PCB设计和生产流程知识

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电路板设计与制造的流程和技巧

电路板设计与制造的流程和技巧

电路板设计与制造的流程和技巧电路板设计与制造是电子产品开发中不可或缺的一环。

本文将详细介绍电路板设计与制造的流程和技巧,以帮助读者更好地了解和应用相关知识。

一、电路板设计的流程1. 需求分析:确定电路板的功能和性能要求,对于不同的应用场景,可能需要考虑的因素也会有所不同。

在此阶段,需要和客户或项目组进行沟通,明确需求。

2. 电路原理图设计:根据需求分析的结果,绘制电路的原理图。

在绘制原理图时,需要根据电路中各个元件的参数和规格进行选择和配置。

3. PCB布局设计:基于原理图,进行电路板的布局设计。

在布局设计时,需要考虑电路板的大小、元件之间的分布和连接方式等因素,同时要注意避免元件之间的干扰和干扰。

4. 连接线路设计:根据布局设计的结果,进行电路板的线路设计。

线路设计需要考虑信号传输、电源和地线的分布等因素,同时要确保电路通路的连续性和可靠性。

5. 元器件选择:根据线路设计的结果,选取合适的元器件。

在选择元器件时,需要考虑元件的性能、价格、供应渠道和环境要求等因素。

6. 集成和优化:对电路板进行集成和优化,通过让元件之间尽可能紧密地连接,减小电路板的大小和功耗,并提高电路的性能和稳定性。

7. 原型制作:根据设计完成的电路板图进行样品制作,以便进行测试和验证。

在原型制作过程中,要确保制作的电路板与设计图一致,测试结果准确可靠。

8. 优化和调试:在原型制作完成后,需要对电路板进行优化和调试。

通过测试和调试,发现并修复电路中的问题,确保电路的正常工作。

9. 批量生产:经过优化和调试后,确定电路板设计的稳定性和可靠性。

然后,可以进行批量生产,以满足市场的需求。

二、电路板设计的技巧1. 熟悉电路板设计软件:选择一款熟悉的电路板设计软件,并充分了解其功能和操作方法。

合理使用软件功能,能够提高设计效率和质量。

2. 优化布局:合理布局电路板上的元件,尽量减少元件之间的距离,减小电路板的尺寸。

同时,要考虑元件之间的干扰和散热等问题,确保布局的合理性。

PCB流程简介-全制程

PCB流程简介-全制程

PCB流程简介-全制程1. 前言PCB(Printed Circuit Board),即印刷电路板,是电子产品中不可缺少的重要组成部分之一。

PCB流程是指制作PCB的全过程,包括原料采购、设计、布局、制版、生产、组装和测试等多个环节。

本文将对PCB流程进行全面的简介和介绍。

2. PCB制作流程PCB制作流程可以大致分为如下几个步骤:2.1. 原料采购在PCB制作流程中,原料采购是一个至关重要的环节。

常见的PCB 制作所需原材料包括电路板基材、薄铜箔、印刷墨水等。

在采购时需要注意选择高质量的原材料供应商,并对原料进行严格的质量检验。

2.2. 设计和布局PCB设计是整个流程中重要的阶段之一。

在这个阶段,设计师会使用专业的电路设计软件,根据电子产品的功能要求和电路原理图进行PCB电路板的设计和布局。

设计师需要考虑电路板的大小、层次、电路连接、电源布局等因素,并与其他硬件模块进行兼容性和接口匹配的设计。

2.3. 制版制版是将PCB设计文件转化成实际可用的制板文件的过程。

在这个阶段,设计师会将PCB设计文件输出为Gerber文件,并将Gerber文件发送给制板厂家。

制板厂家会根据Gerber文件进行图形的翻版和制版,最终得到制版后的电路板。

2.4. 生产和组装生产和组装是将制版的电路板进行生产和组装的过程。

在这个阶段,制板厂家会采用先进的生产工艺和设备,将电路板上的电子元器件和连接线进行焊接和组装。

生产和组装的目标是将电路板上的各个元器件正确地安装到预定位置,并确保电路板的良好连接和可靠性。

2.5. 测试和质检测试和质检是确保PCB质量和性能的关键环节。

在这个阶段,制板厂家会进行全面的测试和质检,包括电气测试、可靠性测试和功能测试等。

只有通过了严格的测试和质检,才能确保PCB的质量和可靠性。

3. PCB制作的注意事项在PCB制作流程中,需要注意以下几个重要的事项:3.1. 设计准则在进行PCB设计和布局时,应遵循一些设计准则,如规避电源干扰、保持信号完整性、合理布局元器件和线路等。

PCB板的设计和制造流程

PCB板的设计和制造流程

PCB板的设计和制造流程PCB板是现代电子元器件的基础,随着电子技术的发展,PCB板的设计和制造技术也在不断进步。

本文将从设计和制造两个方面,介绍PCB板的制作流程。

一、设计PCB板的设计是制作过程中最关键的一环。

主要涉及以下几个步骤:1、原理图设计原理图是PCB板设计的基础,需要使用电路设计软件进行绘制。

在绘制原理图时,需要考虑电路的稳定性、可靠性和成本等因素。

2、PCB板布局PCB板布局是将电路图中的元器件进行排布并确定电路板大小、层数等参数的过程。

在进行布局时,需要注意元器件之间的距离、信号线、供电和地线的布线等问题。

3、布线布线是将信号线、供电和地线等连接线路进行设计和布置的过程。

布线需要考虑线路的优化、信号的协调和干扰控制等问题。

4、最终设计最终设计是将原理图、布局和布线进行整合,并完成一些必要的修改和调整。

最终设计需要对所有电路进行电气参数的分析和仿真,确保电路的稳定性和可靠性。

二、制造PCB板的制造是通过一系列的工序将设计好的电路板制作出来的过程。

1、制版制版是将最终设计图纸转换成实体PCB版图的过程,通常使用光阻蚀刻法或电化学法进行制版。

制版需要注意良好的对齐和厚度控制等问题。

2、钻孔钻孔是为电路板上的元件开孔并连接而进行的孔洞加工。

钻孔需要使用高精度的钻机或激光加工设备进行操作,确保精度和质量。

3、镀铜镀铜是在PCB板上形成导电层的过程。

先在板面覆盖一层铜,然后通过电解过程进行镀铜,形成导电图形。

4、图形转移工艺图形转移是将PCB板上的电路图案从光刻胶上转移到铜覆盖的PCB板上的过程。

此过程需要使用紫外线照射和洗涤等步骤进行操作。

5、蚀刻蚀刻是在PCB板上去除未被光刻胶保护住的铜层的过程。

蚀刻需要使用酸等化学物质进行处理,注意安全和环境保护。

6、去光刻胶去光刻胶是将已经通过蚀刻过程的PCB板清洁干净的过程。

去光刻胶需要使用化学溶剂完成,通常会进行多次清洁,确保PCB板完全干净。

PCB板生产工艺和制作流程详解

PCB板生产工艺和制作流程详解

PCB板生产工艺和制作流程详解1. PCB概述PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是电子元器件的载体,广泛应用于电子设备中。

