Om een goed PCB-ontwerp te bereiken, zijn naast de algehele routeringsindeling ook de regels voor lijnbreedte en -afstand cruciaal.Dat komt omdat de lijnbreedte en -afstand de prestaties en stabiliteit van de printplaat bepalen.Daarom geeft dit artikel een gedetailleerde inleiding tot de algemene ontwerpregels voor PCB-lijnbreedte en -afstand.
Het is belangrijk op te merken dat de standaardsoftware-instellingen correct moeten worden geconfigureerd en dat de Design Rule Check (DRC)-optie moet worden ingeschakeld vóór routering.Het wordt aanbevolen om een raster van 5 mil te gebruiken voor de routering, en voor gelijke lengtes kan een raster van 1 mil worden ingesteld op basis van de situatie.
Regels voor PCB-lijnbreedte:
1.Routing moet eerst voldoen aan de productiecapaciteit van de fabriek.Bevestig de productiefabrikant met de klant en bepaal hun productiecapaciteit.Als de klant geen specifieke eisen stelt, raadpleeg dan de impedantieontwerpsjablonen voor de lijnbreedte.
2.Impedantiesjablonen: Selecteer op basis van de door de klant verstrekte plaatdikte en laagvereisten het juiste impedantiemodel.Stel de lijnbreedte in op basis van de berekende breedte binnen het impedantiemodel.Gemeenschappelijke impedantiewaarden omvatten single-ended 50Ω, differentieel 90Ω, 100Ω, enz. Merk op of het 50Ω antennesignaal rekening moet houden met verwijzing naar de aangrenzende laag.Voor gebruikelijke PCB-laagstapelingen, zie onderstaande referentie.
3. Zoals weergegeven in het onderstaande diagram, moet de lijnbreedte voldoen aan de vereisten voor stroomvoerende capaciteit.In het algemeen kan, op basis van ervaring en rekening houdend met routeringsmarges, het ontwerp van de stroomlijnbreedte worden bepaald aan de hand van de volgende richtlijnen: Voor een temperatuurstijging van 10°C, met een koperdikte van 1oz, kan een lijnbreedte van 20mil een overbelastingsstroom van 1A aan;voor een koperdikte van 0,5 oz kan een lijnbreedte van 40 mil een overbelastingsstroom van 1 A aan.
4. Voor algemene ontwerpdoeleinden moet de lijnbreedte bij voorkeur boven 4 mil worden gecontroleerd, wat kan voldoen aan de productiemogelijkheden van de meeste PCB-fabrikanten.Voor ontwerpen waarbij impedantiecontrole niet nodig is (meestal 2-laags platen), kan het ontwerpen van een lijnbreedte van meer dan 8 mil helpen de productiekosten van de PCB te verlagen.
5. Houd bij de routing rekening met de koperdikte-instelling voor de betreffende laag.Neem bijvoorbeeld 2oz koper en probeer een lijnbreedte van meer dan 6mil te ontwerpen.Hoe dikker het koper, hoe breder de lijnbreedte.Vraag naar de productievereisten van de fabriek voor niet-standaard koperdikteontwerpen.
6. Voor BGA-ontwerpen met een steek van 0,5 mm en 0,65 mm kan in bepaalde gebieden een lijnbreedte van 3,5 mil worden gebruikt (kan worden bepaald door ontwerpregels).
7. HDI-bordontwerpen kunnen een lijnbreedte van 3 mil gebruiken.Voor ontwerpen met lijndiktes van minder dan 3 mil is het noodzakelijk om de productiecapaciteit van de fabriek bij de klant te bevestigen, aangezien sommige fabrikanten slechts lijndiktes van 2 mil kunnen realiseren (kan worden gecontroleerd door ontwerpregels).Dunnere lijnbreedtes verhogen de productiekosten en verlengen de productiecyclus.
8. Analoge signalen (zoals audio- en videosignalen) moeten worden ontworpen met dikkere lijnen, doorgaans rond de 15mil.Als de ruimte beperkt is, moet de lijnbreedte boven de 8mil worden gehouden.
