人们总是想要更多,这并不罕见,尤其是在布置印刷电路板时。我们需要更多的空间来放置组件,我们希望使用更小的迹线以使我们的布线更容易,并且我们希望更少的设计限制,以便我们可以轻松地连接连接。但是,沿着这种电阻最小的特殊路径,通常会导致我们的PCB布局出现一些大问题。从电路板性能和制造角度来看,存在这些限制的原因是有原因的。让我们看一下PCB走线宽度和间距限制背后的一些常见原因,以及如何在这些限制内工作,才能设计出更好的电路板。
PCB走线宽度和间距限制的性能注意事项
当使用走线布线在电路板上的所有组件上分配电源和接地时,走线必须足够大以承受它们所承载的电流。为此,迹线可以更宽,更粗或两者兼而有之。迹线宽度由您的CAD工具的布线规则确定,而迹线的厚度则由用于构建电路板该层的铜重量确定。半盎司的铜均匀分布在电路板的平方英尺上,厚为0.7密耳,一盎司的厚为1.4密耳,依此类推。要为电源走线布线正确的宽度走线,您需要计算电流以及该层的铜重量。您要在电路板上布线的哪一层也很重要,因为与内部层相比,外部层的传热要好于内部层,因为空气的散热要好于内部介电层。
对用于高速信号(例如受控阻抗线)的走线也有限制。使用阻抗计算器,您可以输入电路板宽度,材料类型和层堆叠,以便确定保持特定阻抗值(例如50欧姆线)所需的走线宽度。高速设计布线也将需要一定的间距限制,以便控制可能从太近的相邻线路中拾取的噪声。必须调整为精确长度的走线的蛇形布线图案也需要特定的间距,通常间距为走线宽度的三倍。
制造的走线宽度和间距规则
到目前为止,我们已经研究了走线宽度和间距限制如何在电气上影响电路板的性能,但同时也存在制造方面的问题。相互之间或与电路板其他金属部件之间的距离过近的走线可能会在制造过程中造成短路。每个制造商将拥有自己的最小走线宽度,但是3 mils是常见的最小间距值。铜的重量也必须考虑在内。重量越大,制造商所需的最小间距就越大。尽管更高的铜重量对于承载高电流水平的布线更为理想,但它可能会带来制造窄信号走线宽度的问题。另一个布线问题是陷阱,当迹线角度太尖时会发生。
以下是走线宽度和间距限制的其他一些制造注意事项:
l在小型表面安装元件下方的焊盘之间延伸的走线可能具有最小的金属间距,但仍会引起制造问题。如果抬起零件进行返工,零件可能不会直立放置,导致墓碑破裂或形成带有痕迹的焊桥,并造成损坏。
l太靠近板边缘的金属可能会出现脱面板问题。此外,裸露的铜可能会与其他导电元件接触,并导致板上短路。
l表面安装焊盘上的走线过宽可能会与相邻焊盘或走线形成焊桥。这些可能会导致电流过大或短路。
l同样重要的是,钻孔尺寸要与它们连接的走线相匹配。尽管过孔贯穿电路板,但它们的功能与沿表面走线的功能相同。在许多情况下,它们是它们的扩展。
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