作為一名合格的PCB設(shè)計工程師,我們不僅要掌握高速PCB設(shè)計技能,還需要對其他相關(guān)知識有所了解,比如高速PCB材料的選擇。這是因為,PCB材料的選擇錯誤也會對高速數(shù)字電路的信號傳輸性能造成不良影響。一般高速PCB材料要求如下:1、低損耗、耐CAF/耐熱性及機(jī)械韌(粘)性(可靠性好)2、穩(wěn)定的Dk/Df參數(shù)(隨頻率及環(huán)境變化系數(shù)?。?、材料厚度及膠含量公差?。ㄗ杩箍刂坪茫?、低銅箔表面粗糙度(減小損耗)5、盡量選擇平整開窗小的玻纖布(減小skew和損耗)樹脂,一種熱固化材料,可以發(fā)生高分子聚合反應(yīng),PCB業(yè)常用的是環(huán)氧樹脂。江蘇印刷PCB設(shè)計
紙基板:FR-1,FR-2,F(xiàn)R-3等
酚醛紙基板是以酚醛樹脂為粘合劑,以木漿纖維布作為表層增強(qiáng)材料。復(fù)合基板:CEM-1和CEM-3這類基板主要是CEM系列覆銅板,其中CEM-1(環(huán)氧紙基芯料)和CEM-3(環(huán)氧玻璃無紡布芯料)是CEM中兩種重要的品種。CEM系列板具有良好的加工性,平整度,尺寸穩(wěn)定性,厚度精確性,它的機(jī)械強(qiáng)度,介電性能吸水性,耐金屬遷移性等均高于紙基板,而機(jī)械強(qiáng)度(CEM-3)約為FR-4的80%,售價低于FR-4板。特殊材料基板(陶瓷,金屬等) 江蘇電源PCB推薦廠家信號線的阻抗匹配;與其他信號線的空間隔離;對于數(shù)字高頻信號,差分線效果會更好。
PCB板短路
這是直接造成PCB板無法工作的常見故障之一,而造成這種問題的原因有很多,下面我們逐一進(jìn)行分析。1)造成PCB短路的原因,是焊墊設(shè)計不當(dāng),此時可以將圓形焊墊改為橢圓形,加大點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離,防止短路。2)PCB零件方向的設(shè)計不適當(dāng),也同樣會造成板子短路,無法工作。如SOIC的腳如果與錫波平行,便容易引起短路事故,此時可以適當(dāng)修改零件方向,使其與錫波垂直。3)還有一種可能性也會造成PCB的短路故障,那就是自動插件彎腳。由于IPC規(guī)定線腳的長度在2mm以下及擔(dān)心彎腳角度太大時零件會掉,故易因此而造成短路,需將焊點(diǎn)離開線路2mm以上。除了上面提及的3種原因之外,還有一些原因也會導(dǎo)致PCB板的短路故障,例如基板孔太大、錫爐溫度太低、板面可焊性不佳、阻焊膜失效、板面污染等,都是比較常見的故障原因,工程師可以對比以上原因和發(fā)生故障的情況逐一進(jìn)行排除和檢查。
高速PCB中的過孔設(shè)計
在高速PCB設(shè)計中,看似簡單的過孔往往也會給電路的設(shè)計帶來很大的負(fù)面效應(yīng)。為了減小過孔的寄生效應(yīng)帶來的不利影響,PCB工程師在設(shè)計中可以盡量做到:
(1)選擇合理的過孔尺寸。對于多層一般密度的PCB設(shè)計來說,選用0.25mm/0.51mm/0.91mm(鉆孔/焊盤/POWER隔離區(qū))的過孔較好;對于一些高密度的PCB也可以使用0.20mm/0.46mm/0.86mm的過孔,也可以嘗試非穿導(dǎo)孔;對于電源或地線的過孔則可以考慮使用較大尺寸,以減小阻抗;
(2)POWER隔離區(qū)越大越好,考慮PCB上的過孔密度,一般為D1=D2+0.41;
(3)PCB上的信號走線盡量不換層,也就是說盡量減少過孔;
(4)使用較薄的PCB有利于減小過孔的兩種寄生參數(shù);
(5)電源和地的管腳要就近過孔,過孔和管腳之間的引線越短越好,因為它們會導(dǎo)致電感的增加。同時電源和地的引線要盡可能粗,以減少阻抗;
