資深工程師的PCB繪圖總結
1、布局/布線,對電氣性能的影響
數(shù)字地線與模擬地線要分開。這在實際操作上有一定的難度。要布出更好的板,首先您得對您所使用的IC電氣方面的了解,有哪些引腳會產生高次諧波(數(shù)字信號或開關量方波信號的上升/下降沿),哪些引腳易感應電磁于擾,IC內部的信號方框圖(信號處理單元方塊圖)有助我們的了解。
整機布局是決定電氣性能的首要條件,而板間的布局更多的考慮是IC間的信號/數(shù)據(jù)的走向或流程,大原則是易產生電磁幅射的盡可能靠近電源部分;弱信號處理部分多由設備的整體結構決定(即前期設備的整體規(guī)劃),弱信號處理部分盡可能靠近信號的輸入端或檢測頭(探頭),這樣可以更好的提高信噪比,為后續(xù)的信號處理及數(shù)據(jù)識別提供更純凈的信號/準確的數(shù)據(jù)。
2、PCB銅鉑的處理
由于現(xiàn)在的IC工作時鐘(數(shù)字IC)越來越高,其信號對于線路的寬度提出了一定的要求,走線寬了(銅鉑)對于低頻強電流是好的,但對于高頻信號及數(shù)據(jù)線信號來說,卻并非如此,數(shù)據(jù)信號講求更多的是同步,高頻信號多受集膚效應所影響,所以高頻信號走線宜細不宜寬,宜短不宜長,這又涉及布局問題(器件間信號的耦合),這樣可以減小感應電磁干擾。
而數(shù)據(jù)信號,卻是以脈沖形式出現(xiàn)在電路上的,其高次諧波份量是保證信號的正確性起到決定因素;同樣的寬銅鉑會對高速率的數(shù)據(jù)信號產生集膚效應(分布電容/電感變大),這樣會導致信號變壞,數(shù)據(jù)識別不正確,而且數(shù)據(jù)總線通道要是其中的線路寬度不一致更會影響數(shù)據(jù)的同步問題(導致不一致的延遲),為了更好的控制數(shù)據(jù)信號的同步問題,所以在數(shù)據(jù)總線走線中就出現(xiàn)了蛇形走線,這是為了讓數(shù)據(jù)通道內的信號在延遲上更趨于一致。
大面積的鋪銅是針對于屏蔽干擾及感應干擾而言的,雙面板可以讓地作為鋪銅層;而多層板就不存在鋪銅的問題,因為其間的電源層就是很好的起到屏蔽及隔離作用。
3、多層板的層間布局
以四層板為例作個說明,應將電源正/負層放在中間,信號層在外面兩層走線,注意正負電源層間不應出現(xiàn)信號層,這樣做法的好處,就是盡最大的可能讓電源層發(fā)揮濾波/屏蔽/隔離的作用,同時方便PCB生產廠家的生產,以提高良品率。
4、過孔
工程設計應盡量減少過孔的設計,因為過孔會產生電容的同時,也易出現(xiàn)毛刺而產生電磁幅射。過孔的孔徑宜小不宜大(這是對于電氣性能而言;但過小的孔徑會增加PCB生產難度,一般常用0.5mm/0.8mm,0.3mm盡可能少用),小孔徑在沉銅工藝后出現(xiàn)毛刺的概率要比大孔徑出現(xiàn)毛刺概率小,這是由于鉆孔工藝所致。
5、軟件應用
每個軟件都有它的易用性,只是您對該軟件的熟習程度,PADS(POWER PCB)/PROTEL在作簡單的線路時,用PADS直接Layout;而作復雜及新器件線路時,還是先行畫好原理圖,用網絡表的形式來做,要正確與方便些。
Layout PCB時,有些非圓形孔,軟件上是沒有相應的功能來描述的,通常的做法是:開一個專門用于表述開孔的圖層,然后在這層上畫出想要的開孔形狀,當然應填充滿畫出的線框,這樣做是為了更好的讓PCB生產廠家識別出自己的表述,并在做樣的說明文檔上加以說明。
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