如何让自己的PCB布线水平更高

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pcb布线规则及技巧

pcb布线规则及技巧

使用自动布线工具需 要合理设置参数,以 确保布线的质量和效 果。
自动布线工具可以自 动优化线路布局,减 少线路交叉和干扰。
考虑电磁兼容性
在布线过程中需要考虑电磁兼容 性,避免线路之间的干扰和冲突。
合理选择线宽和间距,以降低电 磁干扰的影响。
考虑使用屏蔽、接地等措施,提 高电磁兼容性。
04 PCB布线中的挑战及应对 策略
模拟电路板布线
总结词:模拟电路板布线需要特别关注信号的 连续性和稳定性。
01
确保信号的连续性和稳定性,避免信号的 突变和噪声干扰。
03
02
详细描述:在模拟电路板布线中,应遵循以 下规则和技巧
04
考虑信号的带宽和频率,以选择合适的传 输线和端接方式。
优化布线长度和布局,以减小信号的延迟 和失真。
05
1 2
高速信号线应进行阻抗匹配
高速信号线的阻抗应与终端负载匹配,以减小信 号反射和失真。
敏感信号线应进行隔离
敏感信号线应与其他信号线隔离,以减小信号干 扰和噪声。
3
大电流信号线应进行散热设计
大电流信号线应考虑散热问题,以保证电路的正 常运行。
03 PCB布线技巧
优化布线顺序
01
02
03
先电源后信号
3. 解决策略:对于已存 在的电磁干扰问题,可 以尝试优化PCB布局、 改进屏蔽设计、增加滤 波器或调整接地方式等 技术手段进行改善。
05 PCB布线实例分析
高速数字电路板布线
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总结词:高速数字电路板布线需要遵循严格的规则和技巧 ,以确保信号完整性和可靠性。
在此添加您的文本16字
考虑电磁兼容性
布线过程中需要考虑电磁兼容性,通过合理的布线设计减小电磁干扰和辐射,提 高电路板的电磁性能。

