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    2022年布线的基本规则 .pdf

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    2022年布线的基本规则 .pdf

    布线的基本规则PCB 布线的布通率依赖于良好的布局和布线规则的设置。布线规则可以预先制定,包括走线的弯曲次数、导通孔的数目、步进的大小等。一般先进行探索式布线,快速地把地短线连通,然后进行迷宫式布线,先全局性地优化尚未布的联机路径。可以根据需要断开已布的线,并试着重新再布线,可以改进总体效果。对目前高密度的PCB 板设计,过孔不太适合了,它浪费了许多宝贵的布线通道。为了解决这一矛盾,出现了盲孔和埋孔技朮,它不但完成了导通孔的作用,还省出许多布的通道,使布线过程完成得更加方便、流畅、完善。1 印制电路板的走线印制电路板的走线即印制电路板上的导线,是指PCB 板上起各个元器件电气导通作用的联机。印制电路板的走线具有长度、宽度、厚度、形状、方向等属性,这些不同的属性在PCB 设计中以体现出不同的作用,PCB 设计者需要进行深入的了解,才能真正设计出高质量的 PCB。(1)走线长度尽量走短线,特别是对信号电路来讲,线越短电阻越小,干扰越小,同时耦合线的长度应尽量减短。(2)走线形状同一层上的信号线改变方向时应该走斜线或弧形,且曲率半径比较好,应避免直角拐角。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 6 页 -(3)走线宽度和中心距在PCB设计中,网络性质相同的印制电路板线条的宽度要求一致,这样有利于阻抗匹配。从印制电路板制作工艺来讲,宽度可以做到0.3mm、0.2mm 甚至 0.1mm,中心距也可以做到0.3mm、0.2mm 甚至0.1mm。但是,随着线条的变细,间距变小,在生产过程中的质量就更加难以控制,废品率将上升。综合考虑以上的因素,选用0.25mm线宽和 0.25mm线间距的布线原则比较适宜,这样既能有效控制质量,也能满足用户要求。(4)多层板走线方向多层板走线要按电源层、地线层和信号层分开,减少电源、地、信号之间的干扰。多层板走线要求相邻两层板的线条应昼量互相垂直,或走斜线、曲线,不能平行走线,以利于减少板层间的耦合和干扰。大面积的电源层和大面积的地层要相邻。实际上电源层和地层之间形成一个电容,能够起到滤波作用。2焊盘设计要求因为目前表面贴装元器件还没有统一的标准,不同的国家、不同的生产厂商所生产的元器件外形封装都有差异,所以在选择焊盘尺寸时,应与自己所选的元器件的封装外形、引脚等与焊接相关的尺寸进行比较。(1)焊盘长度在焊点可靠性中,焊盘长度所起的作用比焊盘宽度更为重要,焊点的可靠性主要取决于长度而不是宽度。其尺寸的选择,要有利于焊名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 6 页 -料融入时能够形成良好的弯月轮廓,还要避免焊料产生侨连现象,以及兼顾组件的物理尺寸偏差,从而增加焊点的附着国,提高焊接的可靠性。(2)焊盘宽度对于 0805 以上的电阻和电容组件,或引脚脚间距在 1.27mm以上的 SO、SOJ封装 IC 芯片而言,焊盘的宽度一般在组件引脚脚宽度的基础上加睛个数量值,数值的范围在0.10.25mm 之间。而对于0.64mm(包括 0.64mm)脚间距以下的 IC 芯片,焊盘宽度应等于引脚的宽度。对于细间距的QFP 封装的器件,有时焊盘宽度相对引脚来说还要适当减少(如在两焊盘之间有引线穿过时)。(3)过孔的处理焊盘内不允许有过孔,以避免因焊料流失引起焊接不良。如过孔的确需要与焊盘相连,应昼可能用细线条加以互连,且过孔与焊盘边缘之间的距离应大于1mm。(4)字符、图形的要求字符、图形等标志符号不得印在焊盘上,以避免引起焊接不良。(5)焊盘间线条要求应尽可能避免在细间距组件焊盘之间穿越联机,的确需要在焊盘之间穿越联机的应用阻焊膜对其加以可靠的遮蔽。(6)焊盘对称性的要求对于同一个元器件,凡是对称使用的焊盘,如 QFP、SOIC 封装等,设计时应严格保证其全面的对称。