電子器件傳輸信號線中,其高頻信號或者電磁波傳播時所遇到的阻力稱之為阻抗。在制造過程中為什么PCB板一定要做阻抗?讓我們從以下4點原因來進(jìn)行分析:
1、PCB線路板要考慮接插安裝電子元件,后期的SMT貼片接插也需要考慮導(dǎo)電性能和信號傳輸性能等問題,所以就會要求阻抗越低越好。
2、PCB線路板在生產(chǎn)過程中經(jīng)歷沉銅、電鍍錫(或化學(xué)鍍,熱噴錫)、接插件焊錫等工藝制作環(huán)節(jié),所用的材料必須要求低電阻率,才能保證線路板的整體阻抗值達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量要求,才能正常運行。
3、PCB線路板的鍍錫是整個線路板制作中極容易出現(xiàn)問題的地方,是影響阻抗的關(guān)鍵環(huán)節(jié);其比較大的缺陷就是易氧化或潮解、釬焊性差,使線路板難焊接、阻抗過高,從而導(dǎo)致導(dǎo)電性能差或整板性能的不穩(wěn)定。
4、PCB線路板中的導(dǎo)體會有各種信號傳遞,線路本身因蝕刻、疊層厚度、導(dǎo)線寬度等因素的不同,會造成阻抗值發(fā)生變化,使其信號失真,導(dǎo)致線路板性能下降,所以就需要控制阻抗值在一定范圍內(nèi)。 超越IPC規(guī)范的清潔度要求 。好處:提高PCB清潔度就能提高可靠性。無錫柔性PCB設(shè)計
四層板的疊層
1. SIG-GND(PWR)-PWR (GND)-SIG;
2. GND-SIG(PWR)-SIG(PWR)-GND;
對于以上兩種疊層設(shè)計,潛在的問題是對于傳統(tǒng)的1.6mm(62mil)板厚。層間距將會變得很大,不僅不利于控制阻抗,層間耦合及屏蔽;特別是電源地層之間間距很大,降低了板電容,不利于濾除噪聲。
對于第一種方案,通常應(yīng)用于板上芯片較多的情況。這種方案可得到較好的SI性能,對于EMI性能來說并不是很好,主要要通過走線及其他細(xì)節(jié)來控制。主要注意:地層放在信號極密集的信號層的相連層,有利于吸收和抑制輻射;增大板面積,體現(xiàn)20H規(guī)則。 廣東電源PCB打樣層數(shù)多,累計總銅厚和板厚,鉆孔易斷刀;密集BGA多,窄孔壁間距導(dǎo)致的CAF失效問題;
單面PCB板和雙面PCB板的疊層
對于兩層板來說,由于板層數(shù)量少,已經(jīng)不存在疊層的問題??刂艵MI輻射主要從布線和布局來考慮;
單層板和雙層板的電磁兼容問題越來越突出。造成這種現(xiàn)象的主要原因就是因是信號回路面積過大,不僅產(chǎn)生了較強(qiáng)的電磁輻射,而且使電路對外界干擾敏感。要改善線路的電磁兼容性,極簡單的方法是減小關(guān)鍵信號的回路面積。
關(guān)鍵信號:從電磁兼容的角度考慮,關(guān)鍵信號主要指產(chǎn)生較強(qiáng)輻射的信號和對外界敏感的信號。能夠產(chǎn)生較強(qiáng)輻射的信號一般是周期性信號,如時鐘或地址的低位信號。對干擾敏感的信號是指那些電平較低的模擬信號。
金屬基電路板特點:
與傳統(tǒng)的印刷電路板相比,金屬基電路板具有一定的導(dǎo)熱性,如鋁基電路板導(dǎo)熱率1.0W~2.0W,成本低;銅基電路板導(dǎo)熱系數(shù)約300W-450W,主要用于汽車前燈、尾燈和一些設(shè)備(無人機(jī)),但銅價格昂貴,成本高,但銅導(dǎo)熱性強(qiáng),但絕緣性差,需要絕緣層處理。
