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聊一聊PCB规划、布局和布线方面的规划技巧

在开始布线之前应该对设计进行认真的分析以及对工具软件进行认真的设置,这会使设计更加符合要求。1确定PCB的层数电路板尺寸和布线层数需要在设计初期确定。布线层的数量以及层叠(STack-up

  在开端布线之前应该对规划进行仔细的剖析以及对东西软件进行仔细的设置,这会使规划愈加契合要求。

  1 确认PCB的层数

  电路板尺度和布线层数需要在规划初期确认。布线层的数量以及层叠(STack-up)办法会直接影响到印制线的布线和阻抗。板的巨细有助于确认层叠办法和印制线宽度,完结希望的规划作用。现在多层板之间的本钱不同很小,在开端规划时最好选用较多的电路层并使敷铜均匀分布。

  2 规划规矩和约束

  要顺利完结布线使命,布线东西需要在正确的规矩和约束条件下作业。要对一切特殊要求的信号线进行分类,每个信号类都应该有优先级,优先级越高,规矩也越严厉。规矩触及印制线宽度、过孔的最大数量、平行度、信号线之间的相互影响以及层的约束, 这些规矩对布线东西的功能有很大影响。

  3 组件的布局

  在最优化安装过程中,可制作性规划(DFM)规矩会对组件布局发生约束。假如安装部分答应组件移动,能够对电路恰当优化,更便于主动布线。所界说的规矩和约束条件会影响布局规划。主动布线东西一次只会考虑一个信号,经过设置布线的约束条件以及设定可布信号线的层,能够使布线东西能像规划师所想象的那样完结布线。

  比方,关于电源线的布局:

  ①在PCB 布局中应将电源退耦电路规划在各相关电路邻近, 而不要放置在电源部分,不然既影响旁路作用, 又会在电源线和地线上流过脉动电流,构成窜扰;

  ②关于电路内部的电源走向,应采纳从末级向前级供电,并将该部分的电源滤波电容组织在末级邻近;

  ③关于一些首要的电流通道,如在调试和检测过程中要断开或丈量电流,在布局时应在印制导线上组织电流缺口。

  别的,要注意稳压电源在布局时,尽可能组织在独自的印制板上。当电源与电路合用印制板时,在布局中,应该避免稳压电源与电路元件混合布设或是使电源和电路合用地线。由于这种布线不只简略发生搅扰,一起在修理时无法将负载断开,届时只能切开部分印制导线,然后损害印制板。

  尽管现在来看,PCB的外表处理工艺方面的改变并不是很大,如同仍是比较悠远的工作,可是应该注意到:长时间的缓慢改变将会导致巨大的改变。在环保呼声愈来愈高的情况下,PCB的外表处理工艺未来肯定会发生巨变。

  外表处理最基本的意图是确保杰出的可焊性或电功能。由于自然界的铜在空气中倾向于以氧化物的方式存在,不大可能长时间坚持为原铜,因而需要对铜进行其他处理。尽管在后续的拼装中,能够选用强助焊剂除掉大多数铜的氧化物,但强助焊剂自身不易去除,因而业界一般不选用强助焊剂。

  现在有许多PCB外表处理工艺,常见的是热风整平、有机涂覆、化学镀镍/浸金、浸银和浸锡这五种工艺,下面将逐个介绍。

  1、热风整平(喷锡)

  热风整平又叫热风焊料整平(俗称喷锡),它是在PCB外表涂覆熔融锡(铅)焊料并用加热压缩空气整(吹)平的工艺,使其构成一层既抗铜氧化,又可供给杰出的可焊性的涂覆层。热风整平常焊料和铜在结合处构成铜锡金属间化合物。PCB进行热风整平常要沉在熔融的焊猜中;风刀在焊料凝结之前吹平液态的焊料;风刀能够将铜面上焊料的弯月状最小化和阻挠焊料桥接。

  2、有机可焊性维护剂(OSP)

  OSP是印刷电路板(PCB)铜箔外表处理的契合RoHS指令要求的一种工艺。 OSP是Organic Solderability PreservaTIves的简称, 中译为有机保焊膜,又称护铜剂,英文亦称之Preflux。 简略地说,OSP就是在洁净的裸铜外表上,以化学的办法长出一层有机皮膜。

  这层膜具有防氧化,耐热冲击,耐湿性,用以维护铜外表于常态环境中不再持续生锈 (氧化或硫化等);但在后续的焊接高温中,此种维护膜又有必要很简略被助焊剂所敏捷铲除,如此方可使显露的洁净铜外表得以在极短的时间内与熔融焊锡当即结合 成为结实的焊点。

  3、全板镀镍金

  板镀镍金是在PCB外表导体先镀上一层镍后再镀上一层金,镀镍首要是避免金和铜间的分散。现在的电镀镍金有两类:镀软金(纯金,金外表看起来不亮)和镀硬金(外表滑润和硬,耐磨,含有钴等其他元素,金外表看起来较亮光)。软金首要用于芯片封装时打金线;硬金首要用在非焊接处的电性互连。

  4、沉金

  沉金是在铜面上包裹一层厚厚的、电性杰出的镍金合金,这能够长时间维护PCB;别的它也具有其它外表处理工艺所不具备的对环境的忍耐性。此外沉金也能够阻挠铜的溶解,这将有益于无铅拼装。

  5、沉锡

  由于现在一切的焊料都是以锡为根底的,所以锡层能与任何类型的焊料相匹配。沉锡工艺能够构成平整的铜锡金属间化合物,这个特性使得沉锡具有和热风整平一样的好的可焊性而没有热风整平令人头痛的平整性问题;沉锡板不行存储太久,拼装时有必要依据沉锡的先后顺序进行。

  6、沉银

  沉银工艺介于有机涂覆和化学镀镍/沉金之间,工艺比较简略、快速;即便暴露在热、湿和污染的环境中,银依然能够坚持杰出的可焊性,但会失去光泽。沉银不具备化学镀镍/沉金所具有的好的物理强度由于银层下面没有镍。

  7、化学镍钯金

  化学镍钯金与沉金比较是在镍和金之间多了一层钯,钯能够避免呈现置换反响导致的腐蚀现象,为沉金作好充分准备。金则严密的掩盖在钯上面,供给杰出的接触面。

  8、电镀硬金

  为了进步产品耐磨功能,添加插拔次数而电镀硬金。

  跟着用户要求愈来愈高,环境要求愈来愈严,外表处理工艺愈来愈多,究竟该挑选那种有发展前景、通用性更强的外表处理工艺,现在看来如同有点目不暇接、错综复杂。PCB外表处理工艺未来将走向何方,现在亦无法精确猜测。不管怎样,满意用户要求和维护环境有必要首要做到!

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