路和低频电路的时候,需要各自单独供电,地线也要单独分开走
9、低频的电路中,小信号与功率信号的地线尽量分开走,到电源输出端处汇合,也就是我们常说的一点接地,避免大面积铺地,高频电路中要尽量就近接地,最好是大面积铺地,以防止高频信号的肌肤效应造成地之间的电位差引起的系统不稳定
10、贴片元件下面避免走线,这样不安全,也会有可能造成干扰,尤其是在晶振、电感、变压器等元器件下面绝对避免走信号线,最好也是离的远远的
以上全部为原创,先就这些吧,等我再想想后添加

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