电子行业中的电路板布线优化技巧

电子行业中的电路板布线优化技巧

电子行业中的电路板布线优化技巧电子行业中的电路板布线是一个重要的设计环节,它直接影响电子设备的性能和可靠性。

优化电路板布线可以提高电路的性能、降低噪声、减少电磁干扰,并且有助于提高产品的可靠性和生产效率。

以下是一些电子行业中常用的电路板布线优化技巧。

1. 规划布线层次结构:在开始布线之前,应该有一个清晰的布线层次结构。

通常情况下,比较高频率和敏感的信号应该在靠近电源和地平面的内部层进行布线,而低频率和耐噪声的信号可以在外部层进行布线。

这样可以减少信号之间的相互干扰,并提高电路的抗干扰能力。

2. 分隔信号和电源线:在布线过程中,应该尽量将信号线和电源线分开布线。

信号线和电源线之间的干扰会产生噪声,影响电路的性能。

通过在布线中保持足够的间距,可减少信号线和电源线之间的相互干扰,从而提高电路的可靠性。

3. 保持信号线平行布线:在布线时,相同信号的线路应该尽量保持平行布线。

平行布线可以减少信号线之间的串扰和互感效应,提高信号的传输品质。

此外,平行布线还可以减少信号线的长度差,降低时延不平衡带来的问题。

4. 采用足够的过孔数量:过孔是将信号从一个层次引导到另一个层次的重要通道。

在布线过程中,过孔的数量和布局至关重要。

过孔的数量不足会导致信号线过长,增加串扰和信号损失的风险。

因此,应该合理规划过孔的数量和布局,以确保信号的传输效果。

5. 使用合适的阻抗匹配技术:阻抗匹配是一种重要的布线技术,它可以提高信号的传输效果。

在电子行业中,常用的阻抗匹配技术包括微带线、差分信号线和耦合线等。

选择合适的阻抗匹配技术可以降低信号反射和互制干扰,提高信号的传输质量和稳定性。

6. 保持信号线与地平面之间的距离:在布线过程中,信号线与地平面之间的距离也是需要考虑的因素之一。

如果距离太近会增加信号线与地平面之间的互感效应和串扰,而距离太远则容易引起信号的耦合和不稳定性。

因此,应该合理保持信号线与地平面之间的距离,以达到最佳的信号传输效果。

PCB板布线技巧

PCB板布线技巧

PCB板布线技巧1.合理规划布局:在开始布线之前,应该先对PCB板进行合理规划布局。

要根据电路的功能和信号传输的需求,将元器件和功能块合理地部署在PCB板上。

在布置元器件时,应该注意使信号路径尽可能的短,并保持良好的信号完整性。

2.地线和电源线设计:地线和电源线是电路中非常重要的信号线。

在布线时,要保证地线和电源线的宽度足够大以承受电流负载,并且要尽量减小地线和电源线的阻抗。

此外,还需要注意地线和电源线之间的间距,以避免相互干扰。

3.运用差分信号线:对于高速传输信号线,可以采用差分信号线布线。

差分信号线可以提高信号的抗干扰能力,减小信号线对周围环境的敏感度。

在布线时,应保持差分信号线的长度相等,并保持一定的间距,以避免互相干扰。

4.控制信号和高频信号的布线:对于控制信号和高频信号,布线时需要格外注意。

控制信号线应尽量和地线分开,以减小相互干扰的可能性。

对于高频信号线,应尽量避免走直线,而是采用更曲折的布线方式,以减小信号的辐射和串扰。

5.设计适当的信号地方向:在布线时,需要合理地选择信号的走向。

对于高频信号和运放信号,应尽量避免穿越整个板子。

信号线的走向应避免和其他高频信号和电源线相交,以减小相互干扰的可能性。

6.控制阻抗匹配:在布线中,要注意保持信号线的阻抗匹配。

如果信号线的阻抗不匹配,会导致信号的反射和损耗,从而影响信号的传输和质量。

通过控制信号线的宽度和间距,可以实现阻抗的匹配。

7.确保信号完整性:在布线时,需要注意信号的完整性。

可以通过增加电容和电感等元器件来实现信号的滤波和隔离,以减小干扰和噪声对信号的影响。

此外,还可以采用差分对地布线来降低信号的串扰。

8.注意电流回路:在布线时,需要特别关注电流回路的设计。

电流回路的布线需要注意回路的完整性,避免出现回路断开或者电流集中在其中一小段线路上的情况,从而引起电压降低和电流过载的问题。

以上就是PCB板布线的一些技巧。

在实际设计过程中,还需要根据具体的电路设计要求和特性进行合理的布线设计,从而实现电路性能和可靠性的最优化。

在PCB设计中如何提高布线效率

在PCB设计中如何提高布线效率

在PCB设计中如何提高布线效率布线是PCB设计中极为重要的一环,它将直接影响着PCB板的性能。

在PCB设计过程中,不同到layout工程师对layout都有着自己的理解,但是所有的layout工程师在如何提高布线的效率上却是一致,这样不仅能够为客户节省项目的开发周期,还能够最大限度保证质量和成本。

