如何解決PCB設(shè)計(jì)中芯片互連引起的回流問題

電源回流是PCB設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要問題，特別是在高速電路設(shè)計(jì)中尤為重要。為了確保電源回流的良好表現(xiàn)，設(shè)計(jì)師需要采取一系列的方法和策略。本文將通過詳盡、詳實(shí)、細(xì)致的方式，介紹PCB電源回流的方法。

首先，我們來了解電源回流的定義和影響。電源回流是指通過地平面回流電源的電流，在PCB上形成一個(gè)低阻抗的回流路徑。如果電源回流的路徑具有足夠的低阻抗，能夠快速傳輸電源電流，將可以避免電流在PCB上形成過大的環(huán)路，從而減少電源噪聲和信號(hào)干擾。電源回流的不良表現(xiàn)可能導(dǎo)致信號(hào)完整性的問題，如時(shí)鐘抖動(dòng)、誤差信號(hào)等。

綜上所述，電源回流是PCB設(shè)計(jì)中必須要關(guān)注的問題。通過合理的層次規(guī)劃、分層設(shè)計(jì)、分割電源、加強(qiáng)電源引腳、優(yōu)化回流路徑、地平面劃分和繞線規(guī)則，能夠有效提高電源回流的性能，減少信號(hào)干擾和時(shí)鐘抖動(dòng)。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)具體的設(shè)計(jì)要求和條件，綜合運(yùn)用這些方法和策略，以獲得良好的電源回流效果。

1、芯片互連引起的回流問題

芯片互連是PCB板上實(shí)現(xiàn)電路功能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，但不良的互連設(shè)計(jì)或制造過程可能導(dǎo)致回流問題。回流會(huì)使得電流在芯片連接處產(chǎn)生不必要的熱量，甚至導(dǎo)致芯片損壞;

解決方法：

優(yōu)化芯片布局，減少長(zhǎng)距離連接，降低回流風(fēng)險(xiǎn);

選擇合適的連接器和線材，確保良好的電氣連接;

在設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行仿真分析，預(yù)測(cè)并優(yōu)化回流路徑。

2、銅面切割引起的回流問題

不合理的切割方式或精度不足可能導(dǎo)致銅面邊緣出現(xiàn)毛刺或不平整，進(jìn)而引發(fā)回流問題。

解決方法：

采用高精度的切割設(shè)備和工藝，確保銅面邊緣的光滑和平整;

對(duì)切割后的銅面進(jìn)行必要的清潔和處理，去除可能存在的雜質(zhì)和毛刺;

在設(shè)計(jì)過程中考慮切割對(duì)回流的影響，進(jìn)行必要的優(yōu)化。

3、過孔跳躍引起的回流問題

過孔是PCB板上實(shí)現(xiàn)層間電氣連接的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，但過孔設(shè)計(jì)或使用不當(dāng)可能導(dǎo)致電流在過孔處產(chǎn)生回流，影響電路性能。

解決方法：

合理設(shè)計(jì)過孔的數(shù)量、位置和尺寸，確保層間電氣連接的可靠性;

采用適當(dāng)?shù)倪^孔填充和封裝工藝，減少過孔處的電阻和電感;

在設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行熱分析和電磁仿真，預(yù)測(cè)并優(yōu)化過孔處的回流問題。

在PCB打樣中，雙面板過回流焊是一道重要的工序，一般采用兩種方法：一面采用紅膠工藝，另一面采用錫膏工藝;兩面都采用錫膏工藝，錫膏融化以后，再次溶解時(shí)的熔點(diǎn)要比錫膏熔點(diǎn)高出5度，然后焊接另一面時(shí)，在焊接區(qū)的下溫區(qū)比上溫區(qū)的溫度設(shè)置低5度。

下面給大家詳細(xì)講解一下這兩種方法：

一、先紅膠再錫膏的回流焊接：

該工藝一般適合于元件比較密，并且一面的元件高低大都不一樣時(shí)，一般都是點(diǎn)紅膠。特別是大元件重力大，再過回流焊會(huì)出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，點(diǎn)紅膠遇熱會(huì)更加牢固。

流程：來料檢測(cè)-->PCB的A面絲印焊錫膏-->貼片-->AOI或QC檢查-->A面回流焊接-->翻板-->PCB的B面絲印紅膠或點(diǎn)紅膠(特別注意：無論是點(diǎn)紅膠或絲印紅膠，都是把紅膠作用于元件的中間部位，千萬不能讓紅膠污染了PCB元件腳的焊盤，否則元件腳就不能焊錫)-->貼片-->烘干-->清洗-->檢測(cè)-->返修。