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必知的PCB設計走線的常規規范要求

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

2、走線不能出線任意角度走線挑戰廠商生產能力,很多蝕刻銅線時候出現問題,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生變化,造成阻抗的不連續,造成信號的反射,尖端產生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,規則焊盤出線之后,在生產時候工藝偏差,會變成實際焊盤,是原矩形焊盤的基礎上加了一個小矩形焊盤組成的,不規則,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,會出現如圖3-24右圖一樣的不良旋轉。

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圖 3-24 不良出線造成器件容易旋轉

采用合理的布線方式,,焊盤連線采用關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。如果焊盤扇出的線也關于短軸對稱,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,最明顯的優勢體現在抗干擾能力強、能有效抑制EMI、時序定位精確。對于PCB工程師來說,最關注的還是如何確保在實際走線中能完全發揮差分走線的這些優勢。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則就是匹配線長,其它的規則都可以根據,設計時根據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線長的匹配方式。

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圖3-28 常用差分對內線長匹配方式

8、 蛇形線

蛇形線是Layout中經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生耦合,呈差模形式,S越小,則耦合程度也越大。可能會導致傳輸延時減小,以及由于串擾而大大降低信號的質量。

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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