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第第1章章印制电路板基础知识印制电路板基础知识1朱朱骏Tel:13665218196Email:zhujunyzu.edu.cnOffice:物理楼物理楼412-4142原理图原理图3电路板电路板(1)PCB:PrintedCircuitBoard4电路板电路板(2)5电路板电路板(3)6电路板电路板(4)71.1印制电路板概述印制电路板概述印制电路板简称为印制电路板简称为PCB(PrintedCircuitBoard),又称印,又称印制版,是电子产品的重要部件之一。制版,是电子产品的重要部件之一。电路设计中,先完成原理图,再设计印制电路板图,最电路设计中,先完成原理图,再设计印制电路板图,最后由制板厂家依据用户所设计的印制电路板图制作出印制电后由制板厂家依据用户所设计的印制电路板图制作出印制电路板。路板。8常用单位:常用单位:1inch(英寸,英寸,in)=1000mil(毫英寸毫英寸)=2.54cm10mil=0.254mm1mm=39.37mil91.1印制电路板概述印制电路板概述1.1.1印制电路板结构印制电路板结构印制电路板的结构有单面板、双面板和多层板三种。印制电路板的结构有单面板、双面板和多层板三种。(1)单单面面板板:一一面面敷敷铜铜,另另一一面面没没有有敷敷铜铜的的电电路路板板,只只可可在在敷敷铜铜的的一一面面布布线线并并放放置置元元件件。单单面面板板成成本本低低,不不用用打打过过孔孔。但但是是单单面面板板走走线线只只能能在在一一面面上上进进行行,设设计计往往往往比比双双面面板板或或多多层层板困难得多。板困难得多。(2)双双面面板板:包包括括顶顶层层(TopLayer)和和底底层层(BottomLayer)两两层层,顶顶层层一一般般为为元元件件面面,底底层层一一般般为为焊焊锡锡层层面面,双双面面板板的的两两面面都都可可以以敷敷铜铜和和布布线线。双双面面板板的的电电路路一一般般比比单单面面板板的的电电路路复复杂杂,但布线比较容易,是制作电路板比较理想的选择。但布线比较容易,是制作电路板比较理想的选择。101.1印制电路板概述印制电路板概述(3)多层板多层板:多层板就是包含了多个工作层的电路板。除了多层板就是包含了多个工作层的电路板。除了上面讲到的顶层、底层以外,还包括中间层、内部电源或接上面讲到的顶层、底层以外,还包括中间层、内部电源或接地层等。随着电子技术的高速发展,电子产品越来越精密,地层等。随着电子技术的高速发展,电子产品越来越精密,电路板也越来越复杂,多层板的应用也越来越广泛。电路板也越来越复杂,多层板的应用也越来越广泛。111.1.2元件封装元件封装元件的封装是印刷电路设计中很重要的概念。其作用是元件的封装是印刷电路设计中很重要的概念。其作用是保保证取用的元件的引脚和印刷电路板上的焊盘一致证取用的元件的引脚和印刷电路板上的焊盘一致。元件的封装就是实际元件焊接到印刷电路板时的焊接位置元件的封装就是实际元件焊接到印刷电路板时的焊接位置与焊接形状,包括了实际元件的外型尺寸,所占空间位置,各与焊接形状,包括了实际元件的外型尺寸,所占空间位置,各管脚之间的间距,以及焊盘的大小,焊盘孔的大小等管脚之间的间距,以及焊盘的大小,焊盘孔的大小等。12元件封装元件封装仅仅是空是空间的概念,因此的概念,因此不同的元件可以不同的元件可以共用同一个元件封装;共用同一个元件封装;另一方面,另一方面,同种元件也可以有不同种元件也可以有不同的封装。同的封装。所以在取用所以在取用焊接元件接元件时,不,不仅要知道元件名称,要知道元件名称,还要知道元件的封装。元件的封装可以在要知道元件的封装。元件的封装可以在设计电路路图时指指定,也可以在引定,也可以在引进网网络表表时指定。指定。131.元件元件封装的封装的分类分类普通的元件封装有针脚式封装和表面粘贴式封装两大类。普通的元件封装有针脚式封装和表面粘贴式封装两大类。1415针脚式封装脚式封装必必须把相把相应的的针脚插入脚插入焊盘过孔中,再孔中,再进行行焊接。因此所接。因此所选用的用的焊盘必必须为穿透式穿透式过孔,孔,设计时焊盘板板层的属性要的属性要设置成置成MultiLayer。16表面粘表面粘贴式封装式封装(SMT)元件的管脚元件的管脚焊点只限于表面点只限于表面层(TopLayer或或BottomLayer),焊点没有穿孔。点没有穿孔。设计的的焊盘属性属性必必须为单一一层面。面。17(1)DIP封装封装(DualIn-linePackage)(2)芯片芯片载体封装体封装陶瓷无引陶瓷无引线芯片芯片载体封装体封装LCCC:LeadlessCeramicChipCarrier塑料有引塑料有引线芯片芯片载体封装体封装PLCC:PlasticLeadedChipCarrier小尺寸封装小尺寸封装SOP:SmallOutlinePackage塑料四塑料四边引出扁平装引出扁平装PQFP:PlasticQuadFlatPackage182.元件封装的元件封装的编号号元件封装的元件封装的编号一般号一般为:封装封装类型型+焊盘距离距离(焊盘数数)+元件外形尺寸元件外形尺寸如如AXIAL-0.4:封装封装为轴状的,两状的,两焊盘间距距为400milDIP-16:双排直列引脚的器件封装,两排共:双排直列引脚的器件封装,两排共16个引脚。个引脚。RB.2/.4:Radius,Boundary常用常用单位:位:1inch(英寸,英寸,in)=1000min(毫英寸毫英寸)=2.54cm10min=0.254mm1mm=39.37mil19常见元件的封装:常见元件的封装:(1)针脚式电阻:封装系列名为针脚式电阻:封装系列名为“AXIAL-xxx”“AXIAL”表示轴状的包装方式;表示轴状的包装方式;“xxx”为为0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,1.0,表示两个焊盘间距离,单位为,表示两个焊盘间距离,单位为inch。后缀数字主要与电阻功率有关,功率越大,数字越大。后缀数字主要与电阻功率有关,功率越大,数字越大。