它通过将导电层与绝缘层的层状结构、金属化孔穴连接导线、表面元器件垫面等工艺,实现了电子元器件的电气连接与机械支撑功能。

本文将详细介绍PCB板的生产工艺和制作流程。

2. PCB板生产工艺PCB板的生产工艺分为以下几个步骤:2.1 制造电路原型在设计PCB板之前,首先需要制造电路的原型。

一般情况下,原型电路板会使用钻石铣床和刀具来切割电路原型。

这个步骤主要是为了验证电路的设计和功能。

2.2 PCB文件设计在验证电路原型无误后,需要使用PCB设计软件进行电路设计。

PCB文件设计包括布局设计和布线设计,其中布局设计是指在PCB板上确定元器件的安装位置和走线方式,而布线设计就是实际进行导线连接的过程。

2.3 压敏膜的制作在PCB板的制作过程中,需要使用一层压敏膜来进行图案的传递。

压敏膜制作的目的是为了防止电路板在制作过程中出现腐蚀和损坏等问题。

2.4 固化剂涂布在图案传递后,需要在印刷的底内表面上涂布上一层固化剂。

固化剂的作用是为了增加PCB板的强度,提高其抗腐蚀性能。

2.5 稀释、固化和清洗在制作PCB板的过程中,还需要进行稀释、固化和清洗等工艺。

稀释剂的作用是为了使涂布的化学物质更加均匀地分布在PCB板上,固化剂则是通过加热使化学物质形成固体,并加强PCB板的结构稳定性。

2.6 钻孔和插孔在完成上述工艺后,需要进行钻孔和插孔的操作。

钻孔的作用是为了将导线连接到PCB板的不同层,插孔则是为了将元器件插入到PCB板上。

2.7 焊接和涂覆在完成钻孔和插孔后,需要进行焊接和涂覆的操作。

焊接是将元器件和PCB板进行电子连接的过程,而涂覆则是为了保护PCB板免受腐蚀和机械损伤。

2.8 组装和测试最后一步是进行组装和测试。

在组装过程中,需要将元器件按照布局设计的位置进行安装,然后进行电气连接和测试。

PCB板生产流程

PCB板生产流程

PCB板生产流程PCB板(Printed Circuit Board,印刷电路板)是电子设备的重要组成部分,它作为电子元器件间连接的主要平台,承载着电子设备的信号传输和电源供应等功能。