即焊盘图形的形状、尺寸完全一致,名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页,共 6 页 -以保证焊料熔融时作用于元器件上所有的焊点的表面张力保持平衡,以利于形成理想的优质焊点,保主不产生位移。3布线中栅格系统的作用在 CAD 系统中,显示栅格只是为了方便起指示作用,而设计栅格决定了布线时走线的步进大小和导线之间的间距。设计栅格过密,通路虽然有所增加,但步进太小,图象的数据过大,这必然对设备的存储空间和计算器的运行速度等有更高的要求,而有些通路是无效的如被组件引脚之间距离为0.1in(1in2.54cm),所以设计栅格系统的栅格大小一般就定为0.1in 或小于0.1in 的某个数的倍数,如0.05in、0.025in、0.02in 等。4电源、地线的处理电源、地线的处理在PCB 设计中起到一个非常关键的作用。即使在整个 PCB 板中的布线完成得比较好,如果电源、地线的布线考虑不周到,也会使产品性能下降,有时甚至影响到产品的成功率。所以对电源、地线的布线要认真对待,把电源、地线所产生影响噪声降到最低限度,以提高PCB 板的质量。(1)电源、地线的一般处理方法对于每个从事电子产吕设计的工程人来说,都需要明白地线与电源线之间的噪声产生的原因,现只对降噪、抑制噪声做简单的介绍。降低、抑制噪声的一般手段是在电源、地线之间加上去耦电容。昼量加宽电源、地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的关系是:地线宽度 电源线宽度 信号线宽度,通常信号线宽度为0.20.3mm名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页,共 6 页 -最细宽度可达0.050.07mm,电源线宽为1。22。5mm。对数字电路的 PCB 可用宽的地线组成一回路,即构成一个地网来使用(仿真电路的地不能这样使用),用大面积铜层做地线用,在印制电路板上把没有被用上的地方都与地线连接上,作为地线用或是做成我层板,地线、电源线各占一层。(2)数字电路与仿真电路共地的处理现有许多 PCB不再是单一性质的电路,而是数字电路和仿真电路混合构成的。因此在布线时就需要考虑它们之间的相互干扰的问题,特别是地在线的噪声干扰。数字电路的工作频率高,仿真电路的灵敏度强。对信号线来说,高频的信号应昼可能远离敏感的仿真电路器件。对地线来说,整个PCB板对外界只有一个接点,所以必须在PCB 板内部处理数/模共地的问题而在板内部数字地和仿真地实际上是分开的,它们之间互不相连,只是在 PCB 与外界连接的接口处,数字地与仿真地有一点短接。(3)在电源(或地)层上布信号线在多层印制电路板布线时,由于在信号线层没布完的线已经剩下不多,再多加几层就会造成浪费,也会给生产增加一定的工作量,PCB板的成本也相应增加。为了解决这个矛盾,可以考虑在电源(或地)层上进行布线。首先应考虑用电源层,其次是地层,因为最好是保留地层的完整性。(4)元器件引脚在大面积铺铜中的连接名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页,共 6 页 -对于大面积的(接地或电源)铺铜会碰到元器件的引脚与其相连接的情况,这时对引脚焊盘的处理需要进行综合的考虑。就电气性能而言,组件引脚的焊盘与铜面满接为好,但对组件的焊接装配存在一些不良隐患,如焊接需要在功率加热器、容易造成虚焊点等。所以兼顾电气性能与工艺需要,做成十字花焊盘,称为热隔离,俗称热焊盘,这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。5信号走线在 PCB 设计中,设计者要区分PCB 板中各信号线的性质,明确每一网络在PCB 设计中所起的作用,按其不同的类别有区别地进行布线。6注意事项(1)旁路电容到相应 IC 的走线宽 25mil,并昼量避免使用过孔。(2)所有信号走线远离晶振电路。(3)清除地线环路,以防意外电流回馈影响电源。(4)输入端与输出端的走线应避免相邻平行,以免产生反射干扰,必要时应加地线隔离。两相邻的布线要互相垂直,如果平行容易产生寄生耦合。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页,共 6 页 -

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