二、比較金屬基電路板、陶瓷電路板的優(yōu)點和特點。
陶瓷電路板采用陶瓷基材為基材,一般采用氧化鋁、氮化鋁、氮化硅陶瓷基材印刷線加工而成。陶瓷電路板分為陶瓷基材、電路層和金屬層。陶瓷電路板的導(dǎo)熱率為15w~260w,是鋁基板的十幾到幾百倍;銅基板導(dǎo)熱鋁很高,但絕緣性能不好,價格昂貴。陶瓷電路板具有導(dǎo)熱率高、絕緣性能好的優(yōu)點,是許多領(lǐng)域良好的散熱基板和絕緣基板。
可以看出,陶瓷電路板比金屬基電路板具有良好的導(dǎo)熱性和絕緣性。與鋁基電路板相比,陶瓷電路板成本較高,但導(dǎo)熱性無法與鋁基相比;與銅基電路板相比,陶瓷電路板價格相對較低,陶瓷電路板不僅導(dǎo)熱性高,而且絕緣性能好。 我們常用的多層板,一般表層銅厚為1OZ,內(nèi)層銅厚為0.5OZ,具體的可以問PCB制作廠家。
1、輸入端的過孔應(yīng)防止在電容前,輸出端過孔應(yīng)放置電容后,GND的過孔就近擺放。
2、電源對于高速板,需要考慮PI的問題,就是電源完整性的問題,這個做仿真可以測出來。
3、電源完整性,對于高速板,對層疊也要有一定的要求,可以按照前人的經(jīng)驗套模版,或者是用SI9000算阻抗,自己設(shè)計層疊,然后與板廠進(jìn)行溝通,得到合理的結(jié)果。4、對于電源層的分割,分割都是板子的中心電源。什么是中心電源,就是一些電源電流大,數(shù)量多的那種。一個平面,至多不能超過分割3個電源。需要考慮的是,分割不能夠出現(xiàn)載流瓶頸。
5、當(dāng)存在數(shù)字地和模擬地的時候,需要分別的進(jìn)行鋪銅處理,常用是使用零歐姆的電阻或者是磁珠進(jìn)行跨接,并且打上適量的過孔,不能對其他信號有干擾。
6、在層疊設(shè)置的時候,需要滿足20H的原則,就是電源平面比地平面內(nèi)縮20mil,如果板子足夠大,可以30-50mil進(jìn)行調(diào)整。并且在內(nèi)縮的部分打上適量的地過孔。(100-150mil的等間距) 線焊接:wirebonding工藝。深圳電源PCB哪家好
鋁基板有正反面,白色的一面是焊接LED引腳的,另一面呈現(xiàn)鋁本色,一般會涂抹導(dǎo)熱凝漿后與導(dǎo)熱部分接觸。無錫柔性PCB設(shè)計
降低噪聲與電磁干擾的一些經(jīng)驗。
(1)能用低速芯片就不用高速的,高速芯片用在關(guān)鍵地方。
(2)可用串一個電阻的辦法,降低控制電路上下沿跳變速率。
(3)盡量為繼電器等提供某種形式的阻尼。
(4)使用滿足系統(tǒng)要求的低頻率時鐘。
(5)時鐘產(chǎn)生器盡量臨近用該時鐘的器件。石英晶體振蕩器外殼要接地。
(6)用地線將時鐘區(qū)圈起來,時鐘線盡量短。
(7)I/O驅(qū)動電路盡量*近印刷板邊,讓其盡快離開印刷板。對進(jìn)入印制板的信號要加濾波,從高噪聲區(qū)來的信號也要加濾波,同時用串終端電阻的辦法,減小信號反射。
(8)MCD無用端要接高,或接地,或定義成輸出端,集成電路上該接電源地的端都要接,不要懸空。
(9)閑置不用的門電路輸入端不要懸空,閑置不用的運放正輸入端接地,負(fù)輸入端接輸出端。
(10)印制板盡量使用45折線而不用90折線布線以減小高頻信號對外的發(fā)射與耦合。 無錫柔性PCB設(shè)計
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