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来源: 发布时间:2022年09月29日

一些高速PCB设计的规则分析


PCB布局设计时,应充分遵守沿信号流向直线放臵的设计原则,尽量避免来回环绕。


原因分析:避免信号直接耦合,影响信号质量。


PCB时钟频率超过5MHZ或信号上升时间小于5ns,一般需要使用多层板设计。


原因分析:这是PCB设计中的“55原则”。采用多层板设计信号回路面积能够得到很好的控制。


多层板中,单板TOP、BOTTOM层尽量无大于50MHZ的信号线。


原因分析:比较好将高频信号走在两个平面层之间,以抑制其对空间的辐射。 印制线路——在绝缘材料表面上,提供元器件(包括屏蔽元件)之间电器连接的导电图形。南通焊接PCB

PCB加工板厂应根据其生产工艺构建数据库的另一个原因是:加工板厂通常需要选择叠层结构中所使用的铜箔类型。铜箔与介质的结合面尤其是该结合面的粗糙度,可能影响“电路实际呈现的Dk”(罗杰斯公司称作“设计Dk”)。而且,PCB加工板厂可以选择不同铜箔来改变电路性能,所以加工板厂应根据他们的工艺和使用的铜箔类型来获得Dk值。

电路材料数据库来自PCB材料供应商提供的特性通常包括CTE、Tg、剥离强度、吸湿性、热导率等。这些特性是材料的固有特性,通常不受PCB加工工艺的影响。剥离强度可能是例外,有一定的特殊性。某些PCB加工过程可能造成剥离强度值改变。对于加工板厂来说,剥离强度(粘合强度)可以是一个比较合适的参数,来比较从材料供应商提供的信息,和自行研究得到的结果。 江苏电源PCB推荐采用高TG、高速、高频、厚铜类特殊板材,增加了钻孔粗糙度、钻孔毛刺和去钻污的难度。

四层板的叠层


1. SIG-GND(PWR)-PWR (GND)-SIG;


2. GND-SIG(PWR)-SIG(PWR)-GND;


对于以上两种叠层设计,潜在的问题是对于传统的1.6mm(62mil)板厚。层间距将会变得很大,不仅不利于控制阻抗,层间耦合及屏蔽;特别是电源地层之间间距很大,降低了板电容,不利于滤除噪声。

对于第一种方案,通常应用于板上芯片较多的情况。这种方案可得到较好的SI性能,对于EMI性能来说并不是很好,主要要通过走线及其他细节来控制。主要注意:地层放在信号极密集的信号层的相连层,有利于吸收和抑制辐射;增大板面积,体现20H规则。

常见阻抗匹配的方式

(1)串联终端匹配在信号源端阻抗低于传输线特征阻抗的条件下,在信号的源端和传输线之间串接一个电阻R,使源端的输出阻抗与传输线的特征阻抗相匹配,抑制从负载端反射回来的信号发生再次反射。匹配电阻选择原则:匹配电阻值与驱动器的输出阻抗之和等于传输线的特征阻抗。常见的CMOS和TTL驱动器,其输出阻抗会随信号的电平大小变化而变化。

因此,对TTL或CMOS电路来说,不可能有十分正确的匹配电阻,只能折中考虑。链状拓扑结构的信号网路不适合使用串联终端匹配,所有的负载必须接到传输线的末端。串联匹配是极常用的终端匹配方法。它的优点是功耗小,不会给驱动器带来额外的直流负载,也不会在信号和地之间引入额外的阻抗,而且只需要一个电阻元件。常见应用:一般的CMOS、TTL电路的阻抗匹配。USB信号也采取这种方法做阻抗匹配。 铜基板电路层要求具有很大的载流能力,从而应使用较厚的铜箔,厚度一般35μm~280μm。

线路板高精密度化是指采用细密线宽/间距、微小孔、狭窄环宽(或无环宽)和埋、盲孔等技术达到高密度化。


而高精度是指“细、小、窄、薄”的结果必然带来精度高的要求,以线宽为例:


0.20mm线宽,按规定生产出0.16~0.24mm为合格,其误差为(0.20土0.04)mm;而0.10mm的线宽,同理其误差为(0.1±0.02)mm,显然后者精度提高1倍,依此类推是不难理解的,因此高精度要求不再单独论述。但却是生产技术中一个突出的难题。


细密导线技术


今后的高细密线宽/间距将由0.20mm-0.13mm-0.08mm—0.005mm,才能满足SMT和多芯片封装(Mulitichip Package,MCP)要求。因此要求采用如下技术。 线路板表面需要焊接元件,就要求有一部分铜层暴露在外用于焊接。珠海柔性印刷PCB打样

铜基板包括金属层、黏结层(绝缘层)、导电走线层,三个因素缺一不可。南通焊接PCB

现在主板和显卡上都采用多层板,巨大增加了可以布线的面积。多层板用上了更多单或双面的布线板,并在每层板间放进一层绝缘层后压合。PCB板的层数就代替了有几层单独的布线层,通常层数都是偶数,并且包含极外侧的两层,常见的PCB板一般是4~8层的结构。很多PCB板的层数可以通过观看PCB板的切面看出来。但实际上,没有人能有这么好的眼力。所以,下面再教大家一种方法。

多层板的电路连接是通过埋孔和盲孔技术,主板和显示卡大多使用4层的PCB板,也有些是采用6、8层,甚至10层的PCB板。要想看出是PCB有多少层,通过观察导孔就可以辩识,因为在主板和显示卡上使用的4层板是第1、第4层走线,其他几层另有用途(地线和电源)。所以,同双层板一样,导孔会打穿PCB板。如果有的导孔在PCB板正面出现,却在反面找不到,那么就一定是6/8层板了。如果PCB板的正反面都能找到相同的导孔,自然就是4层板了。

小技巧:将主板或显示卡对着光源,如果导孔的位置能透光,就说明是6/8层板;反之就是4层板。 南通焊接PCB

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