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全篇干货!10个关于布线的PCB可制造性设计及案例分析

编辑:[db:作者] 时间:2024-08-25 06:05:50

要使电子电路得到最佳性能,元器件的布局及导线的布设至关主要,而布线作为PCB设计过程的重中之重,这将直接影响PCB板的性能好坏。
虽然现在很多高等的EDA工具供应了自动布线功能,而且也相称智能化,但是自动布线并不能担保百分百的布通率。

全篇干货!10个关于布线的PCB可制造性设计及案例分析

须要把稳的是,布线前,布局这步极为关键,它每每决定了后期布线的难易。
哪些元器件该摆正面,哪些元件该摆背面,都要有所考量。
但是这些都是一个仁者见仁,智者见智的问题。

从不同角度考虑摆放位置都可以不一样。
实在自己画了事理图,明白所有元件功能,自然对元件摆放有清楚的认识。
如果让一个不是画事理图的人来摆放元件,其结果每每会让你大吃一惊。

对付初入门来说,把稳仿照元件,数字元件的隔离,以及机器位置的摆放,同时把稳电源的拓扑就可以了。

接下来便是布线。
这与布局每每是互动的。
有履历的人每每在开始就能看出哪些地方能布线成功。
如果有些地方难以布线,还须要改动布局。
对付fpga设计来说每每还要改动事理图来使布线更加顺畅。

布线和布局问题涉及的成分很多,对付高速数字部分,由于牵扯到旗子暗记完全性问题而变得繁芜,但每每这些问题又是难以定量或纵然定量也难以打算的。
以是,在旗子暗记频率不是很高的情形下,应以布通为第一原则。

除此之外,在实际与客户对接的过程中,我们还总结出了一些PCB设计布线把稳要点。
作为一家高可靠多层板制造商,华秋电子专注于 PCB 研发、制造,为客户供应高可靠、短交期的打板体验。

“为电子家当降本增效”是我们的义务,我们深知:在主生产链条中,产品的设计开拓及设计工程本钱虽然占比不高,但对总本钱却会产生很大的影响。

鉴于产品设计阶段对终极产品质量和本钱主要浸染,下文就结合10个线路的实际案例,针对设计中的一些问题,分享专家的办理方法,以助力全流程降本增效。

01铜皮添补线避免与走线或阻抗线为同一D码

问题:

①线路层用添补线的办法铺铜皮,后端生产优化时,为了杜绝软件剖析时误报及减少数据量,要操作把添补线转成一个整体的铜皮(surface);但是如果前端设计时添补线线宽大小跟其他正常线路线宽大小一样,就无法双击选择,就须要手动一条一条的选择线路,效率低下。

专家建议:

①不建议用添补线办法设计铺铜;

②如果一定要用添补线设计,线宽不要与正常线路设计线宽大小一样;尤其是如下图十字架线宽;否则很随意马虎在后端操作转铜皮时转成一个整体,在优化间距时被掏断,导致开路。

优化办法:

①非分外情形,采取完全铜皮办法铺铜。

②添补的线宽不能与旗子暗记线大小同等,需单独大小(如8.11mil)。

02密疏布线不推举or预先加大疏位置线

问题:

布线疏密程度差别大,在实际线路蚀刻时,密集线路那里药水交流速率慢,须要更永劫光才能担保线路蚀刻出来;但是其他位置线路同样韶光蚀刻,因药水交流速率相对快,就会导致线幼;

专家建议:

①有足够空间知足3倍线宽条件且避免滋扰的情形,在稀疏去添加铺铜或平衡铜;

②稀疏区线宽大加2mil以上(紧张平衡过渡避免旗子暗记突变);

03PADS文件痛点

问题:

①用PADS软件布线及层管理,比较AD要繁芜些,在PCB文件转gerber过程中,非标准的放置元素及2D线违规利用,将导致的一系列不随意马虎创造的问题;

专家建议:

①规范设计文件,分外设计的文件需解释(如logo放置在layer 119 须要添加到silkscreen top);

②输出gerber文件,用“华秋DFM”软件进行文件精确性查看。

04铺铜瘦铜丝布线只管即便规避

问题:

铺铜瘦铜丝时,要把稳有没有这种小细丝;由于全体surface布是一体的,后端软件无法识别准确定位,肉眼看可能会遗漏没创造;生产由于物理摩板的过程,铜条比较细,附着力比较小,可能脱落粘附到阁下的线路,导致短路;

专家建议:

①铺铜时正常产品残铜最新宽度该当要大于6mil,高密度的产品残铜宽度不应小于最新旗子暗记线的宽度;