20(2)扁平状电容扁平状电容:RAD-xxxRAD:Radial,径向。,径向。“xxx”:0.1,0.2,0.3,0.4,表示两焊盘间距。,表示两焊盘间距。21(3)筒状封装筒状封装典型元件是极性电解电容器。典型元件是极性电解电容器。发光二极管有时也用此封装发光二极管有时也用此封装。22RBx-x:如:如RB5-10.5,RB7.6-15。两个数字分。两个数字分别表示表示焊盘之之间距离和距离和圆筒的直径,筒的直径,单位是位是mm。23CAPPR5-5x5,CAPPR5-4x5,CAPPR7.5-16x35CAP指指电容;容;PR分分别为Polar,Radial,三个数字分,三个数字分别代代表表焊盘间距,距,圆筒直径,高度,筒直径,高度,单位是位是mm。24CAP指指电容;容;PA分分别为Polar,Axial,三个数字分,三个数字分别代表代表焊盘间距,距,圆筒筒长度,直径,度,直径,单位是位是mm。电解解电容的外形大小与其容量、耐容的外形大小与其容量、耐压、材料等有关。、材料等有关。25(4)二极管类元件二极管类元件常用封装为常用封装为DIODE-0.4,DIODE-0.7,表示焊盘间距为,表示焊盘间距为0.4、0.7inch。2627(5)三极管类元件三极管类元件常用封装系列名称为常用封装系列名称为“TO-xxx”,其中,其中“xxx”表示三极管类型。表示三极管类型。28(6)其它元件其它元件整流桥整流桥宽度约宽度约10mm17mm29LED30接插件接插件311.1.3铜膜膜导线p铜膜膜导线:也称:也称铜膜走膜走线,简称称导线,是,是电路板制作路板制作时用用铜膜制成膜制成导线(Track),用于,用于连接接焊点。是印制点。是印制电路板最重要的路板最重要的部分,部分,实际上,上,PCB设计都是都是围绕如何布置如何布置导线进行的。行的。p飞线,即,即预拉拉线。是在引入网。是在引入网络表后,系表后,系统根据根据规则生成,生成,用来指引布用来指引布线的一种的一种连线。区区别:p飞线只是表示两点在只是表示两点在电气上的相气上的相连关系,但没有关系,但没有实际连接。接。p导线是根据是根据飞线指示的指示的焊盘间的的连接关系而布置的,是具有接关系而布置的,是具有电气气连接意接意义的的连接接线路。路。321.1.4助助焊膜和阻膜和阻焊膜膜p助助焊膜膜(Solder):涂涂于于焊盘上上,提提高高可可焊性性能能的的一一层膜膜,就就是是在在电路板路板为焊盘略大的浅色略大的浅色圆。p阻阻焊膜膜(TOPorBottomPasteMask):为使使制制成成的的板板子子适适应波波峰峰焊等等焊接接形形式式,要要求求板板子子上上非非焊盘处的的铜箔箔不不能能粘粘锡,因因此此在在焊盘以以外外的的各各部部位位都都要要涂涂覆覆一一层涂涂料料,用用于于阻阻止止这些些部部位位上上锡。它它是是一一种种特特殊殊的的化化学学物物质,通通常常为绿色色,不不粘粘焊锡,防防止止在在焊接接时相相邻焊接接点点的的多多余余焊锡短短路路,并并且且防防焊层将将铜膜膜导线覆盖住,防止覆盖住,防止铜膜膜过快在空气中氧快在空气中氧化。化。33341.1.5层AltiumDesigner的的“层”不不是是虚虚拟的的,而而是是印印制制电路路板板材材料本身料本身实实在在的在在的铜箔箔层。由由于于电子子线路路的的元元件件密密集集安安装装、抗抗干干扰和和布布线等等特特殊殊要要求求,一一些些较新新的的电子子产品品中中所所用用的的印印制制电路路板板不不仅上上下下两两面面可供走可供走线,在板的中,在板的中间还设有能被特殊加工的有能被特殊加工的夹层铜箔箔。现在在的的计算算机机主主板板所所用用的的印印制制电路路板板材材料料大大多多在在4层以以上上。这些些层因因加加工工相相对较难而而大大多多用用于于设置置走走线较为简单的的电源源布布线层(GroundDever和和PowerDever),并并常常用用大大面面积填填充充的的办法法来来布布线(如如Fill)。上上下下位位置置的的表表面面层与与中中间各各层需需要要连通通的地方用的地方用“过孔孔(Via)”来沟通。来沟通。一一旦旦选定定了了所所用用印印制制电路路板板的的层数数,就就务必必关关闭那那些些未未被使用的被使用的层,以免布,以免布线出出现差差错。351.1.6焊盘和和过孔孔(1)焊盘(Pad)焊盘的作用是放置的作用是放置焊锡、连接接导线和元件引脚。和元件引脚。选择元元件件的的焊盘类型型要要综合合考考虑该元元件件的的形形状状、大大小小、布布置形式、振置形式、振动和受和受热情况、受力方向等因素。情况、受力方向等因素。Designer在在封封装装库中中给出出了了一一系系列列不不同同大大小小和和形形状状的的焊盘,如如圆形形、方方形形、八八角角形形、圆方方形形和和定定位位用用焊盘等等,也也可可按按需需要自己要自己编辑。对发热且且受受力力较大大、电流流较大大的的焊盘,可可自自行行设计成成“泪泪滴状滴状”。36编辑焊盘时还要考要考虑以下原以下原则:p形状形状上上长短不一致短不一致时,要考,要考虑连线宽度与度与焊盘特定特定边长的大小其差异不能的大小其差异不能过大。大。p需要需要在元件引脚之在元件引脚之间走走线时,选用用长短不短不对称的称的焊盘往往事半功倍。往往事半功倍。p各各元件元件焊盘孔的大小要按元件引脚粗孔的大小要按元件引脚粗细分分别编辑确定,确定,原原则是孔的尺寸比引脚直径大是孔的尺寸比引脚直径大0.20.4mm。37(2)过孔孔(Via)过孔孔就就是是用用于于连接接不不同同板板层之之间的的导线。过孔孔内内侧一一般都由般都由焊锡连通。通。过孔分孔分为3种:种:p从从顶层直接通到底直接通到底层的的过孔称孔称为穿透式穿透式过孔孔(Thruhold);p只只从从顶层通通到到某某一一层里里层,并并没没有有穿穿透透所所有有层,或或者者从从里里层穿透出来的到底穿透出来的到底层的的过孔称孔称为盲盲过孔孔(Blind);p只只在在内内部部两两个个里里层之之间相相互互连接接,没没有有穿穿透透底底层或或顶层的的过孔就称孔就称为隐藏式藏式过孔孔(Buried)。 