Na dosiahnutie dobrého návrhu PCB sú okrem celkového rozloženia smerovania kľúčové aj pravidlá pre šírku čiar a medzery.Je to preto, že šírka čiar a medzery určujú výkon a stabilitu dosky plošných spojov.Preto tento článok poskytne podrobný úvod do všeobecných pravidiel návrhu pre šírku a rozstup PCB.
Je dôležité poznamenať, že pred smerovaním by mali byť správne nakonfigurované predvolené nastavenia softvéru a mala by byť povolená možnosť Kontrola pravidiel návrhu (DRC).Na smerovanie sa odporúča použiť mriežku 5 mil a pre rovnakú dĺžku je možné nastaviť mriežku 1 mil na základe situácie.
Pravidlá pre šírku čiary PCB:
1. Smerovanie by malo najprv spĺňať výrobné kapacity továrne.Potvrďte výrobcu výroby u zákazníka a určte jeho výrobnú kapacitu.Ak zákazník neposkytne žiadne špecifické požiadavky, pozrite si šablóny návrhu impedancie pre šírku čiary.
2. Šablóny impedancie: Na základe poskytnutej hrúbky dosky a požiadaviek zákazníka vyberte vhodný model impedancie.Nastavte šírku čiary podľa vypočítanej šírky vo vnútri impedančného modelu.Bežné hodnoty impedancie zahŕňajú jednostrannú impedanciu 50 Ω, diferenciálnu 90 Ω, 100 Ω atď. Všimnite si, či by signál 50 Ω antény mal brať do úvahy odkaz na susednú vrstvu.Pre bežné zostavy vrstiev PCB, ako je uvedené nižšie.
3. Ako je znázornené na obrázku nižšie, šírka čiary by mala spĺňať požiadavky na prúdovú kapacitu.Vo všeobecnosti, na základe skúseností a berúc do úvahy smerovacie rozpätia, návrh šírky elektrického vedenia možno určiť podľa nasledujúcich pokynov: Pri náraste teploty o 10 °C s hrúbkou 1oz medi môže šírka vedenia 20 mil zvládnuť preťažený prúd 1A;pre hrúbku medi 0,5 oz môže šírka linky 40 mil zvládnuť preťažený prúd 1A.
4. Pre všeobecné konštrukčné účely by mala byť šírka čiary prednostne riadená nad 4 mil, čo môže spĺňať výrobné možnosti väčšiny výrobcov PCB.Pri návrhoch, kde nie je potrebná kontrola impedancie (väčšinou 2-vrstvové dosky), môže návrh šírky čiary nad 8 mil pomôcť znížiť výrobné náklady PCB.
5. Zvážte nastavenie hrúbky medi pre zodpovedajúcu vrstvu v smerovaní.Vezmite napríklad 2 oz medi, skúste navrhnúť šírku čiary nad 6 mil.Čím je meď hrubšia, tým je šírka čiary väčšia.Požiadajte o výrobné požiadavky továrne pre dizajny s neštandardnou hrúbkou medi.
6. V prípade návrhov BGA s rozstupmi 0,5 mm a 0,65 mm možno v určitých oblastiach použiť šírku čiary 3,5 mil (môže sa riadiť pravidlami návrhu).
7. Návrhy dosiek HDI môžu používať šírku čiary 3 mil.Pri návrhoch so šírkou čiary pod 3 mil je potrebné potvrdiť výrobnú kapacitu závodu u zákazníka, pretože niektorí výrobcovia dokážu vyrobiť len šírky čiar 2 mil (môže sa riadiť pravidlami návrhu).Tenšie šírky linky zvyšujú výrobné náklady a predlžujú výrobný cyklus.
8. Analógové signály (ako sú audio a video signály) by mali byť navrhnuté s hrubšími čiarami, zvyčajne okolo 15 mil.Ak je priestor obmedzený, šírka čiary by mala byť kontrolovaná nad 8 mil.
