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PCB线路板布局和布线的一般原则
2021-11-23
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PCB线路板元件印制走线间距的设置原则。不同网络之间的间距约束是根据电气绝缘、制造工艺和元器件设置走线间距的原则确定的。由大小等因素决定,例如:如果芯片组件的引脚间距为 8mil,则该芯片间隙不能设置为 10mil 。 PCB设计人员需要为该芯片单独设置一个6mil的PCB设计规则。同时,间距的设置也要考虑厂家的生产能力。

此外,影响元件的一个重要因素是电气绝缘。如果两个组件或网络之间的电位差很大,则需要考虑电气绝缘的问题。一般环境下的间隙安全电压为200V/mm,即5.08V/mil。因此当同一块电路板上既有高压电路又有低压电路时,要特别注意足够的安全间隙。

选择线路拐角处的布线形式。为了使电路板易于制造和美观,在设计PCB板时需要设置电路的转角方式和电路转角的布线形式的选择。可选择45°、90°和圆弧,一般不使用尖角。最好使用圆弧过渡或45°过渡,避免90°或更尖锐的拐角过渡。

导线与焊盘的连接也应尽量平整,避免出现小尖脚,可通过补泪滴的方法解决。当焊盘中心距小于焊盘外径D时,导线的宽度可以与焊盘直径相同;如果焊盘中心距大于D,则导线的宽度不应大于焊盘直径的宽度。当导线从两个焊盘之间穿过而不与它们连接时,应与它们保持最大且相等的距离。同理,当一根导线和一根导线从两个焊盘之间穿过而不与它们连接时,应保持最大和相等的间距,它们之间的间距也应均匀相等并保持最大。它们之间的间距也应该均匀一致并保持最大。

如何确定印刷痕迹的宽度。走线的宽度由流过导线的电流大小和抗干扰等因素决定。流过电流的过电流越大,走线应该越宽。电源线应比信号线宽。为保证地电位的稳定(地电流变化越大,走线应越宽。一般电源线应比信号线宽,电源线的影响应小于信号线)宽地线也应该更宽。


实验证明,当印制线的铜膜厚度为0.05mm时,印制线的载流地线也应较宽,可按20A/mm2计算,即0.05mm厚,1mm宽的导线可流过1A电流。所以,对于一般,一般宽度都能满足要求;对于高压和高压,信号线10-30mil的宽度可以满足线宽大于或等于40mil的高压大电流信号线的要求,线间距大于30mil 。为保证导线的抗剥强度和工作可靠性,应在线路板面积和密度允许的范围内采用尽可能宽的线路,以降低线路阻抗,提高抗干扰性能。

对于电源线和地线的宽度,为了保证波形的稳定性,在电路板布线空间允许的情况下,尽量加粗一些。一般至少需要50mil 。

印制线的抗干扰和电磁屏蔽,导线上的干扰主要包括导线之间引入的干扰、电源线引入的干扰,印制导线的抗干扰和电磁屏蔽。对导线的干扰主要包括导线间引入的干扰、信号线间的串扰、信号线间的串扰等。合理的布线和接地方法的布置和布局可以有效地减少干扰源,使PCB设计电路板具有更好的电磁兼容性能。

对于高频或者其他重要的信号线,比如时钟信号线,一方面走线应尽可能宽;另一方面,可以采取,即用封闭的地线包裹信号线,相当于加了一个地包,将其与周围的信号线隔离开来,也就是将信号线用封闭的地线包裹起来该层接地并屏蔽。

模拟地和数字地必须分开布线,不能混用。模拟地和数字地必须分开布线,不能混用。如果需要最终将模拟地和数字地统一为一个电位,通常应采用一点接地的方法,即只选择一点连接模拟地和数字地,以防止形成地环路而导致地电位转移。


布线完成后,在顶层和底层没有铺设布线的地方,也就是所谓的覆铜,要涂上大面积的接地铜膜,以有效减少布线。大面积接地铜膜又称覆铜,用于有效降低地线阻抗,从而削弱地线中的高频信号,同时大面积接地可以抑制电磁波。大面积接地可以抑制电磁干扰的寄生电容,尤其对高速电路有害;同时过孔过多的电路板中的一个过孔会带来10pF左右的寄生电容,这对于高速电路非常重要。据说特别有害还会降低电路板的机械强度。因此,布线时应尽量减少过孔数量。另外,在使用贯通孔进行布线时,应尽量减少过孔的数量。布线(通孔)时,通常使用焊盘代替。这是因为在制作电路板的时候,可能会因为加工的原因,有一些穿通孔(通孔)不能穿通,而在加工过程中焊盘肯定是可以穿通的,这也相当于给生产带来了方便。

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