38设计线路路时对过孔的孔的处理有以下原理有以下原则:p尽量少用尽量少用过孔,一旦孔,一旦选用了用了过孔,孔,务必必处理好它与周理好它与周边各各实体的体的间隙,特隙,特别是容易被忽是容易被忽视的中的中间各各层与与过孔不相孔不相连的的线与与过孔的孔的间隙。隙。p需要的需要的载流量越大,所需的流量越大,所需的过孔尺寸越大,如孔尺寸越大,如电源源层和地和地层与其它与其它层联接所用的接所用的过孔就要大一些。孔就要大一些。39p过孔的形状一般孔的形状一般为圆形。形。过孔有两个尺寸,即孔有两个尺寸,即HoleSize(通通孔孔直径直径)和和钻孔加上孔加上焊盘后的后的总的的Diameter(过孔直径孔直径)。p通通孔孔和和过孔孔之之间的的孔孔壁壁,由由与与导线相相同同的的材材料料构构成成,用用于于连接不同接不同层的的导线。401.1.7丝印印层为方便方便电路的安装和路的安装和维修,在印制修,在印制电路板的上下两表面路板的上下两表面印上所需要的印上所需要的标志志图案和文字代号等,例如元件案和文字代号等,例如元件标号和号和标称称值、元件外廓形状和厂家、元件外廓形状和厂家标志、生志、生产日期等,日期等,这层就称就称为丝印印层(SilkscreenTop/BottomOverlay)。正确的正确的丝印印层字符布置原字符布置原则是:是:“不出歧不出歧义,见缝插插针,美美观大方大方”。41421.1.8敷敷铜对于于抗抗干干扰要要求求比比较高高的的电路路板板,常常常常需需要要在在PCB上上敷敷铜。敷敷铜可可以以有有效效地地实现电路路板板的的信信号号屏屏蔽蔽,提提高高电路路板板信信号的抗号的抗电磁干磁干扰能力。能力。敷敷铜有两种方式有两种方式:实心填充方式心填充方式和和网格状的填充方式网格状的填充方式。尽尽量量避避免免使使用用大大面面积铜箔箔,否否则长时间受受热,易易发生生铜箔箔膨膨胀和和脱脱落落现象象。必必须用用大大面面积铜箔箔时,最最好好用用栅格格状状。这样有利于排除有利于排除铜箔与基板箔与基板间粘合粘合剂受受热产生的生的挥发性气体。性气体。431.2印制印制电路板路板设计流程流程印制印制电路板路板设计的一般步的一般步骤如下:如下:1)绘制原理制原理图。2)规划划电路板。路板。3)设置参数。置参数。4)装入网装入网络表及元件封装。表及元件封装。5)元件的布局。元件的布局。6)手手动预布布线。7)锁定手定手动预布的布的线,然后,然后进行自行自动布布线。8)手工手工调整。整。9)文件保存及文件保存及输出。出。441.3印制印制电路板路板设计的基本原的基本原则PCB:质量好量好(抗干抗干扰性好性好)、造价低、造价低1.3.1布局布局(1)确定确定PCB的的尺寸。尺寸。PCB尺寸尺寸过大大时,印制,印制线路路长,阻,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也增加;抗增加,抗噪声能力下降,成本也增加;过小,小,则散散热不好,且不好,且邻近近线条易受干条易受干扰。(2)确定确定特殊元件的位置特殊元件的位置。(3)根据根据电路的功能路的功能单元,元,对电路的全部元件路的全部元件进行布局行布局。451.电路板形状与尺寸路板形状与尺寸pPCB的的最佳形状最佳形状为矩形,矩形,长宽比比为3:2或或4:3。p电路路板板面面尺尺寸寸大大于于200mm150mm时,应考考虑电路路板板所所受受的机械的机械强强度。度。p板板厚厚也也可可以以按按照照推推荐荐指指定定。如如对于于FR4材材料料来来说,一一般般标准准 的的 板板 厚厚 为 0.062 (1.575mm)。 其其 他他 典典 型型 的的 板板 厚厚 有有0.010(0.254mm)、0.020(0.508mm)、0.031(0.787mm)和和0.092(2.337mm)。462.确定特殊元件的位置确定特殊元件的位置时要遵循以下原要遵循以下原则:p尽可能尽可能缩短高短高频元件之元件之间的的连线,设法减少它法减少它们的分布的分布参数和相互参数和相互间的的电磁干磁干扰。易受干。易受干扰的元件不能相互挨的元件不能相互挨得太近,得太近,输入和入和输出元件出元件应尽量尽量远离离。p某些某些元件或元件或导线之之间可能有可能有较高的高的电位差,位差,应加大它加大它们之之间的距离,以免放的距离,以免放电引出意外短路。引出意外短路。带强强电的元件的元件应尽量布置在尽量布置在调试时手不易触及的位置手不易触及的位置。47p重重量量超超过15g的的元元件件,应当当用用支支架架加加以以固固定定,然然后后焊接接。那那些些又又大大又又重重、发热量量多多的的元元件件,不不宜宜装装在在印印制制电路路板板上上,而而应装装在在整整机机的的机机箱箱底底板板上上,且且应考考虑散散热问题。热敏敏元元件件应远离离发热元件。元件。p对于于电位位器器、可可调电感感线圈圈、可可变电容容器器、微微动开开关关等等可可调元元件件的的布布局局,应考考虑整整机机的的结构构要要求求。若若是是机机内内调节,应放放在在印印制制电路路板板上上方方便便于于调节的的位位置置;若若是是机机外外调节,其位置要与其位置要与调节旋旋钮在机箱面板上的位置相适在机箱面板上的位置相适应。p应留出印制留出印制电路板的定位孔和固定支架所占用的位置。路板的定位孔和固定支架所占用的位置。48p重重量量超超过15g的的元元件件,应当当用用支支架架加加以以固固定定,然然后后焊接接。那那些些又又大大又又重重、发热量量多多的的元元件件,不不宜宜装装在在印印制制电路路板板上上,而而应装装在在整整机机的的机机箱箱底底板板上上,且且应考考虑散散热问题。热敏敏元元件件应远离离发热元件。元件。p对于于电位位器器、可可调电感感线圈圈、可可变电容容器器、微微动开开关关等等可可调元元件件的的布布局局,应考考虑整整机机的的结构构要要求求。若若是是机机内内调节,应放放在在印印制制电路路板板上上方方便便于于调节的的位位置置;若若是是机机外外调节,其位置要与其位置要与调节旋旋钮在机箱面板上的位置相适在机箱面板上的位置相适应。p应留出印制留出印制电路板的定位孔和固定支架所占用的位置。路板的定位孔和固定支架所占用的位置。493、根据根据电路的功能路的功能单元布局元布局时,要符合以下原,要符合以下原则:p按照按照电路的路的组成安排各个功能成安排各个功能单元的位置,使布局便于信元的位置,使布局便于信号流通,并使信号尽可能保持一致的方向。