PCB(printed circuit board)即印制線路板,簡(jiǎn)稱印制板,是電子工業(yè)的重要部件之一。幾乎每種電子設(shè)備,小到電子手表、計(jì)算器,大到計(jì)算機(jī)、通信電子設(shè)備只要有集成電路等電子元件,為了使各個(gè)元件之間的電氣互連,都要使用印制板。印制線路板由絕緣底板、連接導(dǎo)線和裝配焊接電子元件的焊盤組成,具有導(dǎo)電線路和絕緣底板的雙重作用。它可以代替復(fù)雜的布線,實(shí)現(xiàn)電路中各元件之間的電氣連接,不僅簡(jiǎn)化了電子產(chǎn)品的裝配、焊接工作,減少傳統(tǒng)方式下的接線工作量,減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度;而且縮小了整機(jī)體積,降低產(chǎn)品成本,提高電子設(shè)備的質(zhì)量和可靠性。印制線路板具有良好的產(chǎn)品一致性,它可以采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),有利于在生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。同時(shí),整塊經(jīng)過(guò)裝配調(diào)試的印制線路板可以作為一個(gè)單獨(dú)的備件,便于整機(jī)產(chǎn)品的互換與維修。目前,印制線路板已經(jīng)極其廣地應(yīng)用在電子產(chǎn)品的生產(chǎn)制造中。在信號(hào)換層的過(guò)孔附近放置一些接地過(guò)孔,以便為信號(hào)提供短距離回路。珠海柔性PCB
傳輸線損耗通常有介質(zhì)損耗、導(dǎo)體損耗和輻射損耗三種。介質(zhì)損耗也可稱之為絕緣層損耗,PCB信號(hào)的絕緣層損耗隨頻率的增加而增加,特別是隨高速數(shù)字信號(hào)的高階諧波成分的頻率變化,將產(chǎn)生嚴(yán)重的幅度衰減,從而導(dǎo)致高速數(shù)字信號(hào)的失真。介質(zhì)損耗是與信號(hào)頻率、絕緣層的介電常數(shù)Dk的平方根以及絕緣層的介電損失因數(shù)Df均成正比。導(dǎo)體損耗是與導(dǎo)體的種類(不同種類有不同的電阻)、絕緣層及導(dǎo)體的物理尺寸有關(guān),與頻率的平方根成正比;在PCB制造上,使用不同基板對(duì)導(dǎo)體損耗主要影響是由趨膚效應(yīng)和表面粗糙度造成的,使用不同的銅箔時(shí)信號(hào)線的表面的粗糙是不一樣的,受趨膚效應(yīng)/深度影響,銅箔銅牙長(zhǎng)度將直接關(guān)系到高速信號(hào)的傳輸質(zhì)量,銅牙長(zhǎng)度越短,高速信號(hào)傳輸質(zhì)量越好。輻射損耗是與介電特性有關(guān),與介電常數(shù)Dk、介電損失因數(shù)Df以及頻率的平方根成正比。提醒:越好的材料其成本也相應(yīng)的越高,工程師應(yīng)該在滿足設(shè)計(jì)需求和可量產(chǎn)性及成本中間取得平衡點(diǎn),從而滿足產(chǎn)品的性價(jià)比。廣東線路板PCB板走線和焊盤的距離:外層走線和焊盤的距離與內(nèi)層走線距離孔環(huán)的距離要求一致。
PCB中金手指細(xì)節(jié)處理
1、為了增加金手指的耐磨性,金手指通常需要電鍍硬金(金的化合物)。
2、金手指需要倒角,通常是45°,其他角度如20°、30°等。如果設(shè)計(jì)中沒(méi)有倒角,則有問(wèn)題;PCB中的45°
3、金手指需要做整塊阻焊開窗處理,PIN不需要開鋼網(wǎng);
4、沉錫、沉銀焊盤需要距離手指頂端小距離14mil;建議設(shè)計(jì)時(shí)焊盤距離手指位1mm以上,包括過(guò)孔焊盤;
5、金手指的表層不要鋪銅;
6、金手指內(nèi)層所有層面需要做削銅處理,通常削銅寬度大3mm;可以做半手指削銅和整個(gè)手指削銅。
在高速PCB設(shè)計(jì)中,信號(hào)層的空白區(qū)域可以敷銅,而多個(gè)信號(hào)層的敷銅在接地和接電源上應(yīng)如何分配?