下面是一般的设计过程和步骤。

 1、确定PCB的层数 电路板尺寸和布线层数需要在设计初期确定。

如果设计要求使用高密度球栅数组(BGA)组件,就必须考虑这些器件布线所需要的最少布线层数。

布线层的数量以及层叠(stack-up)方式会直接影响到印制线的布线和阻抗。

板的大小有助于确定层叠方式和印制线宽度,实现期望的设计效果。

 2、设计规则和限制 自动布线工具本身并不知道应该做些什幺。

为完成布线任务,布线工具需要在正确的规则和限制条件下工作。

不同的信号线有不同的布线要求,要对所有特殊要求的信号线进行分类,不同的设计分类也不一样。

每个信号类都应该有优先级,优先级越高,规则也越严格。

规则涉及印制线宽度、过孔的最大数量、平行度、信号线之间的相互影响以及层的限制,这些规则对布线工具的性能有很大影响。

认真考虑设计要求是成功布线的重要一步。

 3、组件的布局 为最优化装配过程,可制造性设计(DFM)规则会对组件布局产生限制。

如果装配部门允许组件移动,可以对电路适当优化,更便于自动布线。

所定义的规则和约束条件会影响布局设计。

 4、扇出设计 在扇出设计阶段,要使自动布线工具能对组件引脚进行连接,表面贴装器件的每一个引脚至少应有一个过孔,以便在需要更多的连接时,电路板能够进行内层连接、在线测试(ICT)和电路再处理。