(6)在信號換層的過孔附近放置一些接地過孔,以便為信號提供短距離回路。 樹脂,抗電氣性、耐熱性、耐化學(xué)性、抗水性;
設(shè)計規(guī)則檢查(DRC)
布線設(shè)計完成后,需要認(rèn)真檢查布線設(shè)計是否符合設(shè)計者所制定的規(guī)則,同時也需要確認(rèn)所制定的規(guī)則是否符合印制板生產(chǎn)工藝要求,一般檢查有如下幾個方面:
1)線與線,線與元件焊盤,線與孔,元件焊盤和孔,孔與孔之間的距離是否合理,是否滿足生產(chǎn)要求。
2)電源線和地線的寬度是否合適,電源和地線之間是否耦合,在PCB中是否還有能讓地線加寬的地方。
3)對于關(guān)鍵信號線是否采取了較好的措施(如長度比較短,加保護(hù)線,輸入線及輸出線被明顯地分開)
4)模擬電路和數(shù)字電路部分是否有各自單獨(dú)的地線。
5)后加在PCB中的圖形(如圖標(biāo)、標(biāo)注)是否會造成信號短路。
6)在PCB上是否加有工藝線,阻焊是否符合生產(chǎn)工藝的要求,阻焊尺寸是否合適,字符標(biāo)示是否壓器件焊盤。 過孔不能位于焊盤上;焊接PCB批發(fā)
蛇形走線在某些特殊的電路中起到一個分布參數(shù)的LC濾波器的作用。江蘇印刷PCB設(shè)計
所謂“不以規(guī)矩,不能成方圓”,PCB設(shè)計同樣也是如此。工程師在進(jìn)行PCBLayout時,有些“規(guī)矩”是必須要大家遵循的。
1、走線到板邊的距離通常情況下需≥2mm,在不能滿足條件的情況下,至少保證不小于20mil。
2、表面除短的互連線和Fanout的短線外,信號線盡可能布在內(nèi)層。
3、金屬外殼器件下,不允許有過孔、表層走線。
4、盡量為時鐘信號、高頻信號、敏感信號等關(guān)鍵信號提供專門的布線層,并保證其小的回路面積。采用屏蔽和加大安全間距等方法,保證信號質(zhì)量。
5、走線的方向控制規(guī)則,即相鄰層的走線方向成正交結(jié)構(gòu)。避免將不同的信號線在相鄰層走成同一方向,以減少不必要的層間竄擾;當(dāng)由于板結(jié)構(gòu)限制(如某些背板)難以避免出現(xiàn)該情況,特別是信號速率較高時,應(yīng)考慮用地平面隔離各布線層,用地信號線隔離各信號線。 江蘇印刷PCB設(shè)計
深圳市普林電路科技股份有限公司是一家我們的產(chǎn)品應(yīng)用于工控、電力、**、醫(yī)療、汽車、安防、計算機(jī)等領(lǐng)域,主要產(chǎn)品類型涉及高多層精密電路板、盲埋孔板、高頻板、混合層壓板、金屬基板、軟硬結(jié)合板等,能加工厚銅繞阻、樹脂塞孔、階梯槽、沉孔等特殊工藝是我們的特色,也能根據(jù)客戶的產(chǎn)品需求設(shè)計研發(fā)新的工藝,以滿足客戶特殊產(chǎn)品的個性化工藝、品質(zhì)需求。的公司,致力于發(fā)展為創(chuàng)新務(wù)實、誠實可信的企業(yè)。深圳普林電路擁有一支經(jīng)驗豐富、技術(shù)創(chuàng)新的專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊,以高度的專注和執(zhí)著為客戶提供電路板,線路板,PCB,樣板。深圳普林電路不斷開拓創(chuàng)新,追求出色,以技術(shù)為先導(dǎo),以產(chǎn)品為平臺,以應(yīng)用為重點(diǎn),以服務(wù)為保證,不斷為客戶創(chuàng)造更高價值,提供更優(yōu)服務(wù)。深圳普林電路始終關(guān)注電子元器件市場,以敏銳的市場洞察力,實現(xiàn)與客戶的成長共贏。