Para conseguir un bo deseño de PCB, ademais do deseño xeral do enrutamento, tamén son cruciais as regras de ancho e espazamento das liñas.Isto débese a que o ancho e o espazamento das liñas determinan o rendemento e a estabilidade da placa de circuíto.Polo tanto, este artigo ofrecerá unha introdución detallada ás regras xerais de deseño para o ancho e o espazamento das liñas de PCB.
É importante ter en conta que os axustes predeterminados do software deben estar configurados correctamente e que a opción Design Rule Check (DRC) debe estar activada antes de enrutar.Recoméndase usar unha reixa de 5 mil para o enrutamento e, para lonxitudes iguais, pódese configurar unha reixa de 1 mil segundo a situación.
Regras de ancho de liña de PCB:
1.O enrutamento debe cumprir primeiro a capacidade de fabricación da fábrica.Confirme o fabricante de produción co cliente e determine a súa capacidade de produción.Se o cliente non proporciona requisitos específicos, consulte os modelos de deseño de impedancia para o ancho de liña.
2.Modelos de impedancia: en función dos requisitos de espesor e capa proporcionados da placa do cliente, seleccione o modelo de impedancia axeitado.Establece o ancho da liña segundo o ancho calculado dentro do modelo de impedancia.Os valores de impedancia comúns inclúen 50Ω de extremo único, 90Ω diferencial, 100Ω, etc. Teña en conta se o sinal da antena de 50Ω debe considerar a referencia á capa adxacente.Para acumulacións comúns de capas de PCB como referencia a continuación.
3.Como se mostra no diagrama a continuación, o ancho da liña debe cumprir os requisitos de capacidade de carga de corrente.En xeral, baseándose na experiencia e tendo en conta as marxes de enrutamento, o deseño do ancho da liña eléctrica pódese determinar polas seguintes directrices: Para un aumento da temperatura de 10 °C, cun espesor de cobre de 1 oz, un ancho de liña de 20 mil pode soportar unha corrente de sobrecarga de 1 A;para un espesor de cobre de 0,5 oz, un ancho de liña de 40 mil pode soportar unha corrente de sobrecarga de 1 A.
4. Para propósitos xerais de deseño, o ancho da liña debería controlarse preferiblemente por riba de 4 mil, o que pode satisfacer as capacidades de fabricación da maioría dos fabricantes de PCB.Para deseños nos que o control de impedancia non é necesario (principalmente placas de 2 capas), deseñar un ancho de liña superior a 8 mil pode axudar a reducir o custo de fabricación do PCB.
5. Considere a configuración do espesor de cobre para a capa correspondente no enrutamento.Tome 2 oz de cobre, por exemplo, intente deseñar o ancho da liña superior a 6 mil.Canto máis groso sexa o cobre, maior será o ancho da liña.Solicite os requisitos de fabricación da fábrica para deseños de espesor de cobre non estándar.
6. Para deseños BGA con pasos de 0,5 mm e 0,65 mm, pódese usar un ancho de liña de 3,5 mil en determinadas áreas (pódese controlar mediante regras de deseño).
7. Os deseños de placas HDI poden usar un ancho de liña de 3 mil.Para deseños con anchos de liña inferiores a 3 mil, é necesario confirmar a capacidade de produción da fábrica co cliente, xa que algúns fabricantes só poden ter un ancho de liña de 2 mil (poden controlarse polas regras de deseño).Os anchos de liña máis finos aumentan os custos de fabricación e amplían o ciclo de produción.
8. Os sinais analóxicos (como os sinais de audio e vídeo) deben deseñarse con liñas máis grosas, normalmente ao redor de 15 mil.Se o espazo é limitado, o ancho da liña debe controlarse por riba dos 8 mil.
9. Os sinais de RF deben tratarse con liñas máis grosas, con referencia ás capas adxacentes e a impedancia controlada a 50Ω.Os sinais de RF deben procesarse nas capas exteriores, evitando as capas internas e minimizando o uso de vías ou cambios de capa.Os sinais de RF deben estar rodeados por un plano de terra, sendo a capa de referencia preferiblemente o cobre GND.
Regras de separación de liñas de cableado de PCB
1. O cableado debe cumprir primeiro a capacidade de procesamento da fábrica e o espazamento das liñas debe cumprir coa capacidade de produción da fábrica, xeralmente controlada a 4 mil ou máis.Para deseños BGA con espazamento de 0,5 mm ou 0,65 mm, pódese usar nalgunhas áreas un espazamento de liñas de 3,5 mil.Os deseños HDI poden escoller un espazo entre liñas de 3 mil.Os deseños inferiores a 3 mil deben confirmar co cliente a capacidade de produción da fábrica de fabricación.Algúns fabricantes teñen unha capacidade de produción de 2 mil (controlada en áreas específicas de deseño).
2. Antes de deseñar a regra de espazamento entre liñas, considere o requisito de espesor de cobre do deseño.Para 1 onza de cobre, intente manter unha distancia de 4 mil ou máis, e para 2 onzas de cobre, intente manter unha distancia de 6 mil ou máis.
3. O deseño da distancia para os pares de sinais diferenciais debe establecerse segundo os requisitos de impedancia para garantir un espazo adecuado.
4. O cableado debe manterse lonxe do cadro da placa e tentar garantir que o cadro da placa pode ter vías de terra (GND).Manteña a distancia entre os sinais e os bordos da placa superior a 40 mil.
5. O sinal da capa de potencia debe ter unha distancia de polo menos 10 mil desde a capa GND.A distancia entre os planos de cobre de potencia e potencia debe ser de polo menos 10 mil.Para algúns IC (como BGA) con menor espazo, a distancia pódese axustar adecuadamente a un mínimo de 6 mil (controlado en áreas específicas de deseño).
6.Os sinais importantes como reloxos, diferenciais e sinais analóxicos deben ter unha distancia de 3 veces o ancho (3W) ou estar rodeados de planos terrestres (GND).A distancia entre liñas debe manterse en 3 veces o ancho da liña para reducir a diafonía.Se a distancia entre os centros de dúas liñas non é inferior a 3 veces o ancho da liña, pode manter o 70% do campo eléctrico entre as liñas sen interferencias, o que se coñece como o principio 3W.
7.Os sinais de capas adxacentes deben evitar o cableado paralelo.A dirección de enrutamento debe formar unha estrutura ortogonal para reducir a diafonía entre capas innecesarias.
8. Ao enrutar na capa superficial, manteña unha distancia de polo menos 1 mm dos orificios de montaxe para evitar curtocircuítos ou roturas da liña debido á tensión da instalación.A área arredor dos buratos dos parafusos debe manterse limpa.
9. Ao dividir as capas de poder, evite divisións excesivamente fragmentadas.Nun plano de potencia, intente non ter máis de 5 sinais de potencia, preferentemente dentro de 3 sinais de potencia, para garantir a capacidade de carga de corrente e evitar o risco de que o sinal atravese o plano dividido das capas adxacentes.
10.As divisións do avión de potencia deben manterse o máis regulares posible, sen divisións longas nin en forma de mancuernas, para evitar situacións nas que os extremos sexan grandes e o medio pequeno.A capacidade de carga actual debe calcularse en función da anchura máis estreita do plano de cobre de potencia.
Shenzhen ANKE PCB Co., LTD
16-9-2023
Hora de publicación: 19-09-2023
