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必知的PCB設計走線的常規(guī)規(guī)范要求

硬件攻城獅 ? 來源:硬件攻城獅 ? 作者:硬件攻城獅 ? 2022-12-14 10:12 ? 次閱讀

1、為滿足國內(nèi)板廠生產(chǎn)工藝能力要求,常規(guī)走線線寬≥4mil(0.1016mm) (特殊情況可用3.5mil,即0.0889mm);小于這個值會極大挑戰(zhàn)工廠生產(chǎn)能力,報廢率提高。

2、走線不能出線任意角度走線挑戰(zhàn)廠商生產(chǎn)能力,很多蝕刻銅線時候出現(xiàn)問題,推薦45°或135°走線,如圖3-21所示。

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圖3-21任意角度走線和135°走線

3、如圖3-22,同一網(wǎng)絡不宜90°直角或銳角走線,一般是PCB布線中要求盡量避免的情況,也幾乎成為衡量布線好壞的標準之一,直角走線會使傳輸線的線寬發(fā)生變化,造成阻抗的不連續(xù),造成信號的反射,尖端產(chǎn)生EMI影響線路。

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圖3-22 直角銳角走線

4、焊盤的形狀一般都是規(guī)則的,如BGA的焊盤是圓形的、QFP的焊盤是長圓形的、CHIP件的焊盤是矩形的等。但實際做出的PCB,焊盤卻不規(guī)則,可以說是奇形怪狀。以R0402電阻封裝的焊盤為例,如圖3-23所示,規(guī)則焊盤出線之后,在生產(chǎn)時候工藝偏差,會變成實際焊盤,是原矩形焊盤的基礎(chǔ)上加了一個小矩形焊盤組成的,不規(guī)則,出線了異形焊盤。

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圖3-23焊盤的實際制作效果

如果在0402電阻封裝的兩個焊盤對角分別走線,加上PCB生產(chǎn)精度造成的阻焊偏差(阻焊窗單邊比焊盤大0.1mm),會形成如圖3-24左圖所示的焊盤。在這樣的情況下,電阻焊接時由于焊錫表面張力的作用,會出現(xiàn)如圖3-24右圖一樣的不良旋轉(zhuǎn)。

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圖 3-24 不良出線造成器件容易旋轉(zhuǎn)

采用合理的布線方式,,焊盤連線采用關(guān)于長軸對稱的扇出方式,可以比較有效地減小CHIP元件貼裝后的不良旋轉(zhuǎn)。如果焊盤扇出的線也關(guān)于短軸對稱,還可以減小CHIP元件貼裝后的漂移。如圖3-25所示。

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圖3-25 器件的出線

5、相鄰焊盤是同網(wǎng)絡的,不能直接連接,需要先連接處焊盤之后再進行連接,如圖3-26所示,直鏈容易在手工焊接的時候造成連焊。

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圖3-26 相鄰同網(wǎng)絡焊盤的鏈接方式

6、連接器管教拉線需要從焊盤中心拉出再往外走,不可出現(xiàn)其他的角度,避免在連接器拔插的時候把線撕裂,如圖3-27所示。

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圖3-27連接器的出線

7、差分走線

差分信號和普通的單端信號走線相比,最明顯的優(yōu)勢體現(xiàn)在抗干擾能力強、能有效抑制EMI、時序定位精確。對于PCB工程師來說,最關(guān)注的還是如何確保在實際走線中能完全發(fā)揮差分走線的這些優(yōu)勢。也許只要是接觸過Layout的人都會了解差分走線的一般要求,那就是“等長、等間距”。等長是為了保證兩個差分信號時刻保持相反極性,減少共模分量;等間距則主要是為了保 證兩者差分阻抗一致,減少反射。

很多設計師認為保持等間距比匹配線長更重要。PCB差分走線的設計中最重要的規(guī)則就是匹配線長,其它的規(guī)則都可以根據(jù),設計時根據(jù)實際應用進行靈活處理。如圖3-28所示列出了常見差分對內(nèi)線長的匹配方式。

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圖3-28 常用差分對內(nèi)線長匹配方式

8、 蛇形線

蛇形線是Layout中經(jīng)常使用的一類走線方式。其主要目的就是為了時序匹配。設計者首先要有這樣的認識:蛇形線會破壞信號質(zhì)量,改變傳輸延時,布線時要盡量避免使用。但實際設計中,為了保證信號有足夠的保持時間,或者減小同組信號之間的時間偏移,往往不得不故意進行繞線。

信號在蛇形走線上傳輸時,相互平行的線段之間會發(fā)生耦合,呈差模形式,S越小,則耦合程度也越大??赡軙е聜鬏斞訒r減小,以及由于串擾而大大降低信號的質(zhì)量。

所以我們在走差分線的時候應該注意盡量增加平行線段的距離(S),至少大于3W,W是指走線的線寬,只要S足夠大,就幾乎能完全避免相互的耦合效應。如圖3-29所示

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圖3-29 蛇形走線Gap間距要求

審核編輯 :李倩

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原文標題:必知的PCB設計走線的常規(guī)規(guī)范要求

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