電源、地線的處理
即使在整個PCB板中的布線完成的很好,但由于電源和地線的考慮不周到而引起的干擾,會使產(chǎn)品的性能下降,有時甚至?xí)绊懙疆a(chǎn)品的成功率。所以對電源和地線的處理要認(rèn)真對待,把電源和地線的所產(chǎn)生的噪音和干擾降到比較低限度,以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
1)盡量加寬電源和地線的寬度,比較好是地線比電源線寬,它們的關(guān)系是:地線—電源線—信號線。
2)對數(shù)字電路的PCB可用寬的地導(dǎo)線組成一個回路,即構(gòu)成一個地網(wǎng)來使用(模擬電路的地不能這樣使用)
3)用大面積銅層作地線用,在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用?;蚴嵌鄬影澹娫春偷鼐€各占用一層。 使用較薄的PCB有利于減小過孔的兩種寄生參數(shù);江蘇印刷PCB多少錢
「PCB設(shè)計(jì)**」一些和“過孔”有關(guān)的疑難問題通孔和盲孔對信號的差異影響有多大?應(yīng)用的原則是什么?答:采用盲孔或埋孔是提高多層板密度、減少層數(shù)和板面尺寸的有效方法,并減少了鍍覆通孔的數(shù)量。但相比較而言,通孔在工藝上好實(shí)現(xiàn),成本較低,所以一般設(shè)計(jì)中都使用通孔??煞窠忉屜戮€寬和與之匹配的過孔的大小比例關(guān)系?答:這個很難說有一個簡單的比例關(guān)系,因?yàn)樗麅傻哪M不一樣。一個是面?zhèn)鬏斠粋€是環(huán)狀傳輸。可以在網(wǎng)上找一個過孔的阻抗計(jì)算軟件,然后保持過孔的阻抗和傳輸線的阻抗一致就行。江蘇柔性印刷PCB推薦相鄰兩層導(dǎo)線應(yīng)布成相互垂直斜交或彎曲走線,以減小寄生電容;
在高速PCB設(shè)計(jì)中,信號層的空白區(qū)域可以敷銅,而多個信號層的敷銅在接地和接電源上應(yīng)如何分配?
一般在空白區(qū)域的敷銅絕大部分情況是接地。只是在高速信號線旁敷銅時要注意敷銅與信號線的距離,因?yàn)樗蟮你~會降低一點(diǎn)走線的特性阻抗。也要注意不要影響到它層的特性阻抗,例如在dualstripline的結(jié)構(gòu)時。
在高速PCB設(shè)計(jì)原理圖設(shè)計(jì)時,如何考慮阻抗匹配問題?
在設(shè)計(jì)高速PCB電路時,阻抗匹配是設(shè)計(jì)的要素之一。而阻抗值跟走線方式有一定的關(guān)系,例如是走在表面層(microstrip)或內(nèi)層(stripline/doublestripline),與參考層(電源層或地層)的距離,走線寬度,PCB材質(zhì)等均會影響走線的特性阻抗值。也就是說要在布線后才能確定阻抗值。一般仿真軟件會因線路模型或所使用的數(shù)學(xué)算法的限制而無法考慮到一些阻抗不連續(xù)的布線情況,這時候在原理圖上只能預(yù)留一些terminators(端接),如串聯(lián)電阻等,來緩和走線阻抗不連續(xù)的效應(yīng)。真正根本解決問題的方法還是布線時盡量注意避免阻抗不連續(xù)的發(fā)生。
