設(shè)計(jì)PCB時(shí),往往很想使用自動(dòng)布線。通常,純數(shù)字的電路板(尤其信號(hào)電平比較低,電路密度比較小時(shí))采用自動(dòng)布線是沒有問題的。但是,在設(shè)計(jì)模擬、混合信號(hào)或高速電路板時(shí),如果采用布線軟件的自動(dòng)布線工具,可能會(huì)出現(xiàn)一些問題,甚至很可能帶來嚴(yán)重的電路性能問題。本文主要介紹的是PCB電路設(shè)計(jì)的六大原則,具體的跟隨小編來了解一下。
原則一、避免過孔via緊挨著SMT焊盤
如果未蓋油塞孔的via,我們?cè)趌ayout時(shí)將過孔打的過于靠近SMT器件的焊盤,將會(huì)造成SMT器件在過回流焊時(shí),流動(dòng)的焊錫通過該過孔流到PCB的另一面,造成SMT焊料不足而虛焊等問題。通常建議,via過孔的邊緣距離 SMT 焊盤邊緣距離在 25mil以上,并且via過孔做蓋油處理。
原則二: 請(qǐng)勿將比SMT焊盤寬的線直接拉入焊盤
如果導(dǎo)線比焊盤大,由于SMT 焊盤的開窗區(qū)域一般會(huì)比pad尺寸外擴(kuò)一些,這就使得原本SMT的pad開窗露銅部分會(huì)往導(dǎo)線上擴(kuò)展,而SMT的鋼網(wǎng)是按照pad的尺寸來開窗的,好繞 O(∩_∩)O~,反正就是說,這樣會(huì)使得回流焊時(shí)pad上的錫膏量稍微不夠,會(huì)有虛焊的風(fēng)險(xiǎn)??聪逻叺膱D你就會(huì)明白了:
此外,使用比pad等大或者比pad略小的導(dǎo)線,也避免了焊接時(shí)熱量散失過快的問題。
原則三: 走線請(qǐng)勿沿著SMT焊盤邊緣平行進(jìn)入焊盤
當(dāng)你用小格點(diǎn)布線時(shí)(格點(diǎn)《5mil),有可能會(huì)沿著SMT 的焊盤邊平行將線拉入焊盤,并且走線與焊盤的間距非常近(《 5mil),請(qǐng)避免這種情況。
因?yàn)檫@個(gè)小U槽會(huì)藏腐蝕劑藥水,會(huì)持續(xù)腐蝕清洗后的PCB電路,會(huì)造成該走線虛連失效的隱患。
并且該方式走線入焊盤,如原則二描述的那樣,也會(huì)使SMT焊盤比原先設(shè)計(jì)的擴(kuò)大,造成虛焊隱患。
原則四: 避免以銳角走線
任何情況下都要避免以銳角走線,即使是非高速信號(hào),因?yàn)殇J角的導(dǎo)線在pcb制板過程中會(huì)引起問題,在PCB線路腐蝕加工過程中,銳角的折角處會(huì)增強(qiáng)腐蝕性作用,造成該P(yáng)CB線路腐蝕過度,帶來線路開路的問題。
至于高頻高速電路,更是要避免使用銳角,其在折角處線寬嚴(yán)重改變,造成阻抗不連續(xù),引起信號(hào)完整性問題。
原則五: 元器件放置不要太靠近板邊
PCB在元器件裝配焊接階段,PCB會(huì)在各個(gè)工藝區(qū)間來回傳送,如刷完錫膏,傳送到貼片機(jī),接著再傳輸?shù)交亓骱笝C(jī)進(jìn)行焊接,所以我們?cè)O(shè)計(jì)PCB時(shí),板上至少要有一對(duì)邊留有足夠空間上傳送帶,即工藝邊,工藝邊的寬度不小于 3mm ,長度需不小于50mm。在工藝邊的范圍內(nèi)不能有元器件和引線干涉,否則會(huì)影響PCB板的正常傳送。如果PCB板的布局無法滿足時(shí),可以采用單獨(dú)增加3mm工藝邊或拼板的方法。(注:在設(shè)定為工藝邊的兩側(cè)距板邊5mm以內(nèi)不能放置表貼器件,便于回流焊接)當(dāng)然,如果你的PCB上的器件都是人工手焊的,不需要過傳送帶,可以無視,O(∩_∩)O~
如果采用拼版,元器件應(yīng)離V-cut或者郵票孔邊保持一定到安全距離,以免在分板時(shí)損傷元器件或應(yīng)力損傷焊盤。
對(duì)于需要機(jī)器自動(dòng)分板的PCB,V-CUT線兩面(TOP和BOTTOM面)要求各保留不小于1mm的器件禁布區(qū),以避免在自動(dòng)分板時(shí)損壞器件。
同時(shí)還需要考慮自動(dòng)分板機(jī)刀片的結(jié)構(gòu),在離板邊禁布區(qū)5mm的范圍內(nèi),不允許布局器件高度高于25mm的器件。
采用V-CUT設(shè)計(jì)時(shí)以上兩條需要綜合考慮,以條件苛刻者為準(zhǔn)。保證在V-CUT的過程中不會(huì)損傷到元器件,且分板自如。
如果拼版采用郵票孔連接,則元器件離郵票孔板邊100mil以上。
原則六: 焊盤阻焊開窗需要統(tǒng)一尺寸
我們知道,PCB的封裝焊盤需要在Soldermask開窗,阻焊開窗的意思就是在焊盤區(qū)域不能蓋有阻焊綠油,為了保護(hù)pcb線路避免氧化及焊接時(shí)短路等問題,我們PCB外層一般會(huì)蓋有阻焊層,常用的阻焊為綠色(當(dāng)然也有黑色,紅色,黃色,藍(lán)色等等),習(xí)慣稱為蓋綠油。
但是焊盤不能蓋綠油,以便上錫進(jìn)行焊接,為了避免因?yàn)楣に嚬钤斐勺韬干虾副P,影響焊盤的焊接性,我們一般設(shè)計(jì)Soldermask開窗區(qū)域比焊盤大一些,一般外擴(kuò)0.1mm(4mil),當(dāng)然,你也可以不外擴(kuò),讓Soldermask開窗區(qū)域與焊盤尺寸一樣大,而由板廠統(tǒng)一處理。
這就要求你在制作pcb封裝是,Soldermask開窗尺寸要一直,比如都是與焊盤尺寸一樣大,或者比焊盤尺寸外擴(kuò)0.1mm,不能一些外擴(kuò)0.05mm,一些外擴(kuò)0.1mm,這樣板廠處理起來會(huì)比較困難。