PCB板的生产流程可以分为设计、制版、堆叠、钻孔、镀膜、曝光、蚀刻、压线、测试和组装等多个步骤。

下面将详细介绍PCB板的生产流程。

1.设计:PCB板生产的第一步是根据电子设备的功能和需求进行设计。

设计师使用电路设计软件将电路连接和布局规划在PCB板上,确定电路板上元器件的位置和信号传输路径。

2.制版:设计师将设计好的PCB板图纸输出成底版,然后通过光刻技术将设计好的电路图案和排线传导图案转移到电路板表面,形成底板。

3.堆叠:堆叠是将多层电路板叠在一起形成复合板。

多层板可以提高电路板的密度,同时也可以提高电路板的抗干扰能力。

堆叠时需要注意各层之间的信号和电源的分布。

4.钻孔:在制作PCB板时,需要在准确的位置上钻出连接跳线和焊盘的孔,以便连接元器件和导线。

通常使用数控钻床或激光钻孔机进行钻孔。

5.镀膜:在PCB板的表面镀上一层金属,一方面可以保护电路和导线不被氧化,另一方面也可以提高焊接接触度。

常用的金属材料包括镍和金。

6.曝光:将底板上覆盖的感光层用光来曝光,以暴露出底板上的图案和线路。

曝光后的感光层会发生物理或化学变化,形成图案和线路。

7.蚀刻:通过化学蚀刻的方式将没有被曝光的感光层经过蚀刻去除,露出底板上的铜层。

经过蚀刻后,就可以形成PCB板上的电路图案和导线。

8.压线:在PCB板的金属层上覆盖一层焊盘,用于连接元器件和电路板。

焊盘会通过一种叫做压铜的工艺来形成。

9.测试:通过对PCB板的电气特性进行测试,确保电路板的质量和性能符合要求。

测试中会检查电路板的连通性、阻抗匹配等参数。

10.组装:将元器件、电阻、电容等进行焊接,完成整个电路板的组装。

组装时需要将元器件与焊盘进行精确定位,在连接之后进行焊接。

以上就是PCB板生产的基本流程。

pcb制作流程

pcb制作流程

pcb制作流程PCB制作流程一般包括原理图设计、布局设计、制作工艺、生产制作、质检测试五个阶段,下面详细介绍这个过程。

第一步:原理图设计原理图设计是PCB制作流程的第一步。

在这一阶段,设计工程师会根据电气原理图来设计PCB的电路连接。

选择合适的元器件,并完成连接线路的设计。

第二步:布局设计布局设计是指根据原理图设计结果来进行器件的布局和定位。

在这一阶段,设计工程师会根据电路连接的需要,决定元器件的位置和方向,并进行布线。

同时也要考虑板子的大小、形状等因素。

第三步:制作工艺制作工艺是指为了完成PCB制作需要准备的工艺和设备。

首先需要将原理图和布局设计转换为电脑可识别的文件格式,并进行相关参数的设置。

然后,要利用光刻、腐蚀等工艺将设计好的电路图形图案转移到PCB基板上。

最后使用丝印工艺为PCB板子标识元器件的位置和符号。

第四步:生产制作生产制作是指根据制作工艺的要求进行PCB板的实际制作。

首先将已经设计好的电路图形图案转移到PCB基板上,然后利用腐蚀工艺除去不需要的金属材料。

接下来进行丝印工艺,为PCB板子进行标识。

最后进行钻孔、插件、接插件等工艺。

第五步:质检测试质检测试是指对制作好的PCB板进行质量检查和测试。

主要包括外观检查、性能测试、电路连接测试等。

通过对PCB板的检查和测试,来确保其符合设计的要求和标准。

总结:整个PCB制作流程包括原理图设计、布局设计、制作工艺、生产制作、质检测试五个阶段,每个阶段都会对PCB板的质量和性能进行相关的操作和检查。

通过这个流程,可以生产出满足电路连接需求的高质量PCB板。

