برای رسیدن به خوبطراحی PCB، علاوه بر چیدمان مسیریابی کلی ، قوانین برای عرض خط و فاصله نیز بسیار مهم است. به این دلیل است که عرض و فاصله خط عملکرد و پایداری برد مدار را تعیین می کند. بنابراین ، این مقاله مقدمه مفصلی در مورد قوانین طراحی عمومی برای عرض و فاصله خط PCB ارائه می دهد.
توجه به این نکته حائز اهمیت است که تنظیمات پیش فرض نرم افزار باید به درستی پیکربندی شود و قبل از مسیریابی گزینه بررسی قانون طراحی (DRC) باید فعال شود. توصیه می شود از یک شبکه 5mil برای مسیریابی استفاده کنید و برای طول مساوی می توان شبکه 1mil را بر اساس وضعیت تنظیم کرد.
قوانین عرض خط PCB:
1. سال اول باید ابتدا ملاقات کندقابلیت تولیداز کارخانه تولید کننده تولید را با مشتری تأیید کرده و توانایی تولید آنها را تعیین کنید. اگر هیچ الزام خاصی توسط مشتری ارائه نشده است ، به الگوهای طراحی امپدانس برای عرض خط مراجعه کنید.
2.امپدانسقالب ها: بر اساس ضخامت تخته ارائه شده و الزامات لایه ای از مشتری ، مدل امپدانس مناسب را انتخاب کنید. عرض خط را با توجه به عرض محاسبه شده در مدل امپدانس تنظیم کنید. مقادیر امپدانس مشترک شامل 50Ω تک انتهایی ، دیفرانسیل 90Ω ، 100Ω و غیره است. توجه داشته باشید که آیا سیگنال آنتن 50Ω باید مرجع به لایه مجاور را در نظر بگیرد. برای پشته های لایه PCB مشترک به عنوان مرجع زیر.
3.AS نشان داده شده در نمودار زیر ، عرض خط باید نیازهای ظرفیت حامل فعلی را برآورده کند. به طور کلی ، بر اساس تجربه و در نظر گرفتن حاشیه های مسیریابی ، طراحی عرض خط برق را می توان با دستورالعمل های زیر تعیین کرد: برای افزایش دمای 10 درجه سانتیگراد ، با ضخامت مس 1oz ، یک عرض خط 20 مایل می تواند جریان اضافه بار 1A را تحمل کند. برای ضخامت مس 0.5oz ، یک عرض خط 40 میلیونی می تواند جریان اضافه بار 1A را تحمل کند.
4. برای اهداف طراحی عمومی ، ترجیحاً باید از 4 میلی متر کنترل شود ، که می تواند بیشترین قابلیت های تولید را برآورده کندتولید کنندگان PCBبشر برای طرح هایی که کنترل امپدانس لازم نیست (عمدتا تخته های 2 لایه) ، طراحی عرض خط بالاتر از 8mil می تواند به کاهش هزینه تولید PCB کمک کند.
5. در نظر بگیریدضخامت مستنظیم برای لایه مربوطه در مسیریابی. به عنوان مثال از مس 2oz استفاده کنید ، سعی کنید عرض خط را بالاتر از 6mil طراحی کنید. هرچه مس ضخیم تر باشد ، عرض خط را گسترده تر می کند. برای طرح های ضخامت مس غیر استاندارد ، الزامات تولید کارخانه را بخواهید.
6. برای طرح های BGA با زمین های 0.5 میلی متر و 0.65 میلی متر ، می توان از عرض خط 3.5 میلیونی در مناطق خاص استفاده کرد (با قوانین طراحی قابل کنترل است).
7. هیئت مدیره HDIطرح ها می توانند از عرض خط 3 میلیونی استفاده کنند. برای طرح هایی با عرض خط زیر 3 میلی متر ، لازم است توانایی تولید کارخانه با مشتری تأیید شود ، زیرا برخی از تولید کنندگان فقط می توانند از عرض خط 2 میلیونی برخوردار باشند (می توانند طبق قوانین طراحی کنترل شوند). عرض خط نازک تر هزینه های تولید را افزایش داده و چرخه تولید را گسترش می دهد.
8. سیگنال های آنالوگ (مانند سیگنال های صوتی و تصویری) باید با خطوط ضخیم تر طراحی شوند ، به طور معمول در حدود 15mil. اگر فضا محدود باشد ، عرض خط باید بالاتر از 8mil کنترل شود.
