(一) 布線設(shè)計(jì)原則
1.線應(yīng)避免銳角、直角。采用45°走線。
2.相鄰層信號(hào)線為正交方向。
3.高頻信號(hào)盡可能短。
4. 輸入、輸出信號(hào)盡量避免相鄰平行走線,最好在線間加地線,以防反饋耦合。
5.雙面板電源線、地線的走向最好與數(shù)據(jù)流向一致,以增強(qiáng)抗噪聲能力。
6. 數(shù)字地、模擬地要分開(kāi),對(duì)低頻電路,地應(yīng)盡量采用單點(diǎn)并聯(lián)接地;高頻電路宜采用多點(diǎn)串聯(lián)接地。對(duì)于數(shù)字電路,地線應(yīng)閉合成環(huán)路,以提高抗噪聲能力。
7. 對(duì)于時(shí)鐘線和高頻信號(hào)線要根據(jù)其特性阻抗要求考慮線寬,做到阻抗匹配。
8. 整塊線路板布線、打孔要均勻,避免出現(xiàn)明顯的疏密不均的情況。當(dāng)印制板的外層信號(hào)有大片空白區(qū)域時(shí),應(yīng)加輔助線使板面金屬線分布基本平衡。
(二) 對(duì)布線設(shè)計(jì)的工藝要求
1.通常我們布線時(shí)最常用的走線寬度、過(guò)孔尺寸:
注意:BGA 封裝元件下方的過(guò)孔,根據(jù)加工工藝的要求,需要在其正、反兩面用阻焊層覆蓋。
1)當(dāng)走線寬度為 0.3mm 時(shí)
值得注意的是,BGA 下方的焊盤(pán)和焊盤(pán)間過(guò)孔焊盤(pán)的間距也為線寬。且由于工藝方面的難度,不推薦使用 0.12mm 的線寬。
5)當(dāng)線寬小于等于 0.12mm 時(shí),過(guò)孔焊盤(pán)需要加淚滴,表中的 T 即代表需要加淚滴。當(dāng)板子的尺寸大于 600mm 時(shí),過(guò)孔的焊盤(pán)寬度需要增大 0.1mm。表中單位:mm
對(duì)于非孔化孔,阻焊窗直徑(the solder resist window)應(yīng)該比孔的直徑大0.50mm。而表層隔離區(qū)寬度也由孔的尺寸決定,當(dāng)孔的直徑小于等于 3.3mm 時(shí),其范圍是 “孔徑+2.0” ;當(dāng)孔的直徑大于 3.3mm 時(shí),其范圍是孔徑的1.6 倍。內(nèi)層的隔離區(qū)范圍是 “孔徑+2.0mm”
2.具體的布線原則:
1)電源和地的布線
盡量給出單獨(dú)的電源層和底層;即使要在表層拉線,電源線和地線也要盡量的短且要足夠的粗。
對(duì)于多層板,一般都有電源層和地層。需要注意的只是模擬部分和數(shù)字部分的地和電源即使電壓相同也要分割開(kāi)來(lái)。
對(duì)于單雙層板電源線應(yīng)盡量粗而短。電源線和地線的寬度要求可以根據(jù) 1mm的線寬最大對(duì)應(yīng) 1A 的電流來(lái)計(jì)算,電源和地構(gòu)成的環(huán)路盡量小。
如下圖:
為了防止電源線較長(zhǎng)時(shí),電源線上的耦合雜訊直接進(jìn)入負(fù)載器件,應(yīng)在進(jìn)入每個(gè)器件之前,先對(duì)電源去藕。且為了防止它們彼此間的相互干擾,對(duì)每個(gè)負(fù)載的電源獨(dú)立去藕,并做到先濾波再進(jìn)入負(fù)載。
如下圖:
在布線中應(yīng)保持接地良好。如下圖:
2.特殊信號(hào)線布線
A.時(shí)鐘的布線:
時(shí)鐘線作為對(duì) EMC 影響最大的因素之一。在時(shí)鐘線應(yīng)少打過(guò)孔,盡量避免和 其它信號(hào)線并行走線,且應(yīng)遠(yuǎn)離一般信號(hào)線,避免對(duì)信號(hào)線的干擾。
同時(shí)應(yīng)避開(kāi)板上的電源部分,以防止電源和時(shí)鐘互相干擾。
當(dāng)一塊電路板上用到多個(gè)不同頻率的時(shí)鐘時(shí),兩根不同頻率的時(shí)鐘線不可并行 走線。
時(shí)鐘線還應(yīng)盡量避免靠近輸出接口,防止高頻時(shí)鐘耦合到輸出的 cable 線上并 沿線發(fā)射出去。
如果板上有專門(mén)的時(shí)鐘發(fā)生芯片,其下方不可走線,應(yīng)在其下方鋪銅,必要時(shí) 還可以對(duì)其專門(mén)割地。
對(duì)于很多芯片都有參考的晶體振蕩器,這些晶振下方也不應(yīng)走線,要鋪銅隔離。 同時(shí)可將晶振外殼接地
B.成對(duì)差分信號(hào)線走線
成對(duì)出現(xiàn)的差分信號(hào)線,一般平行走線,盡量少打過(guò)孔,必須打孔時(shí),應(yīng)兩線 一同打孔,以做到阻抗匹配。
C.相同屬性的一組總線,應(yīng)盡量并排走線,做到盡量等長(zhǎng)。
D.一些基本的走線原則。
考慮到散熱,避免連焊等因素,盡量采用下圖所示的 Good lay-out,避免 Bad lay-out。
兩焊點(diǎn)間距很小(如貼片器件相鄰的焊盤(pán))時(shí), 焊點(diǎn)間不得直接相連。
從貼片焊盤(pán)引出的過(guò)孔盡量離焊盤(pán)遠(yuǎn)些。
3)敷銅的添加
多層板內(nèi)層敷銅,要用負(fù)片(Negative) 。外層敷銅如要完全添實(shí),不應(yīng)有 一絲空隙,最好用網(wǎng)格形式敷銅,其網(wǎng)格最小不得小于 0.6mm X 0.6mm, 建議使用 30mil X 30mil 的網(wǎng)格敷銅。如圖
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原文標(biāo)題:布線設(shè)計(jì)原則
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