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【PCB干貨】警惕:別讓這些設(shè)計中的小細節(jié)毀了你的整個PCB設(shè)計

2021/10/03
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閱讀需 6 分鐘
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PCB設(shè)計是一份嚴謹、仔細的工作。在PCB設(shè)計過程中有非常多的小細節(jié),一些個小細節(jié)如果是沒有注意好的話,極大可能會影響整個PCB的性能,乃至決定整個產(chǎn)品的成敗。

 

PCB布局規(guī)范細節(jié)

1.在開關(guān)電源高壓板中高電壓、大電流信號與低電壓、小電流的弱電信號完全分隔開。

 

2.在高頻數(shù)字電路中,晶體和晶振需靠近芯片放置。晶振的輸出能力也是有一定的限度的,假若晶振離芯片布局太遠了,芯片內(nèi)部接收晶振信號后輸出的方波信號就會受到一定的干擾,在一定程度上就不會是固定頻率的了,這樣就會導(dǎo)致數(shù)字電路沒辦法同步工作。

 

3.模塊相同、結(jié)構(gòu)相同的電路,采用“對稱式”布局,快捷布局方法可以使用PCB設(shè)計軟件中的模塊復(fù)用功能。

 

4.元器件的排列方式需要為后期的調(diào)試和維修做考慮,即小器件周圍不要放置大器件;需要調(diào)試的元器件周圍要有足夠的空間。

 

5、去耦電容靠近 IC電源管腳,并使之與電源和地之間形成的回路最短。

PCB布線規(guī)范細節(jié)

1.跨分割:指的是信號參考面不連續(xù),信號線跨越了倆個不同的參考平面,而對信號產(chǎn)生一系列的EMI和串?dāng)_。PCB中的跨分割可能對于低頻信號的來說影響是沒有很大的,但是對于一些高頻數(shù)字電路里面的信號來說,避免跨分割是非常重要的。

 

 

2.焊盤出線問題:在PCB設(shè)計中,焊盤走線也是一個需要注意的細節(jié)。如果在0402電阻封裝的兩個焊盤對角分別走線,加上PCB生產(chǎn)精度造成的阻焊偏差(阻焊窗單邊比焊盤大0.1mm),會形成如下圖中左圖所示的焊盤。在這樣的情況下,電阻焊接時由于焊錫表面張力的作用,會出現(xiàn)如下圖中右圖的不良旋轉(zhuǎn)。

 

采用合理的布線方式,焊盤連線采用關(guān)于長軸對稱的扇出方式,可以比較有效地減小CHIP元件貼裝后的不良旋轉(zhuǎn)。如果焊盤扇出的線也關(guān)于短軸對稱,還可以減小CHIP元件貼裝后的漂移。

 

以及相鄰網(wǎng)絡(luò)是同網(wǎng)絡(luò)不能直接連接,需要先連接處焊盤之后再進行連接,如圖所示,直鏈容易在手工焊接的時候造成連焊。

 

3.差分走線對內(nèi)等長細節(jié)

差分信號和普通的單端信號走線相比,最明顯的優(yōu)勢體現(xiàn)在抗干擾能力強、能有效抑制EMI、時序定位精確。很多設(shè)計師認為保持等間距比匹配線長更重要。PCB差分走線的設(shè)計中最重要的規(guī)則就是匹配線長,其它的規(guī)則都可以根據(jù),設(shè)計時根據(jù)實際應(yīng)用進行靈活處理。如下圖列舉出一些對內(nèi)等長的一些細節(jié)方法。

 

4.時鐘信號,高頻信號盡量進行包地屏蔽處理,如果沒有空間包地的話盡量隔開3W的間距。

 

5.布線打孔的時候需要注意臨層的參考平面割裂現(xiàn)象,出現(xiàn)在這樣的割裂情況會導(dǎo)致信號的傳輸路徑過長??着c孔之間最好是保持一個可以過一根線的間距,這樣就可以防止平面層被割裂。影響參考平面的完整性。

PCB設(shè)計中關(guān)乎于生產(chǎn)方面的細節(jié)

1、金手指的開窗細節(jié):對于金手指相信大家都有了解過的,在設(shè)計過程中,一定需要注意金手指開窗的這個小細節(jié),金手指區(qū)域一定需要全部開窗,有些設(shè)計師在做封裝的時候就會把開窗區(qū)域添加上,以防止后面在PCB里面忘記添加。當(dāng)然也會有一些粗心大意的工程師就會忘記這一小細節(jié),導(dǎo)致在后期PCB在生產(chǎn)出來之后產(chǎn)品的性能與使用壽命大大折扣。

其中在PCB里面開窗的處理方法:在金手指相對應(yīng)的阻焊層區(qū)域進行開窗區(qū)域的繪制,可以用銅皮繪制,也可以用2D線繪制。

金手指開窗的作用:金手指開窗指的是其器件焊盤與焊盤之間不上綠油,以避免長期拔插而導(dǎo)致綠油的脫落,從而影響產(chǎn)品的性能和品質(zhì)。

 

器件焊盤立碑現(xiàn)象:這個細節(jié)牽扯到PCB封裝設(shè)計,跟之前給大家介紹的焊盤出線方式也是有一點點聯(lián)系的。PCB封裝對于PCB設(shè)計也是非常重要的,封裝在PCB板上是器件實物的映射,所以在設(shè)計封裝的時候一定要注意焊盤設(shè)計應(yīng)嚴格保持對稱性,設(shè)計的尺寸與實際的尺寸不能相差太大。

例如電阻電容封裝,倆邊的焊盤需要保持對稱、尺寸一致,以保證焊料熔融時,元器件上面所有焊點的表面張力能保持平衡,已形成理想的焊點。焊盤不對稱,回流焊時,焊盤較大的一端焊料達不到應(yīng)有的熔融潤濕效果而造成導(dǎo)致器件偏移、立碑這種現(xiàn)象。

       

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