9. سیگنال های RF باید با خطوط ضخیم تر ، با اشاره به لایه های مجاور و امپدانس کنترل شده در 50Ω استفاده شوند. سیگنال های RF باید روی لایه های بیرونی پردازش شوند ، از لایه های داخلی جلوگیری کنند و به حداقل رساندن استفاده از VIA یا تغییرات لایه ای بپردازند. سیگنال های RF باید توسط یک هواپیمای زمینی احاطه شوند که لایه مرجع ترجیحاً مس GND است.
قوانین فاصله خط سیم کشی PCB
1. سیم کشی ابتدا باید ظرفیت پردازش کارخانه را برآورده کند ، و فاصله خط باید توانایی تولید کارخانه را داشته باشد ، که عموماً در 4 میلیون یا بالاتر کنترل می شود. برای طرح های BGA با فاصله 0.5 میلی متر یا 0.65 میلی متر ، از فاصله خط 3.5 میلیون در برخی مناطق استفاده می شود. طرح های HDI می توانند فاصله خطی از 3 میلیون را انتخاب کنند. طرح های زیر 3 میلیون باید توانایی تولید کارخانه تولید را با مشتری تأیید کند. برخی از تولید کنندگان توانایی تولید 2 میلیون (کنترل شده در مناطق طراحی خاص) دارند.
2. قبل از طراحی قانون فاصله خط ، نیاز به ضخامت مس طراحی را در نظر بگیرید. برای 1 اونس مس سعی کنید فاصله 4 میلی متر یا بالاتر را حفظ کنید و برای مس 2 اونس سعی کنید فاصله 6 میلیون یا بالاتر را حفظ کنید.
3. طراحی فاصله برای جفت سیگنال دیفرانسیل باید مطابق با الزامات امپدانس تنظیم شود تا از فاصله مناسب اطمینان حاصل شود.
4. سیم کشی باید از قاب تخته دور نگه داشته شود و سعی کنید اطمینان حاصل کنید که قاب تخته می تواند VIAS زمین (GND) داشته باشد. فاصله بین سیگنال ها و لبه های تخته بالاتر از 40 میلیون را حفظ کنید.
5. سیگنال لایه برق باید حداقل 10 میلیون از لایه GND فاصله داشته باشد. فاصله بین هواپیماهای مس و قدرت مس باید حداقل 10 میلیون باشد. برای برخی از IC ها (مانند BGA) با فاصله کوچکتر ، فاصله را می توان به طور مناسب به حداقل 6 میلیون (کنترل شده در مناطق طراحی خاص) تنظیم کرد.
6. سیگنال های مهم مانند ساعت ، دیفرانسیل و سیگنال های آنالوگ باید 3 برابر عرض (3W) فاصله داشته باشند یا توسط هواپیماهای زمین (GND) احاطه شوند. فاصله بین خطوط باید در 3 برابر عرض خط نگه داشته شود تا متقاطع کاهش یابد. اگر فاصله بین مراکز دو خط کمتر از 3 برابر عرض خط نباشد ، می تواند 70 ٪ از میدان الکتریکی را بین خطوط بدون تداخل حفظ کند ، که به عنوان اصل 3W شناخته می شود.
7. سیگنال های لایه adjacent باید از سیم کشی موازی خودداری کنند. جهت مسیریابی باید یک ساختار متعامد را برای کاهش متقاطع لایه ای غیر ضروری تشکیل دهد.
8. هنگام مسیریابی روی لایه سطح ، حداقل 1 میلی متر از سوراخ های نصب فاصله داشته باشید تا از مدارهای کوتاه یا پارگی خط به دلیل استرس نصب جلوگیری کنید. ناحیه اطراف سوراخ های پیچ باید روشن باشد.
9. هنگام تقسیم لایه های قدرت ، از تقسیمات بیش از حد تکه تکه خودداری کنید. در یک هواپیمای قدرت ، سعی کنید بیش از 5 سیگنال قدرت ، ترجیحاً در 3 سیگنال قدرت داشته باشید تا از ظرفیت حمل جریان اطمینان حاصل کنید و از خطر عبور از سیگنال عبور از صفحه تقسیم لایه های مجاور جلوگیری کنید.
10. بخش های هواپیمای قدرت باید تا حد امکان و بدون تقسیمات طولانی یا دمبل به صورت منظم نگه داشته شوند تا از موقعیت هایی که انتهای آن بزرگ است و وسط آن کوچک باشد ، جلوگیری شود. ظرفیت حمل فعلی باید بر اساس باریکترین عرض هواپیمای مس مس محاسبه شود.
شرکت Shenzhen Anke PCB ، با مسئولیت محدود
2023-9-16
زمان پست: سپتامبر 19-2023
