用电路图样做特殊的事情是模拟设计的标志。板上所有重要信号的总和等于一个网络。该网是地面网。每个有源组件的至少一个引脚接地。RF设备可以使用多种电压中的任何一种,并且可能需要针对每个所需电压的专用电源。特性阻抗取决于一两个接地层。
随着我们追求更快的数字电路,它们也开始表现得像模拟电路一样。典型的布线规则包括扇形散布具有短段的表面安装引脚,并在内层上进行布线的主要过程。一个特别优雅的布局可以使相关迹线的总线完全在外层上运行。
在这种情况下,我们不必将走线夹在地平面之间以扼杀电磁辐射(EMI)。节省的余地是我们不使用过孔将信号转换到内层。印刷电路板设计始终是一种平衡行为。无论如何,我们都使用过孔,但方式有所不同。将总线包裹在外层的全金属护套中,并将接地层的边缘铆接到内层地上,通常足以满足涉及短数字走线的EMI规范。
何时使用注意事项
没有接地通孔的接地浇注可以成为接地形状两侧的走线之间串扰的管道。去除留下多余气隙的铜要比不受支撑的金属冰柱好,以用作两条线路之间的天线,无论它们是攻击者(嘈杂)还是受害者(对噪声敏感)。
时钟是您可以指望嘈杂的事物之一。就成为受害者而言,接收链在进入输入引脚的途中可能是最糟糕的。这并不总是那么明显。复位线和其他杂物电路会产生噪声。几乎所有类型的传感器都将成为受害者,即使侵略者被路由到传感设备下方几层。就与传感器无关的电路而言,将传感器周围的整个电路板视为无人区。与往常一样,请阅读有关数据手册的有关布局的应用笔记。
外层
我们经常在PCB上对金属层进行分类标记。外部的一对层称为主要和次要放置层。主要的放置层可以在顶层或底层,这取决于哪个组件具有更多的组件。它也可能取决于物理设计团队的定义。如果板子的忙碌侧在机柜中朝下,则可能会将其标记为底部,但将其视为主要侧。
无论上下文如何,组件放置层都可以为使用铜溢流作为无源散热器提供最佳的位置。通孔或表面安装销可以直接连接到形状。为了获得更好的可焊性,可以使用间隙以及将销子或焊盘与外层接地层相连的辐条定义形状。
通过热性能实现免费可靠性
PCB上几乎每个组件都能够像其工作一样产生热量。系统中最热的位置恰好是芯片附着到基板或中介层的位置。此时的结温决定了组件的寿命,从而决定了系统的寿命。强大的布局提供了通往成功的热通道。
屏蔽好电磁辐射后,系统的辐射就会降低。这有效地降低了功耗。您所有的良好阻抗做法都有助于提高电源域的效率。当不连续点较少时,组件不必那么费劲。随着时间的推移,这是一件小事。
不受控制的热偏移可能导致早期故障。早期故障会导致保修工作或毛钱产品更换。修理或更换以前出售的物品会减少初始销售带来的利润。较低的利润会导致各种不良情况,最终倒闭。不要倒闭忙于飞机。
在插槽上
高通公司(Qualcomm)教给我的一种技术是,用一个间隙切开外部振荡器周围的平面,该间隙会切开器件周围的接地及其电阻。未连接到处理器的三个侧面由空白框起来。这将有助于限制振荡器的开关噪声。
我总是说在任何插槽附近都放置一些接地过孔。在这种情况下,您将在下一个接地层上提供一个逃生路径,以使所有这些振荡将其心跳传播到一些毫无怀疑的传输线上。因此,请在间隙的安静一侧稍稍退回地面过孔。如果第3层上没有走线,甚至可能在第一个内部(第2层)接地平面上重复该间隙。如果可能,请重新布线,以便将噪声捕获并吸收回设备。
内层
当您在一个具有大量路由的图层上泛洪时,肯定会有一些区域孤立起来。分组痕迹的方式将对地面洪水的后果产生深远影响。我要做的第一件事是在铜溢流和走线或形状之间设置更大的间隙规则。
退避将防止走线变成阻抗未知的共面线。我使用0.50毫米的回拉;大约是实际接地层典型值的两倍。如果某些总线较长或数据速率较高,则它们的长度为1毫米。它还有助于设置更大的孔径,以使铜甚至不能进入两条非常靠近的走线之间。
管理铜的“孤岛”是为最小尺寸设置更高的阈值。仅有一个接地通孔的铜斑点没有任何好处。当涉及到电源平面层时,也有可以倒地的空间。假设您在电路板周围有一个很好的接地过孔框架。好吧,拉回电压平面并添加一个接地框,该接地框连接针脚过孔并完成围绕电源平面的法拉第笼。您的合规团队将看到这一点,并且您将您视为圣人。谨慎处理,但不要害怕地面。
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