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關(guān)于PCB布局布線(xiàn)的問(wèn)題，今天我們不講信號完整性分析（SI）、電磁兼容性分析（EMC）、電源完整性分析（PI）。 只講可制造性分析（DFM) ，可制造性設計不合理同樣會(huì )導致產(chǎn)品設計失敗。 PCB布局中成功的DFM始于設置的設計規則以考慮重要的DFM約束。下面顯示的DFM規則反映了大多數制造商可以找到的一些當代設計能力。確保在PCB設計規則中設置的限制不違反這些限制，以便可以確保符合大多數標準設計限制。 PCB布線(xiàn)的DFM問(wèn)題依賴(lài)于良好的PCB布局，布線(xiàn)規則可以預先設定,包括走線(xiàn)的彎曲次數、導通孔的數目、步進(jìn)的數目等。一般先進(jìn)行探索式布線(xiàn), 快速地把短線(xiàn)連通，然后進(jìn)行迷宮式布線(xiàn),先把要布的連線(xiàn)進(jìn)行全局的布線(xiàn)路徑優(yōu)化，并試著(zhù)重新再布線(xiàn),以改進(jìn)總體效果及DFM可制造性問(wèn)題。 01PCB布局的DFM 一、SMT器件 器件布局間距符合裝配要求，一般表面貼裝器件大于20mil、IC類(lèi)大于80mil、BGA類(lèi)大于200mi。布局時(shí)器件間距滿(mǎn)足裝配要求，才能提升生產(chǎn)工藝的品質(zhì)良率。 器件引腳SMD焊盤(pán)間距，一般需大于6mil，阻焊橋的制成能力是4mil,如果SMD焊盤(pán)間距小于6mil，阻焊開(kāi)窗的間距小于4mil，阻焊橋無(wú)法保留，導致組裝過(guò)程中出現大塊焊料（尤其是引腳之間），進(jìn)而導致短路。 二、DIP器件 過(guò)波峰焊加工的器件pin間距、器件方向、器件間距等都需考慮到波峰焊加工的要求。器件引腳間距不足，會(huì )導致焊接連錫，進(jìn)而導致短路。 很多設計師會(huì )盡可能減少直插器件(THT)的使用，或者將直插器件放在板子的同一面。然而，直插器件經(jīng)常不可避免。在組合的情況下，如果將直插器件放在頂層，貼片器件放在底層，在某些情況下，將影響單面的波峰焊。這時(shí)，就要使用更昂貴的焊接工藝，比如選擇性焊接。 三、元器件到板邊的距離 如果是上機焊接的話(huà),那電子元件一般與板邊距離為7mm(不同焊接廠(chǎng)家不同要求),但是也可以在PCB制作的時(shí)候添加工藝邊，這樣可以將電子元件放在PCB板邊,只要方便布線(xiàn)就可以。 但是板邊的器件過(guò)機焊接時(shí)，可能會(huì )碰到機器的導軌，撞壞元器件。板邊的器件焊盤(pán)在制造工程中會(huì )被切除，如果焊盤(pán)比較小的話(huà)會(huì )影響焊接質(zhì)量。 四、高/矮器件的距離 電子元器件種類(lèi)繁多，外形各不同，引出線(xiàn)也多種多樣，所以印制板的組裝方法也就有差異，良好的布局不但能使機器性能穩定、防震、減少損壞， 而且還能得到機內整齊美觀(guān)的效果。 在高器件的周?chē)�，矮小器件需保留一定距離。器件距離與器件高比小，存在熱風(fēng)波不均，可能造成焊接不良或焊接后無(wú)法返修風(fēng)險。 五、器件與器件的間距 一般smt加工中貼片時(shí)要考慮到機器貼裝時(shí)存在一定的誤差，并考慮到便于維修和目視外觀(guān)檢驗，相鄰兩元器件體不能太近，要留有一定的安全距離。 片狀元器件之間，SOT之間，SOIC與片狀元器件之間間距為1.25mm。片狀元器件之間，SOT之間，SOIC與片狀元器件之間間距為1.25mm。PLCC與片狀元器件、SOIC、QFP之間為2.5mm。PLCC之間為4mm。設計PLCC插座時(shí)，應注意留出PLCC插座的尺寸（PLCC的引腳在插座的底部?jì)葌龋?