 为了使自动布线工具效率最高,一定要尽可能使用最大的过孔尺寸和印制线,间隔设置为50mil较为理想。

要采用使布线路径数最大的过孔类型。

进行扇出设计时,要考虑到电路在线测试问题。

测试夹具可能很昂贵,而且通常是在即将投入全面生产时才会订购,如果这时候才考虑添加节点以实现100%可测试性就太晚了。

PCB板布局原则布线技巧

PCB板布局原则布线技巧

PCB板布局原则布线技巧1.PCB板布局原则:-分区布局:将电路板分成不同的区域,将功能相似的电路组件放在同一区域内,有利于信号的传输和维护。

比如,将稳压电路、放大电路、数字电路等放在不同的区域内。

-尽量减少线路长度:线路长度越长,电阻和电感越大,会引入更多的信号损耗和噪声,影响电路的性能。

因此,尽量把线路缩短,减少线路长度。

-避免线路交叉:线路交叉会引入互相干扰的可能性,产生串扰和相互耦合。

因此,尽量避免线路的交叉,使布局更加清晰。

-电源和地线布局:电源和地线是电路中非常重要的信号传输线路,应该尽量压缩在一起,减小回路面积,从而降低电磁干扰的发生。

-高频和低频电路分离:将高频电路和低频电路分开布局,避免高频电路对低频电路的干扰。

2.PCB板布线技巧:-网格布线:将布线分成网格形式,每个网格中只允许一条线路通过,可以提高布线的整齐度和美观度。

-使用规则层:在PCB设计软件中,可以使用规则层进行布线规划,指定线路的宽度、间距等参数,保证布线的一致性和可靠性。

-使用层次布线:将线路分成不同的层次进行布线,可以减少线路的交叉,降低噪声的产生。

-注意差分信号的布线:对于差分信号线路,保持两条线路的长度和布线路径尽量相同,可以减小差分信号之间的差别,提高信号完整性。

-避免直角和锐角:直角和锐角容易引起信号反射和串扰,应尽量避免使用直角和锐角的线路走向,采用圆滑的线路路径。

总结:PCB板布局和布线是PCB设计中不可忽视的环节,合理的布局和布线可以提高电路的性能和可靠性。

通过遵循一些原则,如分区布局、减少线路长度、避免线路交叉等,并结合一些布线技巧,如网格布线、使用规则层、使用层次布线等,可以实现高质量的布局和布线。

PCB布线的技巧及注意事项

PCB布线的技巧及注意事项

PCB布线的技巧及注意事项布线技巧:1.确定电路结构:在布线之前,需要先确定电路结构。

将电路分成模拟、数字和电源部分,然后分别布线。

这样可以减少干扰和交叉耦合。

2.分区布线:将电路分成不同的区域进行布线,每个区域都有自己的电源和地线。

这可以减少干扰和噪声,提高信号完整性。

3.高频和低频信号分离:将高频和低频信号分开布线,避免相互干扰。

可以通过设立地板隔离和电源隔离来降低电磁干扰。

4.绕规则:维持布线规则,如保持电流回路的闭合、尽量避免导线交叉、保持电线夹角90度等。

这样可以减少丢失信号和干扰。

5.简化布线:简化布线路径,尽量缩短导线长度。

短导线可以减少信号传输延迟,并提高电路稳定性。

6.差分线布线:对于高速信号和差分信号,应该采用差分线布线。

差分线布线可以减少信号的传输损耗和干扰。

7.用地平面:在PCB设计中,应该用地平面层绕过整个电路板。

地平面可以提供一个低阻抗回路,减少对地回路电流的干扰。

8.参考层对称布线:如果PCB板有多层,应该选择参考层对称布线。

参考层对称布线可以减少干扰,并提高信号完整性。

注意事项:1.信号/电源分离:要避免信号线与电源线共享同一层,以减少互相干扰。

2.减小射频干扰:布线时要特别注意射频信号传输的地方,采取屏蔽措施,如避免长线路、使用高频宽接地等。

3.避免过长接口线:如果接口线过长,则信号传输时间会增加,可能导致原始信号失真。

4.避免过短导线:过短的导线也可能引发一些问题,如噪声、串扰等。

通常导线长度至少应该为信号上升时间的三分之一5.接地技巧:为了减少地回路的电流噪声,应该尽量缩短接地回路路径,并通过增加地线来提高接地效果。

6.隔离高压部分:对于高压电路,应该采取隔离措施,避免对其他电路产生干扰和损坏。

7.注重信号完整性:对于高速和差分信号,应该特别注重信号完整性。

可以采用阻抗匹配和差分线布线等技术来提高信号传输的稳定性。

总结起来,PCB布线需要遵循一些基本原则,如简化布线、分区布线、差分线布线等,同时需要注意电源和信号的分离、射频干扰的减小等问题。

如何提高PCB设计效率和质量

如何提高PCB设计效率和质量

如何提高PCB设计效率和质量PCB(Printed Circuit Board)是电子设备中必不可少的组成部分,负责连接各个电子元件并提供电气连接。

高效和优质的PCB设计对于电子产品的可靠性和性能至关重要。

本文将介绍如何提高PCB设计的效率和质量,为读者提供实用的指导。

一、选择合适的工具和软件选择合适的PCB设计工具和软件是提高设计效率和质量的第一步。

市面上有很多成熟的PCB设计软件,如Altium Designer、Cadence、PADS等,这些软件提供了丰富的功能和工具,能够满足不同需求。

在选择软件时,需要考虑以下几点:1. 用户友好性:软件操作界面简单明了,易于使用和学习;2. 功能强大:软件提供了丰富的功能和工具,能够满足各种设计需求;3. 技术支持:软件厂商能够提供及时的技术支持和更新。

二、合理规划PCB布局PCB设计的布局是整个设计过程中非常重要的一步。

合理的布局能够降低电磁干扰、提高信号完整性和热管理,从而提高PCB的质量和可靠性。

以下是一些建议:1. 将输入和输出端口分开放置,以减少信号干扰;2. 保持信号链路短,减少信号损耗和传输延迟;3. 将高频信号和低频信号分离布局,以避免互相干扰;4. 合理放置电源和地线,以确保稳定的供电和良好的接地。

三、合理使用层次和封装在PCB设计中,合理使用层次和封装可以提高设计效率和质量。

以下是一些建议:1. 使用层次结构:将复杂的电路设计分成若干个层次,便于设计和维护;2. 使用封装库:使用现有的封装库,避免重复设计,提高工作效率;3. 自定义封装:对于特殊的器件,可以根据需要自定义封装,确保电路的连接和信号完整性。

四、良好的走线规划良好的走线规划可以提高PCB的性能和可靠性。

以下是一些走线规划的建议:1. 信号和地线走线分离:将信号走线和地线走线分开,减少干扰;2. 差分信号走线:对于高速信号,使用差分信号走线,提高抗干扰能力;3. 保持走线长度一致:保持同一信号的走线长度尽量一致,减少信号失真;4. 避免走线过于密集:走线过于密集会导致交叉干扰和热问题,应尽量避免。

