PCB的正確佈線規則有哪些?

在我們的日常生活中,我們所接觸到的每一種電子設備當中幾乎都會出現印刷電路板,如果在某樣設備中有電子零件,那麼它們也都是鑲在大小各異的PCB上。要使電子電路獲得最佳性能,元器件的佈局及導線的佈設至關重要,而佈線作爲PCB設計過程的重中之重,這將直接影響PCB板的性能好壞。雖然現在很多高級的EDA工具提供了自動佈線功能,而且也相當智能化,但是自動佈線並不能保證百分百的布通率。

自動佈線的布通率,依賴於良好的佈局,佈線規則可以預先設定,包括走線的彎曲次數、導通孔的數目、步進的數目等。一般先進行探索式布經線,快速地把短線連通,然後進行迷宮式佈線,先把要布的連線進行全局的佈線路徑優化,它可以根據需要斷開已布的線。並試着重新再佈線,以改進總體效果。

PCB佈線跟分類也是相同的道理,分單面佈線、雙面佈線及多層佈線,並且佈線的方式也有兩種,自動佈線及交互式佈線,在自動佈線之前,可以用交互式預先對要求比較嚴格的線進行佈線,輸入端與輸出端的邊線應避免相鄰平行,以免產生反射干擾。必要時應加地線隔離,兩相鄰層的佈線要互相垂直,平行容易產生寄生耦合。

在PCB佈線時,走線拐彎是不可避免的,當走線出現直角拐角時,在拐角處會產生額外的寄生電容和寄生電感?走線拐彎的拐角應避免設計成銳角和直角形式,以免產生不必要的輻射。

其次,連線要精簡,儘可能短,儘量少拐彎,力求線條簡單明瞭,特別是在高頻迴路中,當然爲了達到阻抗匹配而需要進行特殊延長的線就例外了,例如蛇行走線等。銅線的寬度應以自己所能承載的電流爲基礎進行設計,銅線的載流能力取決於以下因素:線寬、線厚(銅鉑厚度)、允許溫升等,下表給出了銅導線的寬度和導線面積以及導電電流的關係(軍品標準),可以根據這個基本的關係對導線寬度進行適當的考慮。

另外,印製板導線的最小寬度主要由導線與絕緣基板間的粘附強度和流過它們的電流值決定。輸入輸出端用的導線應儘量避免相鄰平行。最好加線間地線,以免發生反饋耦合。導線的最小間距主要由最壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。對於集成電路,尤其是數字電路,只要工藝允許,可使間距小至5~8 mm。印製導線拐彎處一般取圓弧形,而直角或夾角在高頻電路中會影響電氣性能。此外,儘量避免使用大面積銅箔,否則,長時間受熱時,易發生銅箔膨脹和脫落現象。必須用大面積銅箔時,最好用柵格狀,這樣有利於排除銅箔與基板間粘合劑受熱產生的揮發性氣體。

佈線設計完成後,需認真檢查佈線設計是否符合設計者所制定的規則,同時也需確認所制定的規則是否符合印製板生產工藝的需求,一般檢查:線與線,線與元件焊盤,線與貫通孔,元件焊盤與貫通孔,貫通孔與貫通孔之間的距離是否合理,是否滿足生產要求。對於關鍵的信號線是否採取了最佳措施,如長度最短,加保護線,輸入線及輸出線被明顯地分開。

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