号流通,并使信号尽可能保持一致的方向。p以以每个功能每个功能电路的核心元件路的核心元件为中心,中心,围绕它来它来进行布局。行布局。元件元件应均匀、整均匀、整齐、紧凑地排列在凑地排列在PCB上,尽量减少和上,尽量减少和缩短各元件之短各元件之间的引的引线和和连接。接。p在在高高频下工作的下工作的电路,要考路,要考虑元件之元件之间的分布参数。一般的分布参数。一般电路路应尽可能使元件平行排列。尽可能使元件平行排列。这样不但美不但美观,而且,而且焊接接容易,易于批量生容易,易于批量生产。p位于位于电路板路板边缘的元件,离的元件,离电路板路板边缘一般不小于一般不小于2mm。501.3.2布布线1.输入入和和输出出端端的的导线应避避免免相相邻平平行行。最最好好添添加加线间地地线,以免以免发生反生反馈耦合。耦合。2.印制印制电路板路板导线宽度原度原则:p导线的的最最小小宽度度由由导线与与绝缘基基板板间的的粘粘附附强强度度和和流流过它它们的的电流流值决定决定。p导线宽度度应以以能能满足足电气气性性能能要要求求而而又又便便于于生生产为宜宜,它它的的最最小小值由由承承受受的的电流流大大小小而而定定,但但最最小小不不宜宜小小于于0.2mm(8mil),在在高高密密度度、高高精精度度的的印印制制线路路中中,导线宽度和度和间距一般可取距一般可取0.3mm;51p导线宽度度在在大大电流流情情况况下下还要要考考虑其其温温升升,一一般般选用用宽度度约11.5mm的的导线就可能就可能满足足设计要求而不致引起温升要求而不致引起温升;p印印制制导线的的公公共共地地线应尽尽可可能能的的粗粗,可可能能的的话,使使用用大大于于23mm的的导线,这点在点在带有微有微处理器的理器的电路中尤路中尤为重要;重要;p在在DIP封封装装的的IC引引脚脚间走走线,可可应用用10-10与与12-12原原则,即即当当 两两 引引 脚脚 间 通通 过 2根根 线 时 , 焊 盘 直直 径径 可可 设 为 50mil(1mil=0.0254mm)、线宽与与线距距都都为10mil;当当两两引引脚脚间只只通通过1根根线时,焊盘直直径径可可设为64mil、线宽与与线距距都都为12mil。52电流流/A1oz铜的的线宽/mil2oz铜的的线宽/mil毫欧毫欧/英寸英寸/(mW/in)1105522301517.23502510.3480406.45110554.76150753.47180902.982201102.392601302.0103001501.7线宽和流和流过电流大小之流大小之间的关系的关系533.拐弯与大面拐弯与大面积铜箔箔(敷敷铜)p印印制制电路路板板导线拐拐弯弯一一般般取取圆弧弧形形或或45拐拐角角,直直角角或或夹角角在高在高频电路中会影响路中会影响电气性能气性能。p尽尽量量避避免免使使用用大大面面积铜箔箔,否否则长时间受受热,易易发生生铜箔箔膨膨胀和和脱脱落落现象象。必必须用用大大面面积铜箔箔时,最最好好用用栅格格状状。这样有利于排除有利于排除铜箔与基板箔与基板间粘合粘合剂受受热产生的生的挥发性气体。性气体。544.印制印制导线的的间距距p相相邻导线间距必距必须能能满足足电气安全气安全要求要求。p为便便于于操操作作和和生生产,间距距也也应尽尽量量宽些些,只只要要工工艺允允许,可可使使间距小于距小于0.50.8mm。p最最小小间距距至至少少要要能能满足足承承受受的的电压,这个个电压一一般般包包括括工工作作电压、附附加加波波动电压以以及及其其他他原原因因引引起起的的峰峰值电压。如如果果有有关关技技术条条件件允允许导线之之间存存在在金金属属残残粒粒,设计者者在在考考虑电压时应把把这种因素考种因素考虑进去去。p在在布布线密密度度较低低时,信信号号线的的间距距可可适适当当地地加加大大,对高高、低低电平平悬殊的信号殊的信号线应尽可能短且加大尽可能短且加大间距。距。55电压(DC或或AC峰峰值)PCB内部内部PCB外部外部(3050m)015V0.05mm0.1mm0.1mm1630V0.05mm0.1mm0.1mm3150V0.1mm0.6mm0.6mm51100V0.1mm0.6mm1.5mm101150V0.2mm0.6mm3.2mm151170V0.2mm1.25mm3.2mm171250V0.2mm1.25mm6.4mm251300V0.2mm1.25mm12.5mm301500V0.25mm2.5mm12.5mm推荐的推荐的导线以及以及导体之体之间的的间距距561.3.3焊盘大小大小p焊盘的内孔尺寸必的内孔尺寸必须从元件引从元件引线直径、公差尺寸以及直径、公差尺寸以及焊锡层厚度、孔径公差、孔金属厚度、孔径公差、孔金属电镀层厚度等方面厚度等方面考考虑;p焊盘的内孔直径一般不小于的内孔直径一般不小于0.6mm,因,因为小于小于0.6mm的的孔开模冲孔孔开模冲孔时不易加工不易加工,p通常通常情况下以金属引脚直径情况下以金属引脚直径值加上加上0.2mm作作为焊盘内孔内孔直径。直径。57焊盘直径取决于内孔直径直径取决于内孔直径(1)焊盘直径直径为1.5mm时,为了增加了增加焊盘抗剥抗剥强强度,可采用度,可采用长不小于不小于1.5mm,宽为1.5mm的的长圆形形焊盘,此种,此种焊盘在集成在集成电路引脚路引脚焊盘中最常中最常见。对于超出上述范于超出上述范围的的焊盘直径可用下列公式直径可用下列公式选取取(D焊盘直径,直径,d内孔直径内孔直径):pd小于小于0.4mm:D/d1.53。pd大于大于2mm:D/d1.52。582)有关有关焊盘的其他注意事的其他注意事项:p焊盘内孔内孔边缘到印制到印制电路板路板边的距离要大于的距离要大于1mm,这样可以避免加工可以避免加工时导致致焊盘缺缺损。p焊盘的开口。有些器件是在的开口。有些器件是在经过波峰波峰焊后后补焊的,但由于的,但由于经过波峰波峰焊后后焊盘内孔被内孔被锡封住,使器件无法插下去,解决封住,使器件无法插下去,解决办法是在印制法是在印制电路板加工路板加工时对该焊盘开一小口,开一小口,这样波峰波峰焊时内孔就不会被封住,而且也不会影响正常内孔就不会被封住,而且也不会影响正常的的焊接。