PCB布线技巧分享

PCB布线技巧分享

PCB布线技巧分享
PCB布线是电子设计中非常重要的一环,良好的布线设计可以提高电路性能和稳定性。

下面将分享一些PCB布线的技巧,帮助大家在设计电路板时更加高效和有效地进行布线。

首先,一个良好的PCB布线设计应该遵循一些基本原则。

首先是尽量缩短信号路径,减少信号传输的时间和损耗。

其次是避免信号干扰,尽量减少信号线之间的交叉和交错,尤其是数模混合信号电路。

此外,要保持信号线的阻抗匹配,尽量避免信号线的阻抗不匹配导致信号失真。

最后,还要注意电源线和地线的布线,保持良好的电源和地连接,以减少电磁干扰。

在进行PCB布线时,还有一些实用的技巧可以帮助设计者快速有效地完成布线。

首先是使用层叠布线技术,将信号线和电源线分布在不同的板层上,避免干扰和串扰。

其次是采用直连式布线,尽量减少线路的弯曲和长度,以减小信号传输的延迟和损耗。

此外,还可以使用差分信号线,提高信号的抗干扰能力,尤其适用于高速传输的信号线。

另外,在PCB布线设计中,还可以考虑一些特殊的布线技巧,如使用跳线连接不在同一板层上的电路元件,减少信号线的长度和复杂度。

此外,可以使用特殊形状的线路,如扇出线、波浪形线路等,减少信号线之间的干扰和串扰。

另外,还可以考虑使用地线填充技术,将多余的地线填满整个板面,减少电磁干扰和噪声。

总之,PCB布线是电子设计中非常重要的一环,良好的布线设计可以提高电路性能和稳定性。

通过遵循基本原则和采用一些实用的技巧,可以帮助设计者更加高效和有效地完成布线设计,提高电路板的质量和性能。

希望以上分享的PCB布线技巧对大家有所帮助,祝大家设计愉快!。

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如何让自己的PCB布线水平更高PCB布线在整个pcb设计中是十分重要的,如何能够做到快速高效的布线,并且让你的PCB布线看上去高大上,是值得好好研究学习的。

整理了PCB布线中需要着重注意的7个方面,快来查漏补缺吧!1、数字电路与模拟电路的共地处理现在有许多PCB不再是单一功能电路(数字或模拟电路),而是由数字电路和模拟电路混合构成的。

因此在布线时就需要考虑它们之间互相干扰问题,特别是地线上的噪音干扰。

数字电路的频率高,模拟电路的敏感度强,对信号线来说,高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件,对地线来说,整人PCB对外界只有一个结点,所以必须在PCB内部进行处理数、模共地的问题,而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间互不相连,只是在PCB与外界连接的接口处(如插头等)。

数字地与模拟地有一点短接,请注意,只有一个连接点。

也有在PCB上不共地的,这由系统设计来决定。

2、信号线布在电(地)层上在多层印制板布线时,由于在信号线层没有布完的线剩下已经不多,再多加层数就会造成浪费也会给生产增加一定的工作量,成本也相应增加了,为解决这个矛盾,可以考虑在电(地)层上进行布线。

首先应考虑用电源层,其次才是地层。

因为最好是保留地层的完整性。

3、大面积导体中连接腿的处理在大面积的接地(电)中,常用元器件的腿与其连接,对连接腿的处理需要进行综合的考虑,就电气性能而言,元件腿的焊盘与铜面满接为好,但对元件的焊接装配就存在一些不良隐患如:①焊接需要大功率加热器。

②容易造成虚焊点。

所以兼顾电气性能与工艺需要,做成十字花焊盘,称之为热隔离(heat shield)俗称热焊盘(Thermal),这样,可使在焊接时因截面过分散热而产生虚焊点的可能性大大减少。

多层板的接电(地)层腿的处理相同。

4、布线中网络系统的作用在许多CAD系统中,布线是依据网络系统决定的。

网格过密,通路虽然有所增加,但步进太小,图场的数据量过大,这必然对设备的存贮空间有更高的要求,同时也对象计算机类电子产品的运算速度有极大的影响。

而有些通路是无效的,如被元件腿的焊盘占用的或被安装孔、定们孔所占用的等。

网格过疏,通路太少对布通率的影响极大。

所以要有合理的网格系统来支持布线的进行。

标准元器件两腿之间的距离为0.1英寸(2.54mm),所以网格系统的基础一般就定为0.1英寸(2.54 mm)或小于0.1英寸的整倍数,如:0.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等。