一般在空白區(qū)域的敷銅絕大部分情況是接地。只是在高速信號(hào)線旁敷銅時(shí)要注意敷銅與信號(hào)線的距離,因?yàn)樗蟮你~會(huì)降低一點(diǎn)走線的特性阻抗。也要注意不要影響到它層的特性阻抗,例如在dualstripline的結(jié)構(gòu)時(shí)。
在高速PCB設(shè)計(jì)原理圖設(shè)計(jì)時(shí),如何考慮阻抗匹配問(wèn)題?
在設(shè)計(jì)高速PCB電路時(shí),阻抗匹配是設(shè)計(jì)的要素之一。而阻抗值跟走線方式有一定的關(guān)系,例如是走在表面層(microstrip)或內(nèi)層(stripline/doublestripline),與參考層(電源層或地層)的距離,走線寬度,PCB材質(zhì)等均會(huì)影響走線的特性阻抗值。也就是說(shuō)要在布線后才能確定阻抗值。一般仿真軟件會(huì)因線路模型或所使用的數(shù)學(xué)算法的限制而無(wú)法考慮到一些阻抗不連續(xù)的布線情況,這時(shí)候在原理圖上只能預(yù)留一些terminators(端接),如串聯(lián)電阻等,來(lái)緩和走線阻抗不連續(xù)的效應(yīng)。真正根本解決問(wèn)題的方法還是布線時(shí)盡量注意避免阻抗不連續(xù)的發(fā)生。 成本因素Cost,看產(chǎn)品的價(jià)格敏感程度,是消費(fèi)類產(chǎn)品,還是通訊、醫(yī)療、工業(yè)類的應(yīng)用。
所謂“不以規(guī)矩,不能成方圓”,PCB設(shè)計(jì)同樣也是如此。工程師在進(jìn)行PCBLayout時(shí),有些“規(guī)矩”是必須要大家遵循的。
1、所有信號(hào)線必須倒角,倒角角度為45度,特殊情況除外。
2、信號(hào)線與其回路構(gòu)成的環(huán)面積要盡可能小,環(huán)面積越小,對(duì)外的輻射越少,接收外界的干擾也越小。
3、PCB設(shè)計(jì)中應(yīng)避免產(chǎn)生銳角和直角,產(chǎn)生不必要的輻射,同時(shí)工藝性能也不好。
4為了減少線間串?dāng)_,應(yīng)保證線間距足夠大,當(dāng)線中心間距不少于3倍線寬時(shí),則可保持70%的電場(chǎng)不互相干擾,稱為3W規(guī)則。如要達(dá)到98%的電場(chǎng)不互相干擾,可使用10W的間距。
5、電源是一種模擬和數(shù)字的混合信號(hào),電源模擬部分的信號(hào)是弱信號(hào),微小的干擾都可能導(dǎo)致不能正常工作,在Layout時(shí)要設(shè)法減少對(duì)模擬電路的干擾,使電源穩(wěn)定可靠的工作。為此,芯片的濾波電容要優(yōu)先靠近芯片放置,數(shù)字電路和模擬電路隔開,模擬部分不可以走數(shù)字信號(hào)。
6、電源和地的管腳要就近放置過(guò)孔,過(guò)孔和管腳之間的引線越短越好,同時(shí)電源和地的引線盡可能粗來(lái)減少阻抗。 蛇形走線在某些特殊的電路中起到一個(gè)分布參數(shù)的LC濾波器的作用。南通柔性印刷PCB推薦廠家
在高密度PCB設(shè)計(jì)中,可根據(jù)需要選擇絲印的內(nèi)容。珠海柔性PCB
一些高速PCB設(shè)計(jì)的規(guī)則分析
PCB布局設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)充分遵守沿信號(hào)流向直線放臵的設(shè)計(jì)原則,盡量避免來(lái)回環(huán)繞。
原因分析:避免信號(hào)直接耦合,影響信號(hào)質(zhì)量。
PCB時(shí)鐘頻率超過(guò)5MHZ或信號(hào)上升時(shí)間小于5ns,一般需要使用多層板設(shè)計(jì)。
原因分析:這是PCB設(shè)計(jì)中的“55原則”。采用多層板設(shè)計(jì)信號(hào)回路面積能夠得到很好的控制。
多層板中,單板TOP、BOTTOM層盡量無(wú)大于50MHZ的信號(hào)線。
原因分析:比較好將高頻信號(hào)走在兩個(gè)平面層之間,以抑制其對(duì)空間的輻射。 珠海柔性PCB
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