捷配笔记-如何设计PCB板布线满足生产标准?

PCB板布线是铺设连接各种设备与通电信号的路径的过程。PCB板布线是铺设连接各种设备与通电信号的路径的过程。

在PCB设计中,布线是完成产品设计的重要步骤。可以说,之前的准备工作已经为它做好了。在整个PCB设计中,布线设计过程具有最高的极限、最细致的技能和最大的工作量。PCB布线包括单面布线、双面布线和多层布线。

还有两种接线方式:自动接线和交互式接线。在自动路由之前。对于要求严格的线路,可以使用交互式预接线,输入端和输出端之间的接线应避免相邻并联,以避免反射干扰。如有必要,应添加地线进行隔离。相邻层的布线应相互垂直,而平行层容易发生寄生耦合。

自动布线的接线率取决于良好的布局,布线规则可以预先设定,包括布线中的弯头数、通孔数、步数等。一般先进行探测布线,快速连接短线,再进行迷宫布线。首先针对全局布线路径对要铺设的布线进行优化,从而可以根据需要断开已铺设的线路。

PCB板接线规则

1、SMD器件之间的距离应大于。

2、SMD器件焊盘外侧与相邻THD元件外缘之间的距离应大于2mm。

3.接地电路规则

环路的最小规则是信号线及其环路形成的环路面积应尽可能小。环路面积越小,外部辐射越少,从外部接收到的干扰越小。针对这一规律,在分割接地层时,需要考虑接地层和重要信号线的分布,防止接地层时隙等因素引起的问题;在双层板的设计中,在为电源留出足够空间的同时,其余部分应填充参考接地,并增加一些必要的孔,以有效连接双面接地信号。对于一些关键信号,应尽可能使用地线隔离。对于一些高频设计,应特别考虑接地平面信号电路问题,建议使用多层板。

4.串扰控制是指PCB上不同网络之间长时间并联布线引起的相互干扰,主要是由于平行线之间的电容和电感分布。克服串扰的主要措施是增加并联布线间距,遵循3W规则;在平行线之间插入接地隔离线。减小接线层与接地层之间的距离。

5.屏蔽保护

相应的接地电路规则其实是为了尽可能缩小信号的电路面积,在一些重要信号中很常见,比如时钟信号、同步信号等;对于特别重要且频率较高的信号,应考虑采用铜轴电缆屏蔽结构设计,这意味着线路上外的导线在左右两侧被地线隔开,还需要考虑如何有效地将屏蔽地与实际接地平面相结合。

6.接线方向控制规则

相邻层的布线方向为正交结构。避免在相邻层内沿同一方向运行不同的信号线,以减少不必要的层间干扰;当由于电路板结构的限制(如某些背板)难以避免这种情况时,特别是当信号速率较高时,应考虑将每个接线层与接地层隔离,将每条信号线与接地信号线隔离。

7.接线的开环检测规则

一般不允许一端悬空的悬线,主要是为了避免"天线效应",减少不必要的干扰辐射和接收,否则可能会出现不可预测的结果。

  1. 阻抗匹配检查规则

同一网络的布线宽度应一致。线宽的变化会导致线的特性阻抗不均匀。当传输速度较高时,会发生反射。在设计中应尽量避免这种情况。在某些条件下,例如具有类似结构的连接器引线和BGA封装引线,可能无法避免线宽的变化,并且应尽可能减少中间不一致部分的有效长度。

9、接线闭环检测规则

防止信号线在不同层之间形成自回路。这类问题在多层板的设计中容易出现,自循环会造成辐射干扰。

10.支线长度的控制规则

尽量控制分支的长度,一般要求是Tdelay<=Trise/20。

11.接线的谐振规则

主要针对高频信号设计,接线长度不宜是其波长的整数倍,以免产生谐振现象。

  1. 线长控制规则

短线规则是,在设计时,接线长度应尽可能短,以减少接线过长造成的干扰。特别是对于重要的信号线,例如时钟线,将振荡器放置在非常靠近设备的位置非常重要。对于驱动多个设备,应根据具体情况决定使用哪种网络拓扑。

  1. 电源层和接地层的完整性规则

对于导电孔密集的区域,应注意避免电源开挖区孔与地层之间的互连,形成平面层的分割,从而破坏平面层的完整性,导致地层中信号线的电路面积增加。

  1. 电源层和接地层重叠的规则

不同的电源层应避免在空间上重叠。主要目的是减少不同电源之间的干扰,特别是对于一些电压差异较大的电源。必须避免电源平面的重叠问题,如果难以避免,可以考虑中间隔离层。

PCB板接线技巧及注意事项

1、电源与地线接线注意事项

1)电源与接地之间应加耦合电容。确保电源通过去耦电容后连接到芯片的引脚。(去耦电容一般有两个功能:一个是提供芯片的瞬时电流,另一个是消除电源噪声)。

2)尽量加宽电源线和地线,最好地线比电源线宽,电源线比信号线宽。

3)大面积的铜层可以作为地线,将印刷电路板上未使用的区域接地,作为地线使用。或者可以做成多层板,一层用于电源,一层用于地线。

2.混合数字和模拟电路时的处理

如今,许多PCB不再是单一功能电路,而是由数字和模拟电路的混合组成。因此,在布线时,要考虑它们之间的相互干扰问题,尤其是对地线的噪声干扰。由于数字电路的高频和模拟电路的灵敏度高,高频信号线应尽可能远离敏感的模拟电路元件。但是,对于整个PCB,PCB只能有一个外部节点,因此需要处理PCB内部数字和模拟信号共享接地的问题。但是,在电路板内部,数字电路的接地和模拟电路的接地实际上是分开的,只是在PCB与外界的连接处。数字电路的接地和模拟电路的接地之间有短路。请注意,只有一个连接点,也有PCB上没有共同点的情况,这是由系统设计决定的。

  1. 线角的处理

通常,线的角会有粗细变化,但是当线的直径发生变化时,就会出现一些反射现象。拐角对线条粗细变化的影响最差,直角最差,45 度角最好,圆角最好。然而,圆角在PCB设计中处理起来比较麻烦,所以一般是根据信号的灵敏度来确定的。一般来说,45度角对于信号来说就足够了,圆角只用于特别敏感的线路。

好的PCB板布线可以处理一些在原理图设计中没有充分考虑的实际问题,例如调整元件布局,处理线粗,间距和布线以满足生产标准。关注捷配,分享更多PCB、PCBA、元器件干货知识,打样快,批量省,上捷配!

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