5、电源、地线的处理既使在整个PCB板中的布线完成得都很好,但由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰,会使产品的性能下降,有时甚至影响到产品的成功率。

所以对电源、地线的布线要认真对待,把电源、地线所产生的噪音干扰降到最低限度,以保证产品的质量。

对每个从事电子产品设计的工程人员来说都明白地线与电源线之间噪音所产生的原因,现只对降低式抑制噪音作以表述:众所周知的是在电源、地线之间加上去藕电容。

尽量加宽电源、地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的关系是:地线>电源线>信号线,通常信号线宽为:0.2~0.3mm,最精细宽度可达0.05~0.07mm,电源线为1.2~2.5 mm。

对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用) 用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。

或是做成多层板,电源,地线各占用一层。

6、设计规则检查(DRC)布线设计完成后,需认真检查布线设计是否符合设计者所制定的规则,同时也需确认所制定的规则是否符合印制板生产工艺的需求,一般检查有如下几个方面:线与线,线与元件焊盘,线与贯通孔,元件焊盘与贯通孔,贯通孔与贯通孔之间的距离是否合理,是否满足生产要求。

电源线和地线的宽度是否合适,电源与地线之间是否紧耦合(低的波阻抗)?在PCB中是否还有能让地线加宽的地方。

对于关键的信号线是否采取了最佳措施,如长度最短,加保护线,输入线及输出线被明显地分开。

模拟电路和数字电路部分,是否有各自独立的地线。

后加在PCB中的图形(如图标、注标)是否会造成信号短路。

对一些不理想的线形进行修改。

在PCB上是否加有工艺线?阻焊是否符合生产工艺的要求,阻焊尺寸是否合适,字符标志是否压在器件焊盘上,以免影响电装质量。

多层板中的电源地层的外框边缘是否缩小,如电源地层的铜箔露出板外,则容易造成短路。

7、过孔(via)的设计过孔(via)是多层PCB的重要组成部分之一,钻孔的费用通常占PCB制板费用的30%到40%。

简单的说来,PCB上的每一个孔都可以称之为过孔。

从作用上看,过孔可以分成两类:一是用作各层间的电气连接;二是用作器件的固定或定位。

如果从工艺制程上来说,过孔一般又分为三类,即盲孔(blind via)、埋孔(buried via)和通孔(through via)。

盲孔位于印刷线路板的顶层和底层表面,具有一定深度,用于表层线路和下面的内层线路的连接,孔的深度通常不超过一定的比率(孔径)。

埋孔是指位于印刷线路板内层的连接孔,它不会延伸到线路板的表面。

上述两类孔都位于线路板的内层,层压前利用通孔成型工艺完成,在过孔形成过程中可能还会重叠做好几个内层。

第三种称为通孔,这种孔穿过整个线路板,可用于实现内部互连或作为元件的安装定位孔。

由于通孔在工艺上更易于实现,成本较低,所以绝大部分印刷电路板中均使用它,而不用另外两种过孔。

以下所说的过孔,没有特殊说明的,均作为通孔考虑。

一、从设计的角度来看,一个过孔主要由两个部分组成,一是中间的钻孔(drill hole),二是钻孔周围的焊盘区。

这两部分的尺寸大小决定了过孔的大小。

很显然,在高速,高密度的PCB设计时,设计者总是希望过孔越小越好,这样板上可以留有更多的布线空间,此外,过孔越小,其自身的寄生电容也越小,更适合用于高速电路。

但孔尺寸的减小同时带来了成本的增加,而且过孔的尺寸不可能无限制的减小,它受到钻孔(drill)和电镀(plating)等工艺技术的限制:孔越小,钻孔需花费的时间越长,也越容易偏离中心位置;且当孔的深度超过钻孔直径的6倍时,就无法保证孔壁能均匀镀铜。