接。p焊盘补泪滴。当与泪滴。当与焊盘连接的走接的走线较细时,要将,要将焊盘与走与走线之之间的的连接接设计成泪滴状,成泪滴状,这样的好的好处是是焊盘不容易起皮,而是走不容易起皮,而是走线与与焊盘不易断开。不易断开。p相相邻的的焊盘要避免成要避免成锐角或出角或出现大面大面积的的铜箔,成箔,成锐角会造成波峰角会造成波峰焊困困难,而且有而且有桥接的危接的危险,大面,大面积铜箔因散箔因散热过快会快会导致不易致不易焊接。接。591.3.4印制印制电路板的抗干路板的抗干扰措施措施(1)电源源线设计p尽量尽量加粗加粗电源源线宽度,减少度,减少环路路电阻阻p使使电源源线、地、地线的走向和的走向和电流的方向一致,流的方向一致,这样有助于增有助于增强强抗噪声能力抗噪声能力。60(2)地地线设计p数字数字地与模地与模拟地分开地分开。p低低频电路的地路的地应尽量采用尽量采用单点并点并联接地,接地,实际布布线有困有困难时可部分串可部分串联后再并后再并联接地。高接地。高频电路宜采用多点串路宜采用多点串联接地,接地,地地线应短而粗,高短而粗,高频元件周元件周围尽量用尽量用栅格状的大面格状的大面积铜箔。箔。p接地接地线应尽量加粗尽量加粗。使。使它能通它能通过三倍于印制三倍于印制电路板上的允路板上的允许电流。如有可能,接地流。如有可能,接地线应在在23mm以上。以上。p接地接地线构成构成闭环路。只由数字路。只由数字电路路组成的印制成的印制电路板,其接路板,其接地地电路构成路构成闭环能提高抗噪声能力。能提高抗噪声能力。61(3)大面大面积敷敷铜印制印制电路板上的大面路板上的大面积敷敷铜具有两种作用:一是散具有两种作用:一是散热;二;二是可以减小地是可以减小地线阻抗,并且屏蔽阻抗,并且屏蔽电路板的信号交叉干路板的信号交叉干扰以提高以提高电路的抗干路的抗干扰能力。能力。注意:由于印制注意:由于印制电路板板材的基板与路板板材的基板与铜箔箔间的粘合的粘合剂在浸在浸焊或或长时间受受热时,会,会产生生挥发性气体而无法排除,性气体而无法排除,热量不易散量不易散发,以致以致产生生铜箔膨箔膨胀、脱落、脱落现象。因此使用大面象。因此使用大面积敷敷铜时,应将将其开窗口其开窗口设计成成栅格状。格状。621.3.5去耦去耦电容配置容配置1)电源源输入入端端跨跨接接10100F的的电解解电容容器器。如如有有可可能能,接接100F以上的更好。以上的更好。2)原原则上上每每个个集集成成电路路芯芯片片都都应布布置置一一个个0.01F的的瓷瓷片片电容容,如空隙不如空隙不够,可每,可每48个芯片布置一个个芯片布置一个110F的的钽电容。容。3)对于于抗抗噪噪能能力力弱弱、关关断断时电源源变化化大大的的元元件件,如如RAM、ROM存存储元件,元件,应在芯片的在芯片的电源源线和地和地线之之间直接接入去耦直接接入去耦电容。容。634)电容引容引线不能太不能太长,尤其是高,尤其是高频旁路旁路电容不能有引容不能有引线。5)在在印印制制电路路板板中中有有接接触触器器、继电器器、按按钮等等元元件件时,对其其操操作作均均会会产生生较大大火火花花放放电,必必须采采用用RC电路路来来吸吸收收放放电电流流。一般一般R取取12k,C取取2.247F。6)CMOS的的输入入阻阻抗抗很很高高,且且易易受受干干扰,因因此此在在使使用用时对不不使使用的端口要接地或接正用的端口要接地或接正电源。源。641.3.6各元件之各元件之间的接的接线1)印印制制电路路中中不不允允许有有交交叉叉电路路,对于于可可能能交交叉叉的的线条条,可可以以用用“钻”、“绕”两两种种办法法解解决决。在在特特殊殊情情况况下下,如如果果电路路很很复复杂,为简化化设计也允也允许用用导线跨接,解决交叉跨接,解决交叉电路路问题。2)电阻阻、二二极极管管、管管状状电容容器器等等元元件件有有“立立式式”和和“卧卧式式”两两种种安安装装方方式式。立立式式指指的的是是元元件件体体垂垂直直于于电路路板板安安装装、焊接接,其其优点点是是节省省空空间;卧卧式式指指的的是是元元件件体体平平行行并并紧贴于于电路路板板安安装装、焊接接,其其优点点是是元元件件安安装装的的机机械械强强度度较好好。对这两两种种不不同同的的安装元件,印制安装元件,印制电路板上的元件孔距是不一路板上的元件孔距是不一样的。的。653)同同一一级电路路的的接接地地点点应尽尽量量靠靠近近,并并且且本本级电路路的的电源源滤波波电容容也也应接接在在该级接接地地点点上上。采采用用这样“一一点点接接地地法法”的的电路路,工作工作较稳定,不易自激。定,不易自激。4)总地地线必必须严格格按按高高频中中频低低频逐逐级按按弱弱电到到强强电的的顺序序排排列列原原则。调频头等等高高频电路路常常采采用用大大面面积包包围式式地地线,以保以保证有良好的屏蔽效果。有良好的屏蔽效果。5)强强电流流引引线(公公共共地地线、功功放放电源源引引线等等)应尽尽可可能能宽些些,以以降降低布低布线电阻及其阻及其电压降,可减小寄生耦合而降,可减小寄生耦合而产生的自激。生的自激。666)阻抗高的走阻抗高的走线尽量短,阻抗低的走尽量短,阻抗低的走线可可长一些。一些。7)电位位器器安安放放位位置置应当当满足足整整机机结构构安安装装及及面面板板布布局局的的要要求求,因此因此应尽可能放在板的尽可能放在板的边缘,旋,旋转柄朝外。柄朝外。8)设计印印制制电路路板板图时,在在使使用用IC座座的的场合合下下,一一定定要要特特别注注意意IC座座上上定定位位槽槽放放置置的的方方位位是是否否正正确确,并并注注意意各各个个IC脚脚位位置置是是否否正正确确,例例如如第第1脚脚只只能能位位于于IC座座的的右右下下角角或或者者左左上上角角,而而且且紧靠定位槽靠定位槽(从从焊接面看接面看)。679)在在对进出出接接线端端布布置置时,相相关关联的的两两引引线端端的的距距离离不不要要太太大大,一一般般为(23)/10in左左右右较合合适适。进出出接接线端端尽尽可可能能集集中中在在12个个侧面,不要面,不要过于分散。于分散。10)在在保保证电路路性性能能要要求求的的前前提提下下,设计时应力力求求合合理理走走线,少少用用外外接接跨跨线,并并按按一一定定顺序序走走线,力力求求直直观,便便于于安安装装和和检修。