Aby uzyskać dobry projekt PCB, oprócz ogólnego układu tras, kluczowe znaczenie mają również zasady dotyczące szerokości linii i odstępów.Dzieje się tak, ponieważ szerokość linii i odstępy decydują o wydajności i stabilności płytki drukowanej.Dlatego w tym artykule szczegółowo omówiono ogólne zasady projektowania dotyczące szerokości i odstępów linii PCB.
Należy pamiętać, że przed trasowaniem należy odpowiednio skonfigurować domyślne ustawienia oprogramowania i włączyć opcję Design Rule Check (DRC).Do trasowania zaleca się użycie siatki 5mil, a dla równych długości można ustawić siatkę 1mil, w zależności od sytuacji.
Zasady dotyczące szerokości linii PCB:
1. Trasa powinna najpierw odpowiadać możliwościom produkcyjnym fabryki.Potwierdź producenta produkcyjnego z klientem i określ jego możliwości produkcyjne.Jeśli klient nie podał żadnych konkretnych wymagań, należy zapoznać się z szablonami projektów impedancji w celu sprawdzenia szerokości linii.
2. Szablony impedancji: Na podstawie dostarczonej przez klienta grubości płyty i wymagań dotyczących warstw wybierz odpowiedni model impedancji.Ustaw szerokość linii zgodnie z obliczoną szerokością wewnątrz modelu impedancji.Typowe wartości impedancji obejmują single-ended 50 Ω, różnicę 90 Ω, 100 Ω itd. Należy zwrócić uwagę, czy sygnał antenowy 50 Ω powinien uwzględniać odniesienie do sąsiedniej warstwy.W przypadku typowych układów warstw PCB zgodnie z poniższym odniesieniem.
3. Jak pokazano na poniższym schemacie, szerokość linii powinna spełniać wymagania dotyczące obciążalności prądowej.Ogólnie rzecz biorąc, w oparciu o doświadczenie i biorąc pod uwagę marginesy trasowania, projekt szerokości linii energetycznej można określić w oparciu o następujące wytyczne: Przy wzroście temperatury o 10°C przy grubości miedzi 1 uncja, linia o szerokości 20 mil może wytrzymać prąd przeciążeniowy 1 A;w przypadku miedzi o grubości 0,5 uncji szerokość linii 40 mil może wytrzymać prąd przeciążeniowy o natężeniu 1 A.
4. Dla ogólnych celów projektowych szerokość linii powinna być kontrolowana powyżej 4 mil, co może spełnić możliwości produkcyjne większości producentów płytek PCB.W przypadku projektów, w których kontrola impedancji nie jest konieczna (głównie płyty 2-warstwowe), zaprojektowanie linii o szerokości powyżej 8 mil może pomóc w obniżeniu kosztów produkcji płytki drukowanej.
5. Weź pod uwagę ustawienie grubości miedzi dla odpowiedniej warstwy w trasowaniu.Weźmy na przykład 2 uncje miedzi i spróbuj zaprojektować szerokość linii powyżej 6 mil.Im grubsza miedź, tym szersza szerokość linii.Zapytaj o wymagania produkcyjne fabryki dotyczące niestandardowych projektów grubości miedzi.
6. W przypadku projektów BGA o podziałce 0,5 mm i 0,65 mm w niektórych obszarach można zastosować szerokość linii 3,5 mil (można to kontrolować zgodnie z zasadami projektowania).
7. Projekty płyt HDI mogą wykorzystywać linię o szerokości 3 mil.W przypadku projektów o szerokości linii poniżej 3 milimetrów konieczne jest potwierdzenie z klientem możliwości produkcyjnych fabryki, ponieważ niektórzy producenci mogą oferować tylko linie o szerokości 2 milimetrów (można to kontrolować na podstawie zasad projektowania).Cieńsze linie zwiększają koszty produkcji i wydłużają cykl produkcyjny.
8. Sygnały analogowe (takie jak sygnały audio i wideo) powinny być projektowane z grubszymi liniami, zwykle około 15 milimetrów.Jeśli przestrzeń jest ograniczona, szerokość linii powinna być kontrolowana powyżej 8 mil.
