|
PCB工程師在設計電子產(chǎn)品的過(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)工藝的能力問(wèn)題，因此DFM可制造性分析非常重要。避免設計出來(lái)的產(chǎn)品無(wú)法生產(chǎn)浪費時(shí)間及成本的問(wèn)題發(fā)生。 那么走線(xiàn)層的可制造性都有那些問(wèn)題呢？走線(xiàn)層的線(xiàn)距、焊盤(pán)、銅皮的距離關(guān)乎電氣的安全間距，一般而言會(huì )考慮到線(xiàn)到線(xiàn)的距離、焊盤(pán)到焊盤(pán)的距離、焊盤(pán)與線(xiàn)之間的距離、線(xiàn)和焊盤(pán)離板邊的距離，還有銅皮與其他物體的距離等…… PCB電氣間距設計規則 PCB的設計規則有很多，以下為大家介紹有關(guān)電氣安全間距的舉例。電氣規則設置是設計電路板在布線(xiàn)時(shí)必須遵守的規則，包括安全距離、開(kāi)路、短路方面的設置。這幾個(gè)參數的設置會(huì )影響所設計PCB的生產(chǎn)成本、設計難度及設計的準確性，應嚴謹對待。 1、安全間距規則 PCB設計有相同網(wǎng)絡(luò )間距、不同網(wǎng)絡(luò )的安全間距、其他、線(xiàn)寬都需要進(jìn)行設置，線(xiàn)寬和間距默認都是6mil，間距默認6mil即可，線(xiàn)寬最小值設置為6mil，建議值（默認布線(xiàn)的寬度）設置為10mil，最大值設置為200mil。具體設置根據板子布線(xiàn)的難易度設置。 設置的線(xiàn)寬、間距還需要和PCB生產(chǎn)廠(chǎng)家事先協(xié)商好，因為有些廠(chǎng)家因為制程能力的問(wèn)題不一定能做到設置的線(xiàn)寬和間距，而且線(xiàn)寬和間距越小，成本越高。 2、線(xiàn)距3W規則 所有設計在時(shí)鐘走線(xiàn)、差分線(xiàn)、視頻、音頻、復位線(xiàn)以及其他系統關(guān)鍵線(xiàn)路等。多個(gè)高速信號線(xiàn)長(cháng)距離走線(xiàn)時(shí)，為了減少線(xiàn)與線(xiàn)之間的串擾，應保證線(xiàn)間距足夠大，當線(xiàn)中心間距不少于3倍線(xiàn)寬時(shí)，則可保持大部分電場(chǎng)不互相干擾，這就是3W規則。3W規則可保持70%的電場(chǎng)不互相干擾，使用10W的間距時(shí)，可以達到98%的電場(chǎng)不互相干擾。 3、電源層20H規則 20H規則是指電源層相對地層內縮20H的距離，當然也是為抑制邊緣輻射效應。由于電源層與地層之間的電場(chǎng)是變化的，在板的邊緣會(huì )向外輻射電磁干擾，稱(chēng)為邊沿效應。解決的辦法是將電源層內縮，使得電場(chǎng)只在接地層的范圍內傳導。以一個(gè)H(電源和地之間的介質(zhì)厚度)為單位，若內縮20H則可以將70%的電場(chǎng)限制在接地層邊沿內，內縮100H則可以將98%的電場(chǎng)限制在內。 4、阻抗線(xiàn)間距的影響 由兩根差動(dòng)信號線(xiàn)組成的控制阻抗的一種復雜結構，驅動(dòng)端輸入的信號為極性相反的兩個(gè)信號波形，分別由兩根差動(dòng)線(xiàn)傳送，在接收端這兩個(gè)差動(dòng)信號相減，這種方式主要用于高速數模電路中以獲得更好的信號完整性及抗噪聲干擾。阻抗與差分線(xiàn)間距成正比，差分線(xiàn)間距越大，阻抗就越大。 