注:内容参考自个人对有关知识的了解,并结合相关资料整理而成,仅供参考。

PCB生产工艺流程-图文

PCB生产工艺流程-图文

PCB生产工艺流程-图文1.设计阶段PCB的设计阶段是整个生产工艺流程的第一步。

在这个阶段,设计师根据电子设备的需求和功能,使用专业的设计软件绘制出电路板的原理图和布局。

设计软件通常包括电路图设计和PCB布局设计两个模块。

2.布图阶段在完成原理图设计后,设计师将电路板上的元器件和连接线路进行合理布局,以确保电路板的紧凑和稳定性。

这个阶段的重点是尽可能减少电路板上的交叉线路和连接轨迹,以实现更高的性能和可靠性。

3.制作原型完成布图后,需要制作电路板的原型进行测试和验证。

原型制作通常分为两个步骤:电路板制作和元器件安装。

电路板制作是将设计好的电路图通过特殊工艺在导电底板上制作出来,常用的制作方法有化学腐蚀、机械制孔和掩模光刻等。

完成电路板制作后,需要将元器件按照设计要求进行焊接和安装。

4.大量生产在原型测试验证通过后,可以进行批量生产。

批量生产通常采用先量产少量PCB电路板进行测试和验证的方法。

如果测试通过,就可以按照客户需求进行大量生产。

大量生产时,可能会采用更高级的工艺和设备,以提高生产效率和质量。

5.组装阶段在完成大量生产后,需要将电路板与其他元器件和设备进行组装,形成电子产品市场上常见的PCBA(印刷电路板组装)。

组装过程一般包括焊接、贴片和插件等步骤。

焊接是将电路板与元器件进行气焊或波焊等方式的连接。

贴片是将SMT(表面贴装技术)器件粘贴在电路板上,而插件是将体积较大的器件通过插座等方式插入电路板的孔中。

6.测试阶段在组装完成后,需要对电路板和PCBA进行严格的测试和检验,包括静态和动态测试。

静态测试包括检查电路板上元器件的位置、间距和正确性等。

动态测试则是模拟电子产品的工作环境,检测电路板的性能和可靠性。

综上所述,PCB生产工艺流程包括设计、布图、制作原型、大量生产、组装和测试等多个环节。

每个环节都需要精心设计和操作,以确保生产出高质量的印制电路板。

比较全的PCB生产工艺流程介绍

比较全的PCB生产工艺流程介绍

比较全的PCB生产工艺流程介绍PCB(Printed Circuit Board)是现代电子产品中不可或缺的一部分,它起到了组织电子元件、连接电路的作用。

下面是一个较全的PCB生产工艺流程介绍。

1.原料准备:PCB生产的原材料主要包括基板材料、导电层材料、覆盖层材料以及焊接材料等。

各种材料需要经过质量检验和筛选。

2.设计:PCB的设计一般是通过电脑辅助设计(CAD)软件进行的。

在设计过程中,需要考虑电路布局、元件安装位置、线路走向等因素。

3.版图制作:根据PCB设计图,进行版图制作。

版图制作包括各种工艺参数的设置,如层间距、线宽、线间距等。

4.印制制作:通过光刻工艺,将设计的电路图形透过掩膜映射到基板上,涂覆光敏化剂,并暴光照射,形成导电图形。

5.蚀刻:将覆盖着光敏化剂的基板浸入蚀刻液中,通过化学反应去除未曝光的光敏化剂,暴露出需要保留的导电层。

6.电镀:在蚀刻后的导电层上进行金属电镀,一般使用铜。

铜层的厚度和均匀性对PCB的性能有重要影响。

7.钻孔:根据PCB设计要求,在特定位置进行钻孔。

钻孔通常使用电脑控制的机械钻床进行。

8.电镀:进行表面处理,保护导电层不被氧化。

常用的表面处理方法包括阻焊、镀金、喷锡等。

9.特殊工艺:一些PCB可能需要特殊的工艺,如层压、压线、贴膜等。

这些工艺的目的是提高PCB的性能和可靠性。