傳輸線損耗通常有介質(zhì)損耗、導(dǎo)體損耗和輻射損耗三種。介質(zhì)損耗也可稱之為絕緣層損耗,PCB信號的絕緣層損耗隨頻率的增加而增加,特別是隨高速數(shù)字信號的高階諧波成分的頻率變化,將產(chǎn)生嚴(yán)重的幅度衰減,從而導(dǎo)致高速數(shù)字信號的失真。介質(zhì)損耗是與信號頻率、絕緣層的介電常數(shù)Dk的平方根以及絕緣層的介電損失因數(shù)Df均成正比。導(dǎo)體損耗是與導(dǎo)體的種類(不同種類有不同的電阻)、絕緣層及導(dǎo)體的物理尺寸有關(guān),與頻率的平方根成正比;在PCB制造上,使用不同基板對導(dǎo)體損耗主要影響是由趨膚效應(yīng)和表面粗糙度造成的,使用不同的銅箔時信號線的表面的粗糙是不一樣的,受趨膚效應(yīng)/深度影響,銅箔銅牙長度將直接關(guān)系到高速信號的傳輸質(zhì)量,銅牙長度越短,高速信號傳輸質(zhì)量越好。輻射損耗是與介電特性有關(guān),與介電常數(shù)Dk、介電損失因數(shù)Df以及頻率的平方根成正比。提醒:越好的材料其成本也相應(yīng)的越高,工程師應(yīng)該在滿足設(shè)計(jì)需求和可量產(chǎn)性及成本中間取得平衡點(diǎn),從而滿足產(chǎn)品的性價比。電源層、地層大面積圖形與其連接盤之間應(yīng)進(jìn)行熱隔離設(shè)計(jì),以免影響焊接質(zhì)量。
作為一名合格的PCB設(shè)計(jì)工程師,我們不僅要掌握高速PCB設(shè)計(jì)技能,還需要對其他相關(guān)知識有所了解,比如高速PCB材料的選擇。這是因?yàn)?,PCB材料的選擇錯誤也會對高速數(shù)字電路的信號傳輸性能造成不良影響。一般高速PCB材料要求如下:1、低損耗、耐CAF/耐熱性及機(jī)械韌(粘)性(可靠性好)2、穩(wěn)定的Dk/Df參數(shù)(隨頻率及環(huán)境變化系數(shù)?。?、材料厚度及膠含量公差?。ㄗ杩箍刂坪茫?、低銅箔表面粗糙度(減小損耗)5、盡量選擇平整開窗小的玻纖布(減小skew和損耗)可制造性,比如多次壓合性能如何、溫度性能等、耐CAF/耐熱性及機(jī)械韌(粘)性(可靠性好)、防火等級。江蘇柔性印刷PCB推薦
樹脂,可以作為銅箔與加固物(玻璃纖維布)之間的粘合劑;江蘇印刷PCB多少錢
高速信號的完整性主要與阻抗、傳輸線損耗及時延一致性有關(guān),在接收端能接收到合適的波形及眼圖就可算為信號完整性得到保證,故高速數(shù)字電路的PCB材料選擇的主要參數(shù)指標(biāo)就是Dk、Df、損耗等。無論是模擬電路還是數(shù)字電路,PCB材料的介電常數(shù)Dk是材料選用的一個重要參數(shù),因?yàn)镈k值與應(yīng)用于該材料的實(shí)際電路阻抗值關(guān)系密不可分。當(dāng)PCB材料的Dk值變化時,無論是隨頻率變化還是隨溫度變化,電路的傳輸線阻抗都會產(chǎn)生意想不到的變化,進(jìn)而對高速數(shù)字電路的信號傳輸性能造成不利的影響。如果PCB材料的Dk對不同頻率的諧波成分呈現(xiàn)不同值,阻抗也隨之在不同頻率下出現(xiàn)不同的阻值,Dk值和阻抗的非預(yù)期改變,將導(dǎo)致諧波成分產(chǎn)生一定程度的損耗和頻率偏移,會使高速數(shù)字信號的模擬諧波成分產(chǎn)生失真,進(jìn)而使信號的完整性下降。與Dk值密切相關(guān)的色散也是材料的一種特性,Dk值隨頻率變化越小,色散就越小,對高速數(shù)字電路應(yīng)用就越好。介質(zhì)材料的極化,材料的損耗以及高頻段銅導(dǎo)體的表面粗糙度等各種不同因素都會引起電路的色散。所以高速材料的Dk值要求穩(wěn)定,在不同頻率段和溫度下,其變化波動越小越好。江蘇印刷PCB多少錢
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