5、電氣的爬電距離 在高壓開(kāi)關(guān)電源PCB設計中比較重要的是電氣間隙和爬電距離，如果電氣間隙和爬電間距過(guò)小的話(huà)，需要注意漏電的情況。爬電間距以及電氣間隙在PCB設計時(shí)，電氣間隙可用布局來(lái)調整器件焊盤(pán)到焊盤(pán)的間距，當PCB空間緊張時(shí)爬電間距可以通過(guò)挖槽增加爬電間距。 02 PCB制造間距的DFM設計 制造的電氣安全間距主要取決于制版廠(chǎng)的水平，一般就是0.15mm，實(shí)際上可以更近，如果不是跟信號相關(guān)的電路，只要不短路，電流夠用就行，大電流需要更粗的走線(xiàn)和間距，一般的設計原則是運用條件允許的情況下采用最粗的走線(xiàn)和間距。 01 導線(xiàn)之間間距 導線(xiàn)與導線(xiàn)之間間距需要考慮PCB生產(chǎn)廠(chǎng)家的制成能力，建議走線(xiàn)與走線(xiàn)之間的間距不低于4mil。不過(guò)部分工廠(chǎng)3/3mil的線(xiàn)寬線(xiàn)距也能生產(chǎn)，從生產(chǎn)角度出發(fā)的話(huà)，當然是在有條件的情況下越大越好了。一般正常的6mil比較常規了。 02 焊盤(pán)與線(xiàn)的間距 焊盤(pán)距線(xiàn)的距離一般不低于4mil,在有空間的情況下焊盤(pán)到線(xiàn)間距越大越好。因為焊盤(pán)阻焊需要開(kāi)窗，開(kāi)窗大于焊盤(pán)2mil以上，如間距不足不只是線(xiàn)路層短路的問(wèn)題，還會(huì )導致線(xiàn)路露銅。 03 焊盤(pán)與焊盤(pán)之間的間距 焊盤(pán)與焊盤(pán)的間距需要大于6mil，焊盤(pán)間距不足很難做出阻焊橋，不同網(wǎng)絡(luò )的IC焊盤(pán)無(wú)阻焊橋焊接時(shí)可能會(huì )連錫短路。同網(wǎng)絡(luò )焊盤(pán)與焊盤(pán)的間距小，焊接上錫全連接以后返修元器件不方便拆卸。 04 銅皮與銅皮、線(xiàn)、PAD間距 帶電銅皮與線(xiàn)、PAD間距要比其他線(xiàn)路層的物體間距大一些，銅皮與線(xiàn)、PAD間距大于8mil 方便生產(chǎn)制造。因為銅皮的大小不一定要做到多少值，大一點(diǎn)小一點(diǎn)關(guān)系不大，為了提升產(chǎn)品的生產(chǎn)良率，線(xiàn)、PAD距銅皮的間距盡量大一些。 05 線(xiàn)、PAD、銅皮與板邊的間距 走線(xiàn)、焊盤(pán)、銅皮距外形線(xiàn)的距離一般需要大于10mil，小于8mil在生產(chǎn)制造成型后會(huì )導致板邊露銅，如果板邊是V-CUT那么間距預留需大于16mil以上。線(xiàn)和PAD不只是露銅那么簡(jiǎn)單，線(xiàn)太靠近板邊可能會(huì )做小，導致載流問(wèn)題，PAD做小影響焊接，導致焊接不良。 華秋DFM是專(zhuān)為電子行業(yè)打造的一款可制造性分析軟件，為電子行業(yè)降本增效。低成本、高產(chǎn)出是所有公司永恒的追求目標。通過(guò)實(shí)施DFM規范，可有效地利用公司資源，低成本、高質(zhì)量、高效率地制造出產(chǎn)品。如果產(chǎn)品的設計不符合公司生產(chǎn)特點(diǎn)，可制造性差，即就要花費更多的人力、物力、財力才能達到目的。同時(shí)還要付出延緩交貨，甚者失去市場(chǎng)的沉重代價(jià)。 |
