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[技术文章] PCB设计软件蓝牙音箱实操│布线综合知识详解

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    发表于 2018-8-25 15:04:59 | 显示全部楼层 |阅读模式

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    PCB设计软件allegro蓝牙音箱案例实操讲解,以蓝牙音箱为案例将PCB设计基础知识融进实际案例中,通过操作过程讲解PCB设计软件功能及实用经验技巧,本次课程将通过对布线概述及原则的设计的讲解,学习PCB布线相关知识。
    本期学习重点:
    1. 布线概述及原则
    2. PCB布线基本要求
    3. PCB布线的阻抗控制
    本期学习难点:
    1. 布线概述及原则
    2. PCB布线的阻抗控制
    一、布线概述及原则
    传统的PCB设计,板上的走线只是作为信号连通的载体,PCB设计工程师不需要考虑走线的分布参数。

    随着电子行业的飞速发展,数据吞量从单位时间几兆、几十兆发展到10Gbit/s率的提升带来了高速理论的飞速发展,PCB走线已经不能看作简单的互连载体,而是要从传输线的理论来分析各种分布参数带来的影响
    同时PCB的复杂度和密度也同时在不断增加,从普通的通孔设计到微孔设计再到多阶盲埋孔设计,现在还有埋阻、埋容器件设计等,高密度给PCB布线带来极大的困难的同时,也需要PCB设计工程师更加深入的了解PCB生产加工流程的其工艺参数。

    高速和高密PCB的发展使得PCB设计工程师在硬件设计中的重要性日益突出的同时,相应的PCB设计上的挑战也越来越大,设计工程师需要了解的知识点越来越多。


                                   
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    二、PCB布线类型
    PCB板上布线类型主要包括信号线和电源,地线。其中信号线为最常见的布线,类型比较多。根据布线形式还有单线,差分线等。
    根据布线的物理结构还可以分为带状线、微带线。

                                   
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    三、PCB布线基本要求知识
    常规PCB布线,有以下基本要求:
    (1)QFP、SOP等封装的矩形焊盘出线,应从PIN中心引出(一般采用铺shape)。
    (2)布(1)QFP、SOP等封装的矩形焊盘出线,应从PIN中心引出(一般采用铺shape。线到板边的距离不小于20MIL。

                                   
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    注:上图中,红色为板外框OUTLINE,绿色为整板布线区域routkeepin(routkeepin相对于OUTLINE内缩20mil以上)。
    说明:此板边还包括开窗、铣槽、阶梯、铣薄区域等通过铣刀进行加工的图形边沿。

    (3)金属外壳器件下,不允许有其他网络过孔,表层布线(常见金属壳体有晶振、电池等)
    (4)除封装本身引起的DRC错误外,布线不得有DRC错误,包括同名网络DRC错误,兼容设计除外)
    (5)PCB设计完成后没有未连接的网络,具PCB网络与电路图表一致。

    (6)不允许出席那Dangline Line。
    (7)如明确不需要保留非功能焊盘,光绘文件中必须去除。
    (8)建议不先到半边的距离大鱼2MM
    (9)建议信号线优先选择内层布线
    (10)建议高速信号区域相应的电源平面或地平面尽可能保持完整
    (11)建议布线分布均匀,大面积无布线的区域需要铺铜,但要求不影响阻抗控制
    (12)建议所有布线需要倒角,倒角角度推荐45°
    (13)建议防止信号线在相邻层形成边长超过200ML的自环
    (14)建议相邻层的布线方向成正交结构

    说明:相邻层的布线避免走成同一方向,以减少层间串扰,如果不可避免,特别是信号速率较高时,应考虑用地平面隔离各布线层,用地信号隔离各信号线。
    四、PCB布线的阻抗控制

                                   
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    说明:线宽在PCB加工的时候分为2部分,上表面宽度和下表面宽度。

                                   
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    单端信号微带线阻抗计算示意图:

                                   
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