想要做好pcb設計,除了整體的布線布局外,線寬線距的規(guī)則也非常重要,因為線寬線距決定著電路板的性能和穩(wěn)定性。所以本篇以RK3588為例,詳細為大家介紹一下PCB線寬線距的通用設計規(guī)則。 要注意的是,布線之前須把軟件默認設置選項設置好,并打開DRC檢測開關。布線建議打開5mil格點,等長時可根據(jù)情況設置1mil格點。
) z% d7 j/ k% m' QPCB布線線寬 布線首先應滿足工廠加工能力,首先向客戶確認生產(chǎn)廠家,確認其生產(chǎn)能力,如下圖所示,如客戶無要求,線寬參考阻抗設計模板。 7 G! {" D. O, C; r4 ]+ A
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阻抗模板,根據(jù)客戶提供的板厚及層數(shù)要求,選擇合適阻抗模型,布線線寬按阻抗模型內(nèi)計算的寬度進行設置,常見阻抗為單端50Ω,差分90Ω、100Ω等,注意天線50R信號是否應該考慮隔層參考,常見PCB的層疊見下圖。
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如下圖所示,布線線寬需要滿足載流能力。一般情況下,可以基于經(jīng)驗、考慮布線余量,可以按照:溫升在10°C,對于銅厚1OZ,20MIL線寬過載電流1A;銅厚0.5OZ,40MIL線寬過載電流1A來進行電源線寬設計。 * T8 E8 a; H% X$ f h5 B
3 b2 |1 {- J f2 q7 H/ D+ Y, S% Y/ _常規(guī)設計線寬應盡量控制在4MIL以上,此線寬能滿足大部分pcb生產(chǎn)廠家加工能力。對于部分不需要控制阻抗的設計(大部分為2層板設計),保證線寬在8mil以上,減少PCB的生產(chǎn)加工成本。 布線應考慮所在層銅厚設置,如2OZ盡量設計在6mil以上,銅厚越厚,線寬越寬,對不常見銅厚設計,可咨詢生產(chǎn)廠家的加工要求。 0.5mm、0.65mm間距BGA設計可在部分區(qū)域使用3.5mil線寬設計(可設計區(qū)域規(guī)則管控)。 HDI板設計可選擇3mil線寬設計,低于3mil設計必須向客戶確認加工工廠的生產(chǎn)能力,部分廠家生產(chǎn)能力為2mil。線寬越細,加工成本增加,加工周期延長。 模擬信號(如音視頻信號)須加粗處理,一般處理為15mil線寬,如空間限制,應控制在8mil以上線寬。 射頻信號應加粗處理,隔層參考,阻抗控制50。射頻信號應處理在表層,避免處理到內(nèi)層,盡量避免打孔換層處理。射頻信號須包地處理,參考層盡量參考GND銅皮。
# n- S' y! n* L! J' `: a; Q# WPCB布線線距 布線首先應滿足工廠加工能力,線距應滿足工廠生產(chǎn)能力,一般控制在4mil以上;0.5mm、0.65mm間距BGA設計可在部分區(qū)域使用3.5mil線距設計,HDI可選擇3mil線距設計,低于3mil設計必須向客戶確認加工工廠的生產(chǎn)能力,部分廠家生產(chǎn)能力為2mil(可設計區(qū)域規(guī)則管控)。 線距規(guī)則設計之前須考慮設計的銅厚要求,1OZ盡量保持4mil以上距離,2OZ盡量保持6mil以上距離。 關于差分信號對內(nèi)的距離設計,應該按照阻抗的要求,合理設置其相應的距離。 布線應遠離板框位置,盡量保持板框位置能包地打GND孔,保持信號離板邊40mil以上距離。 電源層信號比GND層內(nèi)縮10mil以上距離。電源與電源銅皮寬度應保持10mil以上距離,部分IC(如BGA)因間距較小,可適當調(diào)整其距離,設置到6mil以上(可設計區(qū)域規(guī)則管控)。 重要信號,如時鐘、差分、模擬信號等,須滿足3W距離或者包地處理。線與線之間的距離保持3倍線寬。是為了減少線間串擾,應保證線間距足夠大,如果線中心距不少于3倍線寬時,則可保持70%的線間電場不互相干擾,稱為3W規(guī)則,如下圖所示。
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* t; t. Z4 Z( a: j9 O8 X相鄰層信號避免平行布線,走線方向成正交結構,以減少不必要的層間竄擾,如下圖為垂直與平行走線。 3 s5 k6 P* T1 v2 d
$ e" R$ _ H" H; i: u# |布線在表層時,應遠離定位孔,距離保持在1mm以上,以防安裝時出現(xiàn)短路或者安裝應力產(chǎn)生的線路撕裂導致開路,如下圖為螺絲孔的避空區(qū)域。
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電源層平面分割應注意一個電源平面不要分割的太碎,一個電源平面內(nèi)處理的電源盡量不要超過5個電源信號,最好控制在3個電源信號以內(nèi),以保證載流能力及規(guī)避相鄰層信號跨分割風險,如下圖所示。
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電源平面分割要盡量保持規(guī)則,不允許有細長條及啞鈴形分割,避免出現(xiàn)兩頭大中間小的情況,并根據(jù)電源銅皮最窄處寬度計算其載流能,如下圖為電源平面的啞鈴形分割。
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( j! \, G( |. M% i, r) b1 `$ a智能檢測PCB線寬線距 設計完PCB后,一定要做分析檢查,才能讓生產(chǎn)更順利,布局布線的分析點很多,這里推薦一款可以一鍵智能檢測PCB最小線寬線距的工具:華秋DFM軟件,只需上傳PCB/Gerber文件后,點擊一鍵DFM分析,即可根據(jù)生產(chǎn)的工藝參數(shù)對設計的PCB板進行可制造性分析。 華秋DFM軟件是國內(nèi)首款免費PCB可制造性和裝配分析軟件,擁有300萬+元件庫,可輕松高效完成裝配分析。其PCB裸板的分析功能,開發(fā)了19大項,52細項檢查規(guī)則,PCBA組裝的分析功能,開發(fā)了10大項,234細項檢查規(guī)則。 基本可涵蓋所有可能發(fā)生的制造性問題,能幫助設計工程師在生產(chǎn)前檢查出可制造性問題,且能夠滿足工程師需要的多種場景,將產(chǎn)品研制的迭代次數(shù)降到最低,減少成本。
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