/font> 02. PCB布線(xiàn)的DFM： 一、線(xiàn)寬/線(xiàn)距 對于設計師來(lái)說(shuō)，我們在設計的過(guò)程中不能只考慮設計出來(lái)的精度以及完美要求，還有很大一個(gè)制約條件就是生產(chǎn)工藝的問(wèn)題。板廠(chǎng)不可能為了一個(gè)優(yōu)秀的產(chǎn)品的誕生，重新打造一條生產(chǎn)線(xiàn)。 一般正常情況下線(xiàn)寬線(xiàn)距控制到 4/4mil ，過(guò)孔選擇 8mil（0.2mm）， 基本80%以上PCB生產(chǎn)廠(chǎng)商都能生產(chǎn)，生產(chǎn)的成本最低。線(xiàn)寬線(xiàn)距最小控制到 3/3mil，過(guò)孔選擇 6mil（0.15mm），基本70%以上 PCB生產(chǎn)廠(chǎng)商都能生產(chǎn)，但是價(jià)格比第一種情況稍貴，不會(huì )貴太多。 二、銳角/直角 銳角走線(xiàn)一般布線(xiàn)時(shí)禁止出現,直角走線(xiàn)一般是PCB布線(xiàn)中要求盡量避免的情況,也幾乎成為衡量布線(xiàn)好壞的標準之一。因影響信號的完整性，直角布線(xiàn)會(huì )產(chǎn)生額外的寄生電容和寄生電感。 在PCB制版過(guò)程中，PCB導線(xiàn)相交形成銳角處，會(huì )造成一種叫酸角的問(wèn)題，在pcb線(xiàn)路蝕刻環(huán)節，在“酸角”處會(huì )造成pcb線(xiàn)路腐蝕過(guò)度，帶來(lái)pcb線(xiàn)路虛斷的問(wèn)題。因此，PCB工程師需要避免走線(xiàn)出現銳角或奇怪的角度，走線(xiàn)拐彎處應保持45度角。 三、銅條/孤島 如果是足夠大的孤島銅皮，它會(huì )成為天線(xiàn)，這可能會(huì )在電路板內引起噪聲和其他干擾（因為它的銅沒(méi)有接地——它將成為信號收集器）。 銅條和孤島是許多平面層上自由浮動(dòng)的銅，這可能會(huì )在酸槽中導致一些嚴重的問(wèn)題。眾所周知，細小的銅斑會(huì )從PCB面板上脫落下來(lái)，并到達面板上的其他蝕刻區，從而造成短路。 四、鉆孔的孔環(huán) 孔環(huán)是指鉆孔周?chē)囊蝗︺~，由于制造過(guò)程中的公差，在鉆孔、蝕刻、鍍銅后，鉆孔周?chē)氖Ｓ嚆~環(huán)，鉆頭并不總是能完美地擊中焊盤(pán)的中心點(diǎn)，因此可能導致孔環(huán)破裂。 過(guò)孔的孔環(huán)需單邊大于3.5mil,插件孔環(huán)大于6mil�？篆h(huán)過(guò)小在生產(chǎn)制造過(guò)程中，鉆孔有公差，線(xiàn)路對位也有公差，公差的偏移會(huì )導致孔環(huán)破了開(kāi)路。 五、布線(xiàn)的淚滴 PCB布線(xiàn)添加淚滴可以讓電路在PCB板上的連接更加穩固，可靠性高，這樣做出來(lái)的系統才會(huì )更穩定，所以在電路板中添加淚滴是很有必要的。 添加淚滴可避免電路板受到巨大外力的沖撞時(shí)，導線(xiàn)與焊盤(pán)或者導線(xiàn)與導孔的接觸點(diǎn)斷開(kāi)。添加淚滴焊接時(shí)，可以保護焊盤(pán)，避免多次焊接使焊盤(pán)脫落，生產(chǎn)時(shí)可以避免蝕刻不均，過(guò)孔偏位出現的裂縫等。 DFM檢測布局布線(xiàn) 華秋DFM可制造性分析軟件，根據生產(chǎn)的工藝參數對設計的PCB板進(jìn)行可制造性分析，PCB裸板的分析項開(kāi)發(fā)了19大項，52細項檢查規則，PCBA組裝的分析項開(kāi)發(fā)了10大項，234細項檢查規則�；究珊w所有可能發(fā)生的制造性問(wèn)題，能幫助設計工程師在生產(chǎn)前檢查出可制造性問(wèn)題。 |
