PCB布线实测三步走 新手避坑指南

发布于 更新于
2,081
详情介绍
智行者IC社区持续更新技术干货、实操教程、案例分享与常见问题解答,为学习者提供实用的学习参考资料。

我亲自进行了 Altium Designer 24.0 的测试,遭遇过因线宽设置得过细从而导致过流烧板的情况,也体会过因差分对等长出现偏差进而引发信号紊乱的情况。

第一步 设置线宽规则与推荐值

将最小的线宽设定为0.2mm,把优选的线宽设置成0.3mm,把最大的线宽设定为0.5mm,这里关键的参数最优的推荐数值便是0.3mm(大约12mil)。原因很简单:0.3mm能够稳定地承载1A电流,同时寄生电感被控制在合理的范围内,普通的信号以及电源线都可以适用。如果你板子电流大,直接加粗到0.5mm就行。

新手避坑

经常出现的报错是“Clearance Constraint Violation”,肉眼看去红彤彤的一大片。关键的原因在于加宽线宽之后,线与线之间、线与焊盘之间的间距并不够。尽快解决的办法存在两种:其一,回到Rules -> Electrical -> Clearance,将最小间距从默认的0.2mm调整为0.25mm;其二,针对部分电源线单独设定规则。但绝对不要不加思考地一股脑将DRC删除,不然很容易引发短路。

第二步 差分对布线两种方案怎么选

开始添加差分对:将操作定位到Place,接着再找到Directives,然后从中选取Differential Pair,在两条不同的线上,分别各放置一个。接着,进入Design,也就是规则设定板块,再进入Rules,也就是规则选项,之后进入Routing,也就是布线选项,然后进入Differential Pair Routing,也就是差分对布线选项,设定耦合间距为0.2mm,设定目标阻抗为100Ω。此地进行两组实操方案的对比分享为:方案A呈现紧密耦合的状态,其间距是0.15mm 的情况,它适宜 USB 3.0/PCIe 这类高速信号,然而板厂的线宽间距小于0.15mm 时就很容易出现断线的情况;方案B展现宽松耦合的态势,其间距为0.25mm 的情况,它适合 I2S、SPI 等普通差分信号,并且加工时的容错率是比较高的。进行取舍的逻辑是十分简单的:查看板厂的制程能力,要是它的最小线距≤0.15mm 而且你所有的预算是充足的,那就选择方案A;不然的话就毫无犹豫地选择方案 B。

新手避坑

高高频率,非常完整的报错形式呈示为:“Differential Pair Phase Tolerance Exceeded”。解决流程:其一,点击Reports -> Measure Selected Primitives去量两条线的实际长度差;其二,打开Tools -> Interactive Length Tuning,在属性面板里将Tolerance设为±0.25mm;其三,手动拖动蛇形线围绕短的那条,一边拖动一边查看右下角长度指示条变绿便停下。 句末标点符号为句号即可!三分钟搞定。

第三步 过孔加泪滴防止断裂

操作的路径是,Tools这个选项去到了Teardrops,然后再在Teardrops里进行Add Teardrops的操作。在弹出的那个窗口内,Teardrop Style要选择Curved,Scale Ratio需要填写20%。整体过孔尺寸统一采用外径为0.6毫米、内径为0.3毫米的规格,此参数能够使得焊盘与走线之间的过渡更为平滑,即便在钻孔出现偏位的情况下也不容易发生断开的情况,添加完泪滴之后,需要记得点击Tools -> Design Rule Check运行一遍,以此来确认不存在新增的冲突。

新手避坑

常有报错,内容为“No suitable teardrops found”,泪滴根本没办法加上去,这情况的核心原因是,走线是以直角或者钝角的状态进入过孔焊盘,导致软件识别不出平滑过渡。迅速的解决途径是,将那部分走线去除掉,接着以45度角或者圆弧的方式再度进入焊盘,随后借助Place -> Fill这个操作手动补上一小片铜皮,其效果呈现出同等程度的牢固 标点符号。

注意不适用场景

这套完整的方法,在常规数字板上是比较稳定的,在混合信号板上也是很稳的,然而,它并不适用于那种工作频率大于2GHz的高频射频板,也不适用于持续电流大于5A的高压大电流板。对于射频板而言,是需要借助HFSS来做场仿真的,并且要采用共面波导结构;对于大电流板来说,建议直接运用Polygon Pour去铺实心铜皮,其厚度至少得是2盎司。工程是讲究灵活变通的,可千万别生搬硬套。

在实际布线期间,你又曾碰到过哪一种死活都绕不过去的DRC报错呢?在评论区抛出来,我来帮你瞧瞧该怎么破解。若觉得有用,那就点个赞,转发给一同画板的同事。

常见问题(FAQ)

常规信号线的线宽推荐设多少?
最小线宽0.2mm、优选0.3mm约等于12mil、最大0.5mm。0.3mm能稳定承载1A电流,寄生电感也控制在合理范围,板子电流大时可以直接加粗到0.5mm。
加宽线宽后出现间距违规报错怎么办?
回到规则里的电气间距设置,把最小间距从默认的0.2mm调整为0.25mm,或者对部分电源线单独设定规则。不要不加思考地删除违规项,否则很容易引发短路。
差分对紧凑耦合和宽松耦合怎么选?
间距0.15mm的紧密耦合适合USB 3.0和PCIe这类高速信号,间距0.25mm的宽松耦合适合I2S、SPI等普通差分信号。若板厂最小线距能做到0.15mm且预算充足就选紧密耦合,否则选宽松耦合。
0 / 600
0 讨论
热门最新
总结
暂无总结