10.组件装配:将PCB上的元件进行焊接,通常使用锡膏和热风或烙铁进行。

11.测试:对PCB进行测试,确保其正常工作。

常见的测试方法有连通性测试、功能性测试等。

12.包装和发货:将已经测试过的PCB进行包装,并按照订单要求进行发货。

总结:以上是一个较全的PCB生产工艺流程介绍。

PCB生产工艺复杂,需要多个环节的配合和准确的操作。

每个环节都非常重要,影响着PCB的质量和可靠性。

随着技术的不断进步,PCB生产工艺也在不断改进,以满足不断变化的市场需求。

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PCB设计和生产流程知识布线(Layout)是PCB设计工程师最差不多的工作技能之一。

走线的好坏将直截了当阻碍到整个系统的性能,大多数高速的设计理论也要最终通过Layout得以实现并验证,由此可见,布线在高速PCB设计中是至关重要的。

下面将针对实际布线中可能遇到的一些情形,分析其合理性,并给出一些比较优化的走线策略。

要紧从直角走线,差分走线,蛇形线等三个方面来阐述。

1.直角走线直角走线一样是PCB布线中要求尽量幸免的情形,也几乎成为衡量布线好坏的标准之一,那么直角走线怎么讲会对信号传输产生多大的阻碍呢?从原理上讲,直角走线会使传输线的线宽发生变化,造成阻抗的不连续。

事实上不光是直角走线,顿角,锐角走线都可能会造成阻抗变化的情形。

直角走线的对信号的阻碍确实是要紧体现在三个方面:一是拐角能够等效为传输线上的容性负载,减缓上升时刻;二是阻抗不连续会造成信号的反射;三是直角尖端产生的EMI。

传输线的直角带来的寄生电容能够由下面那个体会公式来运算:C=61W(Er)[size=1]1/2[/size]/Z0在上式中,C确实是指拐角的等效电容(单位:pF),W指走线的宽度(单位:inch),εr指介质的介电常数,Z0确实是传输线的特点阻抗。

举个例子,关于一个4Mils的50欧姆传输线(εr为4.3)来讲,一个直角带来的电容量大致为0.0101pF,进而能够估算由此引起的上升时刻变化量:T10-90%=2.2*C*Z0/2 = 2.2*0.0101*50/2 = 0.556ps通过运算能够看出,直角走线带来的电容效应是极其微小的。

由于直角走线的线宽增加,该处的阻抗将减小,因此会产生一定的信号反射现象,我们能够按照传输线章节中提到的阻抗运算公式来算出线宽增加后的等效阻抗,然后按照体会公式运算反射系数:ρ=(Zs-Z0)/(Zs+Z0),一样直角走线导致的阻抗变化在7%-20%之间,因而反射系数最大为0.1左右。

而且,从下图能够看到,在W/2线长的时刻内传输线阻抗变化到最小,再通过W/2时刻又复原到正常的阻抗,整个发生阻抗变化的时刻极短,往往在10ps之内,如此快而且微小的变化对一样的信号传输来讲几乎是能够忽略的。

专门多人对直角走线都有如此的明白得,认为尖端容易发射或接收电磁波,产生EMI,这也成为许多人认为不能直角走线的理由之一。

然而专门多实际测试的结果显示,直角走线并可不能比直线产生专门明显的EMI。

也许目前的仪器性能,测试水平制约了测试的精确性,但至少讲明了一个咨询题,直角走线的辐射差不多小于仪器本身的测量误差。

总的讲来,直角走线并不是想象中的那么可怕。

至少在GHz以下的应用中,其产生的任何诸如电容,反射,EMI等效应在TDR测试中几乎体现不出来,高速PCB设计工程师的重点依旧应该放在布局,电源/地设计,走线设计,过孔等其他方面。