9. Sygnały RF należy traktować grubszymi liniami, w odniesieniu do sąsiednich warstw i kontrolować impedancję na poziomie 50 Ω.Sygnały RF powinny być przetwarzane na warstwach zewnętrznych, unikając warstw wewnętrznych i minimalizując wykorzystanie przelotek lub zmian warstw.Sygnały RF powinny być otoczone płaszczyzną uziemienia, przy czym warstwą odniesienia powinna być miedź GND.
Zasady dotyczące odstępów między liniami okablowania PCB
1. Okablowanie powinno najpierw odpowiadać zdolnościom przerobowym fabryki, a odstępy między liniami powinny odpowiadać możliwościom produkcyjnym fabryki, zwykle kontrolowanym na poziomie 4 mil lub więcej.W przypadku projektów BGA z odstępem 0,5 mm lub 0,65 mm w niektórych obszarach można zastosować odstęp między wierszami 3,5 mil.Projekty HDI mogą wybrać odstęp między wierszami 3 mil.Projekty poniżej 3 mil muszą potwierdzić zdolność produkcyjną fabryki produkcyjnej z klientem.Niektórzy producenci mają zdolność produkcyjną wynoszącą 2 miliony (kontrolowaną w określonych obszarach projektowych).
2. Przed zaprojektowaniem zasady odstępu między liniami należy wziąć pod uwagę wymagania dotyczące grubości miedzi w projekcie.W przypadku 1 uncji miedzi staraj się zachować odległość 4 mil lub więcej, a w przypadku 2 uncji miedzi staraj się zachować odległość 6 mil lub więcej.
3. Odległość dla par sygnałów różnicowych należy dobrać zgodnie z wymaganiami dotyczącymi impedancji, aby zapewnić odpowiedni odstęp.
4. Okablowanie powinno być prowadzone z dala od ramy płytki i upewnić się, że rama płytki może mieć przelotki uziemiające (GND).Zachowaj odległość między sygnałami a krawędziami płyty powyżej 40 mil.
5. Sygnał warstwy mocy powinien znajdować się w odległości co najmniej 10 mil od warstwy GND.Odległość między miedzianymi płaszczyznami mocy i mocy powinna wynosić co najmniej 10 mil.W przypadku niektórych układów scalonych (takich jak BGA) z mniejszymi odstępami odległość można odpowiednio dostosować do minimum 6 mil (kontrolowane w określonych obszarach projektowych).
6. Ważne sygnały, takie jak zegary, mechanizmy różnicowe i sygnały analogowe powinny znajdować się w odległości 3 razy większej od szerokości (3 W) lub być otoczone płaszczyznami uziemienia (GND).Aby zmniejszyć przesłuch, odległość między liniami powinna być trzykrotna w stosunku do szerokości linii.Jeżeli odległość między środkami dwóch linii jest nie mniejsza niż 3-krotność szerokości linii, może utrzymać 70% pola elektrycznego między liniami bez zakłóceń, co jest znane jako zasada 3 W.
7.Sygnały sąsiedniej warstwy powinny unikać okablowania równoległego.Kierunek routingu powinien tworzyć strukturę ortogonalną, aby zredukować niepotrzebne przesłuchy międzywarstwowe.
8. Podczas układania na warstwie wierzchniej należy zachować odległość co najmniej 1 mm od otworów montażowych, aby zapobiec zwarciom lub przerwaniu przewodów na skutek naprężeń montażowych.Obszar wokół otworów na śruby powinien być czysty.
9. Dzieląc warstwy władzy, należy unikać podziałów nadmiernie fragmentarycznych.W jednej płaszczyźnie mocy staraj się nie mieć więcej niż 5 sygnałów mocy, najlepiej w obrębie 3 sygnałów mocy, aby zapewnić obciążalność prądową i uniknąć ryzyka przejścia sygnału przez płaszczyznę podziału sąsiednich warstw.
10. Podziały płaszczyzny napędowej powinny być możliwie regularne, bez długich lub w kształcie hantli, aby uniknąć sytuacji, w których końce są duże, a środek mały.Obciążalność prądową należy obliczyć w oparciu o najwęższą szerokość miedzianej płaszczyzny mocy.
Shenzhen ANKE PCB Co.,LTD
2023-9-16
Czas publikacji: 19 września 2023 r