05关注焊盘设计有效区域

问题:

从设计角度,三角形焊盘相对反常规,后端软件识别时,会误认为是个矩形,不会认为焊盘小,因此不会报错;实际焊接的有效面积只有中间圆那么大,比实际相差一倍多,三角形的尖角实际会蚀刻掉,导致三角形焊盘更小;

专家建议:

①跟上面这个梯形斜角综合来看,从焊盘焊接有效性的角度,边角实际是有效焊接区域;建议设计时,考虑到高下间距比较大,可以考虑把上方的斜角删掉,补充到下方的三角位置,扩大下方焊盘的有效面积;做到高下都是矩形焊盘。

06板边铺铜线路网络避开铣刀位置

问题:

①客户供应原文件,如上图有赤色板边铺铜,但实际生产板子终极是要通过成形工序把它切下来,赤色线路在铣刀路径上,就会被切削掉;

②从全体板子设计来看,铜皮旁边有很多导通孔仅仅依赖上图箭头位置实现导通,但又由于箭头位置设计了个器件靠近边缘;为了担保间距防止此处短路,因此无空间增加线路导通,设计完备失落败须要重新layout。

专家建议:

①从前端设计的角度考虑,板子生产成型过程中考虑后端有一个铣刀的过程,要担保一个适当的间距,这个间距大概要8Mil旁边。

②在各个铜箔区布上过孔,担保电气的导通性(下图蓝色箭头)。

优化办法:

07残铜率相差太大的板子不要组合在一起制作

问题:

①如上图,客户供应一套板,希望拼板交货;但从板子设计上看有些单板有铺铜皮,箭头所指单板却完备没有;犹如时加工制作,电镀过程中,因残铜率相差很大,相同电流密度下,左下角的线路得到的电流会非常大,而导致铜镀的非常厚,可能导致后期蚀刻无法实现。

②如果是内层线路,内层空缺太多,压合时,中间PP胶可能由于局部填胶不敷,导致分层。

专家建议:

从这个线路板来看,可从两个维度做优化,第一,在规避所有线路后,设计时在空空地位正常铺铜皮,这样就能办理电镀均匀性的问题。
第二,残铜率相差太大的单板,建议不要放在一起投板,区分下单制作即可。

08这种器件管脚太近,设计时只管即便避免

问题:

器件管脚孔中央间距太小,对应管脚位置可靠性不好;

专家建议:

须要加绿油桥,一样平常绿油桥3.5mil旁边;对应孔位公差一样平常+/-2mil旁边,蚀刻侧蚀量1mil旁边。
为了防止器件破孔,因此至少须要事情稿削后焊环3mil旁边;以此可以推算出,选用器件孔壁间距10mil最好。

09要想BGA等大都雅优先考虑设计阻焊限定pad

问题:

BGA想要都雅,成品大小同等,不会由于阻焊偏位等问题导致不呈圆形,可以按阻焊限定PAD设计。

专家建议:

优先考虑阻焊限定pad(左图)

10设计板边裸铜带,不能每层都设计,随意马虎让生产加工端与铣板程序弄稠浊

问题:

客户实际需求是希望外层边缘有铜条带,外不雅观看起来就像有条金边,比较好看;但实际设计时,每层都有类似左图类似形状铣板程序设计,且也没有散热过孔设计在铜条带上,随意马虎误导后端以为是形状铣板程序设计。

专家建议:

①如果想设计“金边”,建议只在外层线路层设计,做类似右上角的铜条,对应的开窗也是这样(把稳阻焊层对应开窗与铣刀路径开窗中间不要留绿油丝);

②建议在铜带上做散热过孔设计,这样结合钻孔也绝对不会搞错。

优化办法:

以上便是10个PCB线路设计优化案例。
作为一家致力于以信息化技能改进传统电子家当链做事模式的家当数字化做事平台,华秋电子在接单过程中对上述10个实际案例进行了优化。
高可靠性产品+可视化交付体验+值得相信的做事,是我们对环球客户的承诺。
真正以行动践行“为电子家当降本增效”的初心与义务!

后续我们将连续分享其他PCB设计优化案例,欢迎大家持续关注华秋电子。

华秋电子致力于为广大客户供应高可靠多层板制造做事,专注于 PCB 研发、制造,自有环保资质,为客户供应高可靠性、短交期的打板体验。
2018 年,华秋斥资数亿元投资培植九江 205 亩 PCB 家当园,形成深圳快板厂、九江量产厂的分工协作格局,全面实现了家当互联网计策布局。
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