Для достижения хорошего дизайна печатной платы, помимо общей схемы разводки, решающее значение также имеют правила ширины и расстояния между линиями.Это связано с тем, что ширина и расстояние между линиями определяют производительность и стабильность печатной платы.Поэтому в этой статье будет представлено подробное введение в общие правила проектирования ширины и расстояния между печатными платами.
Важно отметить, что настройки программного обеспечения по умолчанию должны быть правильно настроены, а перед маршрутизацией должна быть включена опция проверки правил проектирования (DRC).Для трассировки рекомендуется использовать сетку 5 мил, а для одинаковых длин можно установить сетку 1 мил в зависимости от ситуации.
Правила ширины линии печатной платы:
1. Маршрутизация должна в первую очередь соответствовать производственным возможностям завода.Подтвердите производителя продукции у клиента и определите его производственные возможности.Если клиент не предоставил никаких особых требований, см. шаблоны расчета импеданса для определения ширины линии.
2. Шаблоны импеданса: на основе предоставленных заказчиком требований к толщине платы и слою выберите подходящую модель импеданса.Установите ширину линии в соответствии с рассчитанной шириной внутри модели импеданса.Общие значения импеданса включают несимметричный 50 Ом, дифференциальный 90 Ом, 100 Ом и т. д. Обратите внимание, должен ли сигнал антенны 50 Ом учитывать ссылку на соседний уровень.Для общих стеков слоев печатной платы см. ссылку ниже.
3. Как показано на схеме ниже, ширина линии должна соответствовать требованиям по допустимой токовой нагрузке.В целом, основываясь на опыте и принимая во внимание запасы трассы, ширина линии электропередачи может определяться следующими рекомендациями: при повышении температуры на 10°C при толщине меди в 1 унцию линия шириной 20 мил может выдержать ток перегрузки 1 А;для меди толщиной 0,5 унции ширина линии 40 мил может выдержать ток перегрузки 1 А.
4. Для целей общего проектирования ширину линии желательно контролировать выше 4 мил, что соответствует производственным возможностям большинства производителей печатных плат.Для проектов, где контроль импеданса не требуется (в основном двухслойные платы), проектирование ширины линии более 8 мил может помочь снизить стоимость производства печатной платы.
5. Учитывайте настройку толщины меди для соответствующего слоя в трассировке.Возьмем, к примеру, медь толщиной 2 унции, попытайтесь создать ширину линии более 6 мил.Чем толще медь, тем шире ширина линии.Запросите на заводе производственные требования для конструкций из меди нестандартной толщины.
6. Для конструкций BGA с шагом 0,5 мм и 0,65 мм в определенных областях можно использовать ширину линии 3,5 мил (может контролироваться правилами проектирования).
7. В конструкциях плат HDI допускается ширина линии 3 мил.Для конструкций с шириной линий менее 3 мил необходимо подтвердить производственные возможности завода с заказчиком, поскольку некоторые производители могут производить линии шириной только 2 мил (это может контролироваться правилами проектирования).Более тонкая ширина линии увеличивает производственные затраты и удлиняет производственный цикл.
8. Аналоговые сигналы (например, аудио- и видеосигналы) следует проектировать с более толстыми линиями, обычно около 15 мил.Если пространство ограничено, ширина линии должна быть выше 8 мил.
9. Радиочастотные сигналы следует обрабатывать с помощью более толстых линий с привязкой к соседним слоям и контролировать импеданс на уровне 50 Ом.Радиочастотные сигналы следует обрабатывать на внешних слоях, избегая внутренних слоев и сводя к минимуму использование переходных отверстий или изменений слоев.Радиочастотные сигналы должны быть окружены заземляющим слоем, при этом опорным слоем предпочтительно является медь GND.
Правила расстояния между проводами печатной платы
1. Проводка должна в первую очередь соответствовать технологической мощности завода, а расстояние между линиями должно соответствовать производственным возможностям завода, обычно контролируемым на уровне 4 мил или выше.Для конструкций BGA с расстоянием 0,5 мм или 0,65 мм в некоторых областях можно использовать межстрочный интервал 3,5 мил.В проектах HDI можно выбрать межстрочный интервал 3 мил.Конструкции толщиной менее 3 мил должны подтвердить производственные возможности завода-изготовителя вместе с заказчиком.Некоторые производители имеют производственную мощность в 2 мила (контролируется в конкретных областях проектирования).
2. Прежде чем разрабатывать правило межстрочного расстояния, учтите требования к толщине меди, предъявляемые к проекту.Для меди весом в 1 унцию старайтесь соблюдать расстояние 4 мил или выше, а для меди в 2 унции старайтесь поддерживать расстояние в 6 мил или выше.
3. Расстояние для пар дифференциальных сигналов должно быть установлено в соответствии с требованиями к импедансу, чтобы обеспечить правильное расстояние.
4. Провода должны располагаться вдали от корпуса платы и стараться обеспечить наличие в корпусе платы отверстий для заземления (GND).Расстояние между сигналами и краями платы должно быть не менее 40 мил.
5. Сигнал силового слоя должен находиться на расстоянии не менее 10 мил от слоя GND.Расстояние между силовой и силовой медными плоскостями должно быть не менее 10 мил.Для некоторых микросхем (например, BGA) с меньшим расстоянием расстояние можно соответствующим образом отрегулировать до минимума 6 мил (контролируется в конкретных областях проектирования).
6. Важные сигналы, такие как часы, дифференциалы и аналоговые сигналы, должны находиться на расстоянии, в 3 раза превышающем ширину (3 Вт), или быть окружены плоскостями заземления (GND).Расстояние между линиями должно быть в 3 раза больше ширины линии, чтобы уменьшить перекрестные помехи.Если расстояние между центрами двух линий не менее чем в 3 раза превышает ширину линии, оно может поддерживать 70% электрического поля между линиями без помех, что известно как принцип 3W.
7. Сигналы соседних слоев должны избегать параллельного подключения.Направление маршрутизации должно формировать ортогональную структуру, чтобы уменьшить ненужные межуровневые перекрестные помехи.
8. При прокладке поверхностного слоя соблюдайте расстояние не менее 1 мм от монтажных отверстий, чтобы предотвратить короткое замыкание или разрыв линии из-за напряжения при установке.Область вокруг отверстий для винтов должна оставаться чистой.
9. При разделении слоев власти избегайте чрезмерной фрагментации.В одной плоскости мощности старайтесь не иметь более 5 сигналов мощности, желательно в пределах 3 сигналов мощности, чтобы обеспечить пропускную способность по току и избежать риска пересечения сигналом плоскости разделения соседних слоев.
10. Деление силовых плоскостей должно быть как можно более равномерным, без длинных или гантелеобразных делений, чтобы избежать ситуаций, когда концы большие, а середина маленькая.Допустимая токовая нагрузка должна рассчитываться на основе самой узкой ширины силовой медной пластины.
Шэньчжэньская компания ANKE PCB, ООО
2023-9-16
Время публикации: 19 сентября 2023 г.
