布线工艺设计的一般原则和抗干扰措施
在 PCB 设计中,布线是完成产品设计的重要步骤, PCB 布线有单面布线、双面布线和多层布线。为了避免输入端与输出端的边线相邻平行而产生反射干扰和两相邻布线层互相平行产生寄生耦合等干扰而影响线路的稳定性,甚至在干扰严重时造成电路板根本无法工作,在 PCB 布线工艺设计中一般考虑以下方面:
1 .考虑 PCB 尺寸大小
PCB 尺寸过大时,印制线条长,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也增加;尺寸过小,则散热不好,且邻近线条易受干扰。应根据具体电路需要确定 PCB 尺寸。
2 .确定特殊组件的位置
确定特殊组件的位置是 PCB 布线工艺的一个重要方面,特殊组件的布局应主要注意以下方面:
● 尽可能缩短高频元器件之间的联机,设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。
● 某些元器件或导线之间可能有较高的电位差,应加大它们之间的距离,以免放电引出意外短路。
● 重量超过 15g 的元器件、应当用支架加以固定,然后焊接。那些又大又重、发热量多的元器件,不宜装在印制板上,而应装在整机的机箱底板上,且应考虑散热问题。热敏组件应远离发热组件。
● 对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调组件的布局应考虑整机的结构要求。
3 .布局方式
采用交互式布局和自动布局相结合的布局方式。布局的方式有两种:自动布局及交互式布局,在自动布线之前,可以用交互式预先对要求比较严格的线进行布局,完成对特殊组件的布局以后,对全部组件进行布局,主要遵循以下原则:
● 按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置,使布局便于信号流通,并使信号尽可能保持一致的方向。
● 以每个功能电路的核心组件为中心,围绕它来进行布局。尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。
● 在高频下工作的电路,要考虑元器件之间的分布参数,一般电路应尽可能使元器件平行排列。
● 位于电路板边缘的元器件,离电路板边缘一般不小于 2mm 。电路板的最佳形状为矩形。长宽比为 3:2 或 4:3 。电路板面尺寸大于 200 × 150mm 时,应考虑电路板所受的机械强度。
4 .电源和接地线处理的基本原则
由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰,会使产品的性能下降,对电源和地的布线采取一些措施降低电源和地线产生的噪声干扰,以保证产品的质量。方法有如下几种:
● 电源、地线之间加上去耦电容。通常在电源输入的地方放置一个 1 ~ 10μF 的旁路电容,在每一个元器件的电源脚和地线脚之间放置一个 0.01 ~ 0.1μF 的电容。旁路电容起着滤波器的作用,放置在板上电源和地之间的大电容( 10μF )是为了滤除板上产生的低频噪声(如 50/60Hz 的工频噪声)。最好是将电容放在板子的另一面,直接在组件的正下方,如果是表面贴片的电容则更好。
● 尽量加宽电源、地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的关系是:地线 > 电源线 > 信号线,通常信号线宽为: 0.2 ~ 0 .3mm ,最细宽度可达 0.05 ~ 0 .07mm ,电源线为 1.2 ~ 2 .5mm ,用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。做成多层板,电源,地线各占用一层。
● 依据数字地与模拟地分开的原则。低频电路的地应尽量采用单点并联接地,实际布线有困难时可部分串联后再并联接地。高频电路宜采用多点串联接地,地线应短而粗,高频组件周围尽量用栅格状大面积地箔,保证接地线构成死循环路。
5 .导线设计的基本原则
导线设计不能一概用一种模式,不同的地方以及不同的功能的线应该用不同的方式来布线。应该注意以下两点:
● 印制导线拐弯处一般取圆弧形,而直角或夹角在高频电路中会影响电气性能。必须用大面积铜箔时,最好用栅格状,这样有利于排除铜箔与基板间粘合剂受热产生的挥发性气体。
● 焊盘中心孔要比器件引线直径稍大一些。焊盘太大易形成虚焊。焊盘外径( D )一般不小于( d+1.2 ) mm ,其中 d 为引线孔径。对高密度的数字电路,焊盘最小直径可取( d+1.0 ) mm 。
posted on 2015-08-26 15:10 jianqi2010 阅读(557) 评论(0) 编辑 收藏 举报