修。11)设计应按按一一定定顺序序方方向向进行行,如如可可以以按按由由左左往往右右或或由由上上而而下下的的顺序序进行。行。681.4印制印制电路板的叠路板的叠层设计pPCB的的叠叠层常常常常由由板板的的目目标成成本本、制制造造技技术和和所所要要求求的的布布线通道数所决定通道数所决定。p对于于大大部部分分工工程程设计,存存在在许多多相相互互冲冲突突的的要要求求,通通常常最最后后的的设计策略是在考策略是在考虑各方面的折衷后决定的各方面的折衷后决定的。pPCB可可以以从从最最低低成成本本的的1层到到高高性性能能系系统所所要要求求的的30层或或更更多多层。691.4.1多多层板板具具有有许多多层的的PCB板板常常常常用用于于高高速速、高高性性能能的的系系统,其其中中的的多多层用用于于DC电源源或或地地参参考考平平面面。这些些平平面面通通常常是是没没有有任任何何分分割割的的实体体平平面面,因因为具具有有足足够的的层用用作作电源源层或或地地层,因因此此没没有有必必要要将将不不同同的的DC电压置置于于一一层上上。无无论一一个个层的的名名称称是是什什么么(例例如如“Ground”、+5V、VCC或或Digitalpower等等),该平平面面将将会会用用作作与与它它们相相邻的的传输线上上信信号号的的返返回回电流流通通路路。构构造造一一个个好好的的低低阻阻抗抗的的返返回回电流流通通路路是是这些些平平面面层最最重重要要的的EMC(ElectroMagneticCompatibility)目目标。信信号号层分分布布在在实体体参参考考平平面面层之之间,它它们可可以以是是对称称的的带状状线或非或非对称的称的带状状线。7012层PCB的配置的配置71“T”为顶层,Top;“P”为参考平面参考平面层,Plane;“S”为信号信号层,Signal;“B”为底底层,Bottom。p顶层和和底底层用用作作元元件件焊盘,信信号号在在顶层和和底底层内内不不会会传输太太长的距离,以便减少来自走的距离,以便减少来自走线的直接的直接辐射射。p确确定定哪哪个个参参考考平平面面层将将必必须包包含含用用于于不不同同的的DC电压的的多多个个电源源区区。假假设第第11层具具有有多多个个DC电压。这就就意意味味着着设计者者必必须将将高高速速信信号号尽尽可可能能远离离第第10层和和底底层,因因为返返回回电流流不不能能流流过第第10层以以上上的的参参考考平平面面,并并且且需需要要使使用用缝合合电容容(StitchingCapacitor)。在在该实例例中中,第第3、5、7和和9层分分别为高高速速信信号号的的信号信号层。72p信信号号的的布布线。走走线尽尽可可能能以以一一个个方方向向进行行布布局局,以以便便优化化层上上可可能能的的布布线通通道道数数。第第3和和第第7层可可以以设定定为“东西西”走走线,而而第第5和和第第9层设置置为“南南北北”走走线。走走线布布在在那那一一层上上,要要根根据据其其到到达达目目的的的的方方向向顶层和和底底层用用作作元元件件焊盘,信信号号在在顶层和和底底层内内不不会会传输太太长的的距距离离,以以便便减减少少来来自自走走线的的直直接接辐射射。73p确确定定高高速速信信号号走走线时层的的变化化,以以及及哪哪些些不不同同的的层将将用用于于一一个个独独立立的的走走线,确确保保返返回回电流流可可以以从从一一个个参参考考平平面面流流到到需需要要流流过的的新新参参考考平平面面。实际上上,最最好好的的设计并并不不要要求求返返回回电流流改改变参参考考平平面面,而而是是简单地地从从参参考考平平面面的的一一侧改改变到到另另一一侧。例例如如,下下面面信信号号层的的组合合可可以以一一起起用用作作信信号号层对:第第3层和和第第5层;第第5层和和第第7层;第第7层和和第第9层。这就就允允许一一个个东西西方向和一个南北方向的方向和一个南北方向的层形成一个布形成一个布线组合合。74p为参参考考平平面面层选定定DC电压。一一个个处理理器器因因为内内部部信信号号处理理的的高高速速特特性性,所所以以在在电源源/地地参参考考引引脚脚上上存存在在大大量量的的噪噪声声。因因此此,在在为处理理器器提提供供的的相相同同DC电压上上使使用用解解耦耦电容容非非常常重重要要,并并且且尽尽可可能能有有效效地地使使用用解解耦耦电容容。在在后后面面有有关关解解耦耦的的章章节中中,将将会会讨论板板上上解解耦耦电容容性性能能会会严重重地地受受到到所所连接接的的过孔孔、焊盘和和连接接走走线所所限限制制。降降低低这些些元元件件电感感的的最最好好方方法就是使法就是使连接走接走线尽可能短和尽可能短和宽,并且尽可能使,并且尽可能使过孔短而粗孔短而粗。751.4.2六六层板板761.4.3四四层板板771.4.4单面和双面板面和双面板p单面面和和双双面面板板中中没没有有参参考考平平面面,所所有有信信号号和和所所有有电源源,以以及及电流的返回均通流的返回均通过走走线的方式的方式进行布置行布置。p在在这种种设计策策略略中中,主主要要考考虑就就是是使使信信号号电流流的的环面面积尽尽可可能最小,不允能最小,不允许大的大的电流流环面面积存存在。在。78存在大的电存在大的电流环面积流环面积小的电流环小的电流环面积面积79双面板布局策略双面板布局策略1)网格状网格状电源和地的布局源和地的布局结构:构:将将电源源和和地地设置置为网网格格状状,使使每每个个网网格格的的总环路路面面积小小于于1.5in2(968mm2)。电源源和和地地的的走走线以以90角角分分布布,电源源在在一一层,而而地地在在另另一一层。地地的的走走线以以垂垂直直方方向向置置于于顶层,而而电源源的的走走线以以水水平平方方向向置置于于底底层。在在每每个个地地和和信信号号走走线的的交交汇处及及每每个个IC处,均放置解耦,均放置解耦电容。容。这种布局方式目前已种布局方式目前已经不常用。不常用。80812)返返回回走走线必必须放放置置在在靠靠近近最最容容易易受受干干扰的的走走线,以以使使RF能能量量返返回回到到它它的的源源。