因此,尽管直角走线带来的阻碍不是专门严峻,但并不是讲我们以后都能够走直角线,注意细节是每个优秀工程师必备的差不多素养,而且,随着数字电路的飞速进展,PCB工程师处理的信号频率也会持续提升,到10GHz以上的RF设计领域,这些小小的直角都可能成为高速咨询题的重点对象。

2.差分走线差分信号(Differential Signal)在高速电路设计中的应用越来越广泛,电路中最关键的信号往往都要采纳差分结构设计,什么另它这么倍受青睐呢?在PCB设计中又如何能保证其良好的性能呢?带着这两个咨询题,我们进行下一部分的讨论。

何为差分信号?通俗地讲,确实是驱动端发送两个等值、反相的信号,接收端通过比较这两个电压的差值来判定逻辑状态“0”依旧“1”。

而承载差分信号的那一对走线就称为差分走线。

差分信号和一般的单端信号走线相比,最明显的优势体现在以下三个方面:a.抗干扰能力强,因为两根差分走线之间的耦合专门好,当外界存在噪声干扰时,几乎是同时被耦合到两条线上,而接收端关怀的只是两信号的差值,因此外界的共模噪声能够被完全抵消。

b.能有效抑制EMI,同样的道理,由于两根信号的极性相反,他们对外辐射的电磁场能够相互抵消,耦合的越紧密,泄放到外界的电磁能量越少。

c.时序定位精确,由于差分信号的开关变化是位于两个信号的交点,而不像一般单端信号依靠高低两个阈值电压判定,因而受工艺,温度的阻碍小,能降低时序上的误差,同时也更适合于低幅度信号的电路。

目前流行的LV DS(low voltage differential signaling)确实是指这种小振幅差分信号技术。

于PCB工程师来讲,最关注的依旧如何确保在实际走线中能完全发挥差分走线的这些优势。

也许只要是接触过Layout的人都会了解差分走线的一样要求,那确实是“等长、等距”。

等长是为了保证两个差分信号时刻保持相反极性,减少共模重量;等距则要紧是为了保证两者差分阻抗一致,减少反射。

“尽量靠近原则”有时候也是差分走线的要求之一。

但所有这些规则都不是用来生搬硬套的,许多工程师看起来还不了解高速差分信号传输的本质。

下面重点讨论一下PCB差分信号设计中几个常见的误区。

误区一:认为差分信号不需要地平面作为回流路径,或者认为差分走线彼此为对方提供回流途径。

造成这种误区的缘故是被表面现象困惑,或者对高速信号传输的机理认识还不够深入。

从图1-8-15的接收端的结构能够看到,晶体管Q3,Q4的发射极电流是等值,反向的,他们在接地处的电流正好相互抵消(I1=0),因而差分电路关于类似地弹以及其它可能存在于电源和地平面上的噪音信号是不敏锐的。

地平面的部分回流抵消并不代表差分电路就不以参考平面作为信号返回路径,事实上在信号回流分析上,差分走线和一般的单端走线的机理是一致的,即高频信号总是沿着电感最小的回路进行回流,最大的区不在于差分线除了有对地的耦合之外,还存在相互之间的耦合,哪一种耦合强,那一种就成为要紧的回流通路,图1-8-16是单端信号和差分信号的地磁场分布示意图。

在PCB电路设计中,一样差分走线之间的耦合较小,往往只占10~20%的耦合度,更多的依旧对地的耦合,因此差分走线的要紧回流路径依旧存在于地平面。

当地平面发生不连续的时候,无参考平面的区域,差分走线之间的耦合才会提供要紧的回流通路,见图1-8-17所示。

尽管参考平面的不连续对差分走线的阻碍没有对一般的单端走线来的严峻,但依旧会降低差分信号的质量,增加EMI,要尽量幸免。

也有些设计人员认为,能够去掉差分走线下方的参考平面,以抑制差分传输中的部分共模信号,但从理论上看这种做法是不可取的,阻抗如何操纵?不给共模信号提供地阻抗回路,势必会造成EMI辐射,这种做法弊大于利。

误区二:认为保持等间距比匹配线长更重要。

在实际的PCB布线中,往往不能同时满足差分设计的要求。

由于管脚分布,过孔,以及走线空间等因素存在,必须通过适当的绕线才能达到线长匹配的目的,但带来的结果必定是差分对的部分区域无法平行,这时候我们该如何取舍呢?在下结论之前我们先看看下面一个仿真结果。