9. RF-signalen moeten worden behandeld met dikkere lijnen, met verwijzing naar aangrenzende lagen en met een impedantie die wordt geregeld op 50Ω.RF-signalen moeten op de buitenste lagen worden verwerkt, waarbij interne lagen worden vermeden en het gebruik van via's of laagveranderingen wordt geminimaliseerd.RF-signalen moeten worden omgeven door een aardvlak, waarbij de referentielaag bij voorkeur het GND-koper is.
Regels voor regelafstand voor PCB-bedrading
1. De bedrading moet eerst voldoen aan de verwerkingscapaciteit van de fabriek, en de lijnafstand moet voldoen aan de productiecapaciteit van de fabriek, doorgaans gecontroleerd op 4 mil of meer.Voor BGA-ontwerpen met een tussenruimte van 0,5 mm of 0,65 mm kan in sommige gebieden een lijnafstand van 3,5 mil worden gebruikt.HDI-ontwerpen kunnen een regelafstand van 3 mil kiezen.Ontwerpen van minder dan 3 mil moeten de productiecapaciteit van de productiefabriek bij de klant bevestigen.Sommige fabrikanten hebben een productiecapaciteit van 2 miljoen (gecontroleerd in specifieke ontwerpgebieden).
2. Voordat u de regelafstand voor de lijnen ontwerpt, moet u rekening houden met de koperdiktevereiste van het ontwerp.Probeer voor 1 ounce koper een afstand van 4 mil of meer aan te houden, en voor 2 ounce koper een afstand van 6 mil of meer.
3. Het afstandsontwerp voor differentiële signaalparen moet worden ingesteld volgens de impedantievereisten om de juiste afstand te garanderen.
4. Houd de bedrading uit de buurt van het bordframe en probeer ervoor te zorgen dat het bordframe aarde-via's (GND) kan hebben.Houd de afstand tussen signalen en bordranden boven de 40 mil.
5. Het signaal van de vermogenslaag moet een afstand van minimaal 10 mil van de GND-laag hebben.De afstand tussen de stroom- en stroomkopervlakken moet minimaal 10 mil zijn.Voor sommige IC's (zoals BGA's) met kleinere tussenruimte kan de afstand op passende wijze worden aangepast tot minimaal 6 mil (gecontroleerd in specifieke ontwerpgebieden).
6. Belangrijke signalen zoals klokken, differentiëlen en analoge signalen moeten een afstand hebben van driemaal de breedte (3W) of omgeven zijn door grondvlakken (GND).De afstand tussen de lijnen moet driemaal de lijnbreedte bedragen om overspraak te verminderen.Als de afstand tussen de middelpunten van twee lijnen niet minder is dan drie keer de lijnbreedte, kan deze 70% van het elektrische veld tussen de lijnen zonder interferentie behouden, wat bekend staat als het 3W-principe.
7. Aangrenzende laagsignalen moeten parallelle bedrading vermijden.De routeringsrichting moet een orthogonale structuur vormen om onnodige overspraak tussen de lagen te verminderen.
8. Houd bij het frezen op de oppervlaktelaag een afstand van minimaal 1 mm aan tot de montagegaten om kortsluiting of lijnscheuren als gevolg van installatiestress te voorkomen.Het gebied rond de schroefgaten moet vrijgehouden worden.
9. Vermijd bij het verdelen van machtslagen overmatig gefragmenteerde verdeeldheid.Probeer in één voedingsvlak niet meer dan vijf voedingssignalen te hebben, bij voorkeur binnen drie voedingssignalen, om de stroomdraagcapaciteit te garanderen en het risico te vermijden dat het signaal het gesplitste vlak van aangrenzende lagen kruist.
10. De verdelingen van het krachtvlak moeten zo regelmatig mogelijk worden gehouden, zonder lange of haltervormige verdelingen, om situaties te vermijden waarin de uiteinden groot zijn en het midden klein.De stroomdraagcapaciteit moet worden berekend op basis van de smalste breedte van het koperen stroomvlak.
Shenzhen ANKE PCB Co., LTD
16-9-2023
Posttijd: 19 september 2023