电源源和和返返回回走走线也也必必须相相互互平平行行布布局局,并并且且在在电源源和和地地之之间,以以及及在在产生生开开关关能能量量的的每每个个元元件件处均均放放置置解解耦耦电容容。使使用用这种种布布局局方方法法,可可能能会会产生生布布线的的困困难。但但是是最最大的大的优点就是能点就是能实现EMC兼容。兼容。82具有具有较好好RF返回返回电流的双面板布流的双面板布线831.4.5叠叠层设计布局快速参考布局快速参考叠叠层123456789102层S1和地和地S2和和电源源4层S1地地电源源S24层地地S1S2电源源6层S1S2地地电源源S3S46层S1地地S2S3电源源S46层S1电源源地地S2地地S38层S1S2地地S3S4电源源S5S68层S1地地S2地地电源源S3地地S410层S1地地S2S3地地电源源S4S5地地S610层S1S2电源源地地S3S4地地电源源S5S6841.5PCB的布的布线配置配置基本的布基本的布线配置:微配置:微带线(Microstrip)和和带状状线(Stripline)851.5.1微微带线(Microstrip)微微带线指指只只有有一一面面具具有有参参考考平平面面的的PCB走走线。微微带线使使PCB具具有有对RF的的抑抑制制作作用用,同同时也也可可以以容容许比比带状状线更更快快的的时钟或或逻辑信信号号。因因为较小小的的耦耦合合电容容以以及及电源源和和负载之之间较低低的的空空载传输延延迟,因因此此可可以以容容许更更快快的的信信号号。电容容有有时候候用用于于时钟信信号号以以减减缓数数字字信信号号的的边沿沿变化化。由由于于两两个个实体体平平面面之之间较小小的的电容容耦耦合合,信信号号可可以以传输更更快快。使使用用微微带线的的缺缺点点是是PCB外外部部信信号号层会会辐射射RF能量能量进入入环境中,除非此境中,除非此层上下具有金属屏蔽。上下具有金属屏蔽。861.5.2带状状线(Stripline)带状状线指指两两边都都有有参参考考平平面面的的传输线。带状状线可可以以较好好防防止止RF辐射射,但但只只能能用用于于较低低的的传输速速度度,因因为信信号号层介介于于两两个个参参考考平平面面之之间,两两个个平平面面会会存存在在电容容耦耦合合,导致致降降低低高高速速信信号号的的边沿沿变化化速速度度。带状状线的的电容容耦耦合合效效应在在边沿沿变化化速速度度快快于于1ns的的情情况况下下更更为显著著。使使用用带状状线的的主主要要效效果果是是对内内部部走走线的的RF进行完全屏蔽,因行完全屏蔽,因为其其对射射频辐射具有射具有较好的抑制能力。好的抑制能力。87微微带线和和带状状线在在PCB中的布局中的布局结构:构:88在在电路路的的EMC设计中中,用用于于电路路的的材材料料、尺尺寸寸和和走走线空空间都都会会影影响响电路路的的EMC特特性性。特特别是是高高频PCB设计中中,信信号号走走线成成为电路路的的一一部部分分,因因为在在高高于于500MHz频率率情情况况下下,走走线具具有有电阻阻、电容容和和电感感特特性性。在在更更高高频率率的的工工作作情情况况下下,传输线的的尺尺寸寸将将对电路路的的特特性性具具有有很很大大的的影影响响,改改变任任何何尺尺寸寸都都可可能能会会显著影响著影响PCB的性能。的性能。891.6差模和共模差模和共模电流流差差模模(DM)信信号号传输数数据据和和有有用用的的信信号号,而而共共模模(CM)信信号号会会对差差模模传输产生生不不利利的的影影响响,即即会会给EMC兼兼容容性性带来来最最不不利利的影响。的影响。901.6.1差模差模电流流差差模模电流流是是RF能能量量的的组成成部部分分,存存在在于于信信号号通通路路和和RF返返回回通通路路中中,方方向向相相反反。如如果果差差模模电流流存存在在180的的相相位位差差,则差差模模电流流将将会会相相互互抵抵消消,因因此此可可以以保保证EMC性性能能。差差模模信信号号不不会会处于于RF频率范率范围。差模信号主要具有以下作用:。差模信号主要具有以下作用:p传输期期望望的的信信息息,因因为大大部部分分信信号号走走线是是单端端布布线的的(源源到到负载),即数据,即数据传输的差分模式。的差分模式。p通通过使使RF返返回回通通路路在在物物理理上上靠靠近近信信号号走走线,从从而而产生生相相反反的的RF场,并且在恰当,并且在恰当设置后相互抵消,使干置后相互抵消,使干扰最小化。最小化。911.6.2共模共模电流流共共模模电流流是是RF能能量量的的组成成部部分分,存存在在于于信信号号通通路路和和RF返返回回通通路路中中,通通常常相相位位相相同同。来来自自于于共共模模电流流的的RF场是是信信号号通通路路和和返返回回通通路路中中的的电流流产生生RF场之之和和。这个个和和值可可能能会会很很大大并并且且是是RF辐射射的的主主要要原原因因,特特别是是来来自自I/O的的相相互互连接接。共共模模电流流是是因因为缺缺少少差差模模电流流的的抵抵消消或或存存在在很很差差的的共共模模抑抑制制而而产生生的的。共共模模效效应也也可可能能是是由由于于元元件件驱动来来自自于于电源源分分配配网网络,而而产生的地和生的地和电源平面波源平面波动的的结果。果。共模信号的主要影响是:共模信号的主要影响是:pRF辐射能量的主要来源。射能量的主要来源。p没有没有包含任何有用信息。包含任何有用信息。921.7PCB走走线1.7.1走走线长度度信信号号走走线的的长度度对系系统的的最最高高频率率具具有有直直接接的的影影响响。走走线越越长,则信信号号的的上上升升时间就就越越长,会会限限制制信信号号的的最最高高传输频率率。这是是因因为过长的的走走线长度度会会改改变传输线的的阻阻抗抗特特性性。为了了最最小小化化传输线的影响,走的影响,走线长度度应该尽可能短。尽可能短。走走线上的每个上的每个连接或短截接或短截线都会都会产生信号完整性的不生信号完整性的不连续。为了最小化信号完整性了最小化信号完整性问题,走,走线、连接器、短截接器、短截线和和电缆都都应该满足阻抗匹配要求。不同阻抗特性会足阻抗匹配要求。不同阻抗特性会产生反射,从而生反射,从而导致致信号失真并降低数据流量。信号失真并降低数据流量。93进行系行系统的的PCB走走线时应该考考虑以下几个原以下几个原则:p走走线长度尽可能短度尽可能短。