从上面的仿真结果看来,方案1和方案2波形几乎是重合的,也确实是讲,间距不等造成的阻碍是微乎其微的,相比较而言,线长不匹配对时序的阻碍要大得多(方案3)。

再从理论分析来看,间距不一致尽管会导致差分阻抗发生变化,但因为差分对之间的耦合本身就不明显,因此阻抗变化范畴也是专门小的,通常在10%以内,只相当于一个过孔造成的反射,这对信号传输可不能造成明显的阻碍。

而线长一旦不匹配,除了时序上会发生偏移,还给差分信号中引入了共模的成分,降低信号的质量,增加了EMI。

能够这么讲,PCB差分走线的设计中最重要的规则确实是匹配线长,其它的规则都能够按照设计要求和实际应用进行灵活处理。

误区三:认为差分走线一定要靠的专门近。

让差分走线靠近无非是为了增强他们的耦合,既能够提升对噪声的免疫力,还能充分利用磁场的相反极性来抵消对外界的电磁干扰。

虽讲这种做法在大多数情形下是专门有利的,但不是绝对的,如果能保证让它们得到充分的屏蔽,不受外界干扰,那么我们也就不需要再让通过彼此的强耦合达到抗干扰和抑制EMI的目的了。

如何才能保证差分走线具有良好的隔离和屏蔽呢?增大与其它信号走线的间距是最差不多的途径之一,电磁场能量是随着距离呈平方关系递减的,一样线间距超过4倍线宽时,它们之间的干扰就极其柔弱了,差不多能够忽略。

此外,通过地平面的隔离也能够起到专门好的屏蔽作用,这种结构在高频的(10G以上)IC封装PCB设计中经常会用采纳,被称为CP W结构,能够保证严格的差分阻抗操纵(2Z0),如图1-8-19。

差分走线也能够走在不同的信号层中,但一样不建议这种走法,因为不同的层产生的诸如阻抗、过孔的差不会破坏差模传输的成效,引入共模噪声。

此外,如果相邻两层耦合不够紧密的话,会降低差分走线抗击噪声的能力,但如果能保持和周围走线适当的间距,串扰就不是个咨询题。

在一样频率(GHz以下),EMI也可不能是专门严峻的咨询题,实验表明,相距500Mi ls的差分走线,在3米之外的辐射能量衰减差不多达到60dB,足以满足F CC的电磁辐射标准,因此设计者全然不用过分担忧差分线耦合不够而造成电磁不兼容咨询题。

3.蛇形线蛇形线是Layout中经常使用的一类走线方式。

其要紧目的确实是为了调剂延时,满足系统时序设计要求。

设计者第一要有如此的认识:蛇形线会破坏信号质量,改变传输延时,布线时要尽量幸免使用。

但实际设计中,为了保证信号有足够的保持时刻,或者减小同组信号之间的时刻偏移,往往不得不有意进行绕线。

那么,蛇形线对信号传输有什么阻碍呢?走线时要注意些什么呢?其中最关键的两个参数确实是平行耦合长度(Lp)和耦合距离(S),如图1-8-21所示。

专门明显,信号在蛇形走线上传输时,相互平行的线段之间会发生耦合,呈差模形式,S越小,Lp越大,则耦合程度也越大。

可能会导致传输延时减小,以及由于串扰而大大降低信号的质量,其机理能够参考第三章对共模和差模串扰的分析。

下面是给Layout工程师处理蛇形线时的几点建议:1.尽量增加平行线段的距离(S),至少大于3H,H指信号走线到参考平面的距离。

通俗的讲确实是绕大弯走线,只要S足够大,就几乎能完全幸免相互的耦合效应。

2.减小耦合长度Lp,当两倍的Lp延时接近或超过信号上升时刻时,产生的串扰将达到饱和。

3.带状线(Strip-Line)或者埋式微带线(Embedded Micro-strip)的蛇形线引起的信号传输延时小于微带走线(Micro-strip)。

理论上,带状线可不能因为差模串扰阻碍传输速率。

4.高速以及对时序要求较为严格的信号线,尽量不要走蛇形线,专门不能在小范畴内曲折走线。

5.能够经常采纳任意角度的蛇形走线,如图1-8-20中的C结构,能有效的减少相互间的耦合。

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