比如,现在正常的一块6层PCB板的厚度(通孔深度)为50Mil左右,所以PCB厂家能提供的钻孔直径最小只能达到8Mil。

二、过孔的寄生电容过孔本身存在着对地的寄生电容,如果已知过孔在铺地层上的隔离孔直径为D2,过孔焊盘的直径为D1,PCB板的厚度为T,板基材介电常数为ε,则过孔的寄生电容大小近似于:C="1".41εTD1/(D2-D1) 过孔的寄生电容会给电路造成的主要影响是延长了信号的上升时间,降低了电路的速度。

举例来说,对于一块厚度为50Mil的PCB板,如果使用内径为10Mil,焊盘直径为20Mil的过孔,焊盘与地铺铜区的距离为32Mil,则我们可以通过上面的公式近似算出过孔的寄生电容大致是:C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.032-0.020)=0.517pF,这部分电容引起的上升时间变化量为:T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.517x(55/2)=31.28ps 。

从这些数值可以看出,尽管单个过孔的寄生电容引起的上升延变缓的效用不是很明显,但是如果走线中多次使用过孔进行层间的切换,设计者还是要慎重考虑的。

三、过孔的寄生电感同样,过孔存在寄生电容的同时也存在着寄生电感,在高速数字电路的设计中,过孔的寄生电感带来的危害往往大于寄生电容的影响。

它的寄生串联电感会削弱旁路电容的贡献,减弱整个电源系统的滤波效用。

我们可以用下面的公式来简单地计算一个过孔近似的寄生电感:L="5".08h[ln(4h/d)+1]其中L指过孔的电感,h是过孔的长度,d是中心钻孔的直径。

从式中可以看出,过孔的直径对电感的影响较小,而对电感影响最大的是过孔的长度。

仍然采用上面的例子,可以计算出过孔的电感为:L=5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010)+1]=1.015nH 。

如果信号的上升时间是1ns,那么其等效阻抗大小为:XL=πL/T10-90=3.19Ω。

这样的阻抗在有高频电流的通过已经不能够被忽略,特别要注意,旁路电容在连接电源层和地层的时候需要通过两个过孔,这样过孔的寄生电感就会成倍增加。

四、高速PCB中的过孔设计通过上面对过孔寄生特性的分析,我们可以看到,在高速PCB设计中,看似简单的过孔往往也会给电路的设计带来很大的负面效应。

为了减小过孔的寄生效应带来的不利影响,在设计中可以尽量做到:1、从成本和信号质量两方面考虑,选择合理尺寸的过孔大小。

比如对6-10层的内存模块PCB设计来说,选用10/20Mil(钻孔/焊盘)的过孔较好,对于一些高密度的小尺寸的板子,也可以尝试使用8/18Mil的过孔。

目前技术条件下,很难使用更小尺寸的过孔了。

对于电源或地线的过孔则可以考虑使用较大尺寸,以减小阻抗。

2、上面讨论的两个公式可以得出,使用较薄的PCB板有利于减小过孔的两种寄生参数。

3、PCB板上的信号走线尽量不换层,也就是说尽量不要使用不必要的过孔。

4、电源和地的管脚要就近打过孔,过孔和管脚之间的引线越短越好,因为它们会导致电感的增加。

同时电源和地的引线要尽可能粗,以减少阻抗。

5、在信号换层的过孔附近放置一些接地的过孔,以便为信号提供最近的回路。

甚至可以在PCB板上大量放置一些多余的接地过孔。

当然,在设计时还需要灵活多变。

前面讨论的过孔模型是每层均有焊盘的情况,也有的时候,我们可以将某些层的焊盘减小甚至去掉。

特别是在过孔密度非常大的情况下,可能会导致在铺铜层形成一个隔断回路的断槽,解决这样的问题除了移动过孔的位置,我们还可以考虑将过孔在该铺铜层的焊盘尺寸减小。

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