自从电子系统复杂度越来越高,传统PCB设计难以承受性能及硬件的高需求,无法适应现有功能及设计,高速PCB一跃而成为当代电子工程师需要重点掌握的一项技能,因此今天讲讲如何提升高速PCB的布局效率?
1、工艺要求
需要按照结构图画出板框、禁布区等;
PCB的板边框通常用10mil线绘制;
布线区距离板边缘应大于5mm;
要尽量考虑加工工艺、电特性性能、板子厚度及成本。
2、机械定位孔和MARK点
机械定位孔一般放在PCB各个角的位置,根据板子的大小,可能需要适当增加;
机械控的直径大小一般在3mm,采用非金属华控;
MARK点也叫做光学定位孔,是为了满足SMC的自动化生产处理的需要,所以如果有表贴器件,必须在PCB的表层和底层添加MARK点;
MARK点需要距离板边缘和机械定位孔的距离大于7.5mm,必须阻焊开窗;至少三个,并L型放置。
3、间距问题
器件与器件(表贴和插装)之间的间隔是0.5mm(通用规则);
此外,还有器件管脚和走线之间的间距、走线和走线之间的间隔、过孔和器件管脚的间隔、过孔和走线之间的间隔、BGA和BGA之间的间隔、BGA封装的器件应避免位于PCB正中间等易变型区。
4、通用原则
①元器件放置方向应考虑布线、装配、焊接和维修的要求,尽量做到统一,有正负极型号的元件也要统一方向;
②对于波峰焊工艺,由于波峰焊的阴影效应,因此元件方向与焊接方向成90度,同时波峰焊面的元件高度限制为4mm(实际高度限制参照生产厂商);
③较大较密的IC:如QFP/BGA等封装的器件放在板子的顶层,插装器件也只能放在顶层。
5、功耗
①布局时器件的放置需考虑散热,如图所示:
②大功耗的器件,如Mosfet或BGA等都可通过覆铜来散热,甚至加散热器进行散热;
③发热器件不能紧邻导线和热敏器件,高热器件要均衡分布。
6、EMC
无论是抗干扰还是减小辐射的角度来看,应尽量使电路带宽尽可能狭窄,可选用电源输入端滤波和IC芯片滤波方法等。