9. RF signály by sa mali spracovávať s hrubšími čiarami, s odkazom na susedné vrstvy a impedanciou riadenou na 50 Ω.RF signály by sa mali spracovávať na vonkajších vrstvách, pričom sa treba vyhnúť vnútorným vrstvám a minimalizovať použitie prechodov alebo zmien vrstiev.RF signály by mali byť obklopené uzemňovacou rovinou, pričom referenčnou vrstvou je prednostne meď GND.
Pravidlá rozmiestnenia vedenia PCB
1. Zapojenie by malo najskôr spĺňať spracovateľskú kapacitu továrne a rozstup liniek by mal spĺňať výrobnú kapacitu továrne, ktorá je vo všeobecnosti kontrolovaná na 4 mil alebo viac.Pre návrhy BGA s rozstupom 0,5 mm alebo 0,65 mm možno v niektorých oblastiach použiť rozstup riadkov 3,5 mil.Návrhy HDI si môžu zvoliť riadkovanie 3 mil.Návrhy pod 3 mil musia potvrdiť výrobnú kapacitu výrobného závodu u zákazníka.Niektorí výrobcovia majú výrobnú kapacitu 2 mil. (kontrolovaná v špecifických konštrukčných oblastiach).
2. Pred návrhom pravidla pre rozstup riadkov zvážte požiadavku na hrúbku medi v návrhu.Pre 1 uncu medi sa snažte udržiavať vzdialenosť 4 mil alebo viac a pre 2 unce medi sa snažte udržiavať vzdialenosť 6 mil alebo viac.
3. Návrh vzdialenosti pre páry diferenciálnych signálov by mal byť nastavený podľa požiadaviek na impedanciu, aby sa zabezpečila správna vzdialenosť.
4. Zapojenie by malo byť vzdialené od rámu dosky a snažte sa zabezpečiť, aby rám dosky mohol mať zemniace (GND) priechodky.Udržujte vzdialenosť medzi signálmi a okrajmi dosky nad 40 mil.
5. Signál výkonovej vrstvy by mal mať vzdialenosť najmenej 10 mil od vrstvy GND.Vzdialenosť medzi napájacou a napájacou medenou plochou by mala byť aspoň 10 mil.Pre niektoré integrované obvody (napríklad BGA) s menším rozostupom je možné vzdialenosť primerane upraviť na minimálne 6 mil (riadené v špecifických konštrukčných oblastiach).
6.Dôležité signály ako hodiny, diferenciály a analógové signály by mali mať vzdialenosť 3-násobku šírky (3W) alebo by mali byť obklopené zemnými (GND) rovinami.Vzdialenosť medzi čiarami by sa mala udržiavať na 3-násobku šírky čiary, aby sa znížilo presluchy.Ak vzdialenosť medzi stredmi dvoch čiar nie je menšia ako trojnásobok šírky čiary, dokáže udržať 70 % elektrického poľa medzi čiarami bez rušenia, čo je známe ako princíp 3W.
7. Signály susednej vrstvy by sa mali vyhnúť paralelnému zapojeniu.Smer smerovania by mal tvoriť ortogonálnu štruktúru, aby sa znížilo zbytočné presluchy medzi vrstvami.
8. Pri frézovaní na povrchovej vrstve dodržujte vzdialenosť minimálne 1 mm od montážnych otvorov, aby ste predišli skratom alebo pretrhnutiu vedenia v dôsledku montážneho namáhania.Oblasť okolo otvorov pre skrutky by mala byť voľná.
9. Pri delení mocenských vrstiev sa vyvarujte príliš roztrieštenému deleniu.V jednej výkonovej rovine sa snažte nemať viac ako 5 výkonových signálov, najlepšie v rámci 3 výkonových signálov, aby ste zabezpečili prúdovú zaťažiteľnosť a predišli riziku prechodu signálu cez deliacu rovinu susedných vrstiev.
10. Delenie na rovine výkonu by malo byť čo najpravidelnejšie, bez dlhých delení alebo delení v tvare činky, aby sa predišlo situáciám, keď sú konce veľké a stred je malý.Prúdová zaťažiteľnosť by sa mala vypočítať na základe najužšej šírky medenej napájacej roviny.
Shenzhen ANKE PCB Co., LTD
2023-9-16
Čas odoslania: 19. september 2023