p最最小小化化串串扰的的影影响响,每每条条走走线与与其其他他走走线之之间的的距距离离应该尽尽可能大。可能大。p避避免免90拐拐角角走走线。90拐拐角角走走线会会增增加加走走线的的长度度以以及及走走线的的寄生寄生电容容。建。建议使用使用45的的走走线。p妥妥善善地地摆放放时钟或或周周期期信信号号的的元元件件并并调整整其其位位置置,使使走走线长度度最最短短以以及及尽尽量量使使用用直直线路路径径,尽尽量量少少地地使使用用过孔孔。过孔孔会会增加走增加走线的的电感感(13nH/孔孔),尽量用元件引脚代替,尽量用元件引脚代替过孔。孔。943.2mm(1/8in)宽的走的走线的阻抗的阻抗值信号信号频率率/MHz不同不同长度走度走线的阻抗的阻抗/ 1in2in10in10.130.381.25101.253.7512.510012.537.5125951.7.2走走线长度的度的计算算 Lmax为所所允允许的的无无终端端传输线的的长度度(cm),tr为传输延延迟(ns);Tpd为信号上升信号上升时间(ns);如如果果实际走走线比比计算算的的最最大大走走线长度度要要长,那那么么就就需需要要使使用用终端端设计,以防止,以防止发生反射。生反射。961.7.3走走线层的影响的影响当当在在PCB上上走走线时,首首先先需需要要考考虑那那些些重重要要的的信信号号(比比如如时钟信信号号和和周周期期信信号号)的的布布线。这样的的信信号号应该布布在在一一层上上或或者者两两层上上。信信号号走走线只只布布在在两两层时的的效效果果最最佳佳,如如果果布布在在三三层上上,则多了两个多了两个过孔,效果要差些。孔,效果要差些。971.7.4过孔的使用孔的使用在布在布线时,应该尽量使尽量使过孔的数量最少。孔的数量最少。1过孔的孔的结构构p贯通式通式过孔孔p盲式盲式过孔孔p埋式埋式过孔孔982过孔的孔的电气属性气属性过孔具有容性、感性和阻抗属性。孔具有容性、感性和阻抗属性。1)寄生寄生电容。容。如如果果D2=0.050in;D1=0.028in;T=0.063in;r=4.7。则可可以以计算出算出过孔的寄生孔的寄生电容容值为0.53pF。因因为寄寄生生电容容的的充充电和和放放电,会会产生生电压突突降降和和电压尖尖峰峰,减减缓上上升升和和下下降降信信号号边沿沿的的变化化速速度度。因因此此,过孔孔电容容应该在在制造工制造工艺和成本允和成本允许范范围内尽量小,内尽量小,这在高在高频工作工作时特特别重要。重要。992)寄生寄生电感感如如果果h=0.063in;d=0.016in;tr=1ns。则则可可以以计计算算得得到到过过孔孔的寄生电感值和感抗为的寄生电感值和感抗为1.2nH和和3.8。过过孔孔焊焊盘盘的的距距离离非非常常重重要要,必必须须确确保保串串扰扰最最小小化化。最最小小的的过过孔孔焊焊盘盘距距离离要要根根据据板板子子的的材材料料、信信号号频频率率和和信信号号边边沿沿的的变变化化速度来确定。通常至少要保证焊盘之间的距离大于速度来确定。通常至少要保证焊盘之间的距离大于0.100in。1001.7.5信号走信号走线正正确确的的布布线有有助助于于保保持持信信号号的的完完整整性性。为了了布布局局一一条条“干干净”的的走走线,设计人人员应该使使用用优良良的的信信号号完完整整性性分分析析工工具具进行行仿仿真分析。真分析。1单端走端走线单端端走走线连接接源源和和负载/接接收收器器,通通常常用用于于点点-点点的的布布线连接接、时钟走走线、低速信号和非关、低速信号和非关键I/O布布线。101(1)带短截短截线的菊花的菊花链走走线。102(2)无短截无短截线的菊花的菊花链走走线103(3)星形走星形走线104(4)蛇形走蛇形走线1052差分差分对走走线1061.7.6地保地保护走走线为了了使使高高速速时钟信信号号、周周期期信信号号或或其其他他边沿沿变化化速速度度很很快快的的信信号号产生生较少少的的RF能能量量,并并且且尽尽可可能能多多地地吸吸收收这些些高高频信信号号走走线上上由由共共模模电流流产生生的的噪噪声声,以以便便减减少少对其其他他走走线或或环境境产生生的的EMI问题,可可以以对这些些关关键信信号号使使用用地地保保护走走线。地地保保护走走线就就在在关关键信信号号走走线的的上上下下或或两两旁旁,使使用用地地保保护走走线将将关关键信信号号走走线包包围在在中中间,把把关关键信信号号的的RF能能量量限限制制在在一一个个区区域域,并且地保并且地保护走走线尽可能吸收。尽可能吸收。1071.7.7分流走分流走线分分流流走走线是是另另一一种种保保护走走线方方法法就就是是。分分流流走走线也也可可以以为共模共模电流提供一条流提供一条额外的返回通路。外的返回通路。1081.7.8走走线的的3-W法法则3-W法法则就就是是让所所有有信信号号走走线(时钟、音音频、视频、复复位位、数数据据、地地址址等等关关键信信号号)的的分分隔隔距距离离满足足:走走线边沿沿之之间的的距距离离应该大大于于或或等等于于两两倍倍的的走走线宽度度,即即走走线中中心心之之间的的距距离离为走走线宽度的三倍。度的三倍。1091101.7.9拐角走拐角走线信信号号线的的阻阻抗抗突突然然变化化会会产生生不不连续,继而而会会产生生反反射射,所所以以在在PCB走走线中中要要避避免免这种种阻阻抗抗不不连续的的情情况况发生生。特特别是是当当设计高高速速信信号号PCB,且且信信号号的的上上升升时间为ns级时,要要特特别注注意走意走线的拐角的拐角处理。理。当当走走线出出现直直角角拐拐角角,在在拐拐角角处走走线的的宽度度和和截截面面积会会增增加加,产生生走走线阻阻抗抗的的不不连续。在在这种种直直角角拐拐角角情情况况下下,可可以以在在拐拐角角处使使用用两两个个45或或圆角角来来实现直直角角拐拐角角。其其中中圆角角方方式式最最好好。通通常常45可可以以应用用到到10GHz的的信信号号,而而圆角角可可以以应用用于于10GHz以以上的信号。上的信号。111对于对于45 的走线,其拐角长度的走线,其拐角长度L3W,效果最好。,效果最好。112
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