PCB板設(shè)計(jì)的趨勢(shì)及技巧分析
一、PCB板設(shè)計(jì)的趨勢(shì)分析:
電子技術(shù)的發(fā)展變化必然給板級(jí)設(shè)計(jì)帶來(lái)許多新問(wèn)題和新挑戰(zhàn)。首先,由于高密度引腳及引腳尺寸日趨物理極限,導(dǎo)致低的布通率;其次,由于系統(tǒng)時(shí)鐘頻率的提高,引起的時(shí)序及信號(hào)完整性問(wèn)題;第三,工程師希望能在PC平臺(tái)上用更好的工具完成復(fù)雜的高性能的設(shè)計(jì)。由此,我們不難看出,PCB板設(shè)計(jì)有以下三種趨勢(shì):
1、速數(shù)字電路(即高時(shí)鐘頻率及快速邊沿速率)的設(shè)計(jì)成為主流。
2、產(chǎn)品小型化及高性能必須面對(duì)在同一塊PCB板上由于混合信號(hào)設(shè)計(jì)技術(shù)(即數(shù)字、模擬及射頻混合設(shè)計(jì))所帶來(lái)的分布效應(yīng)問(wèn)題。
3、設(shè)計(jì)難度的提高,導(dǎo)致傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程及設(shè)計(jì)方法,以及PC上的CAD工具很難勝任當(dāng)前的技術(shù)挑戰(zhàn),因此,EDA軟件工具平臺(tái)從UNIX轉(zhuǎn)移到NT平臺(tái)成為業(yè)界公認(rèn)的一種趨勢(shì)。
二、高速高密度PCB不行的技巧要點(diǎn):
1、高頻電路器件管腳問(wèn)的引線彎折越少越好.高頻電路布線的引線最好采用全 直線,需要轉(zhuǎn)折,可用45°折線或圓弧轉(zhuǎn)折,這種要求在低頻電路中僅僅用于 提高銅箔的固著強(qiáng)度,而在高頻電路中,滿足這一要求卻可以減少高頻信號(hào)對(duì) 外的發(fā)射和相互問(wèn)的耦合.
高頻電路器件管腳的引線越短越好.
2、高頻電路器件管腳問(wèn)的引線層問(wèn)交替越少越好.也即元件連接過(guò)程中所用的 過(guò)孔(Via)越少越好.據(jù)測(cè),一個(gè)過(guò)孔可帶來(lái)約0.5pF的分布電容,減少過(guò)孔數(shù) 能顯著提高速度.
3、高頻電路往往集成度較高,布線密度大,采用多層板既是布線所必須的,也是 降低干擾的有效手段.
4、高頻電路布線,要注意信號(hào)線近距離平行走線所引入的串?dāng)_,若無(wú)法避免平行分布,可在平行信號(hào)線的反面布置大面積地來(lái)大幅度減少干擾.同一層內(nèi)的平 行走線幾乎無(wú)法避免,但是在相鄰的兩個(gè)層走線的方向務(wù)必取為相互垂直.
對(duì)特別重要的信號(hào)線或局部單元實(shí)施地線包圍的措施,各類(lèi)信號(hào)線走線不能形成環(huán)路,地線也不能形成電流環(huán)路
5、高頻電路器件管腳問(wèn)的引線層問(wèn)交替越少越好.也即元件連接過(guò)程中所用的 過(guò)孔(Via)越少越好.據(jù)測(cè),一個(gè)過(guò)孔可帶來(lái)約0.5pF的分布電容,減少過(guò)孔數(shù) 能顯著提高速度.
6、模擬地線(AGND)、數(shù)字地線(DGND)等接往公共地線時(shí)要采用高頻扼流這一環(huán)節(jié).在實(shí)際裝配高頻扼流環(huán)節(jié)時(shí)用的往往是中心穿有導(dǎo)線的高頻鐵氧體磁珠,可在原理圖中把它當(dāng)做電感,在PCB元件庫(kù)中單獨(dú)為它定義一個(gè)元件封裝,布線前把它手工移動(dòng)到靠近公共地線匯合的合適位置上.
7、每個(gè)集成電路塊(IC)的附近應(yīng)設(shè)置至少一個(gè)高頻退耦電容,退耦電容盡量靠近器件的Vcc.
以上7個(gè)高速高密度PCB設(shè)計(jì)的技巧要點(diǎn),如果大家掌握適當(dāng),在任何的一個(gè)項(xiàng)目中都能得心應(yīng)手的設(shè)計(jì)