PCB设计最常见的十大失误及避坑全攻略

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实测过Altium Designer 22者,以及立创 EDA 专业版践行之人,曾历经例如过孔导致严重堵塞终致整板报废,还有差分阻抗出现剧烈跳变等这种棘手情况。

第一步 用DRC规则自动扫雷

导致菜单栏能张开,在工具里寻得该设计规则检查,在电气规则范畴其内,将最小线宽设定为0.254mm,而间距则被确立为0.2mm的形态。随后,促使点击运行DRC这一行为发生,耐心等待系统以自动的方式,将所有违背规则的对象高亮处理。就在这个时候,千万不要直接去点击那个“关闭”,而是需要将每一条错误信息,挨着依次点开去查看,寻找到那份具体的坐标,紧接着去修正改之处。

有这样一个情况,新手需要避开坑害。常见的报错呈这种模样,显示为“Net has multiple names”。此种情况为啥出现?原因当是那复制模块时,网络标号出现了重名。那解决的门道是啥?办法是先把报错网络选出来,然后右键点击,从中选取查找相似对象这一操作,接着进行批量统一重命名,之后再运行DRC就可以啦。

第二步 过孔处理防短路

在放置这一操作里的过孔选项内,把过孔的外径设置成0.6mm,把过孔的内径设置成0.3mm。关键参数的最优推荐数值是内径为0.3mm、外径为0.6mm,其原因在于这一尺寸不但能够满足常规2A以下电流的承载要求,而且还能够防止因过孔过小导致电镀不均匀进而产生死孔。完成放置之后,将所有过孔选中,在属性面板里勾选强制顶底连铜,以使线路导通。

要避开的坑,常见出现的报错呈现这样的情况,即“过孔周围铜皮短路”,其原因在于,在自动铺铜这个操作过程当中,过孔焊盘跟铺铜之间的间距实在是过小了。而对应的解决办法是,进入到设计这个范畴底下的规则部分,找到铺铜连接这一选项,把过孔与铜皮之间的间距调整为 0.3mm,之后再重新进行铺铜的操作,如此便可解决问题。

第三步 差分信号线阻抗匹配

基于如下情况,即针对USB或者HDMI等诸如高速这样的接口,去选择运用走线→差分对工具,进而设定线宽成0.2mm,以及设置其间距在0.15mm。实际存在两种操作方案,其一为手动情况对其实施绕于等长,这个方案适合信号数量比较少,并且预期涉及工期宽裕的相关场景,其二则是运用工具,也就是交互式绕去利用线呈现自动匹配,此方案适合于信号数量众多,以及整个工期处于严谨抓紧情况的场景,如果选择方案一,精度方面很高,然而却需要耗费较多时间,如果选择方案二,效率层面比较高,不过后续要求进行细微调整,究竟如何取舍这个应用逻辑,需要参考项目当中面对的紧急急迫程度。

【新手避坑】:高频完整报错呈现为“差分对阻抗不连续,信号反射严重”。此报错出现的根本原因在于,差分对历经过孔或者换层时,参考平面被切断。解决流程如下:先检查差分对所经过的每一层,查看是否存在完整地平面,如果没有,就在过孔旁边放置4个地过孔以打通回流路径,接着在软件里运行信号完整性分析进行重新校验,一直到反射系数低于0.1。

第四步 电源网络加粗处理

在设计这个范畴里的网络类当中,针对VCC以及GND网络,要专门去建立电源类,接着要依照电流值来计算,把那线宽设定成1mm或者比1mm更大(常规情况下1A对应着0.5mm的线宽)。具体的操作步骤是,先选出VCC网络,然后右键点击选择规则应用里的线宽这项设置,把最小值、首选值还包括最大值这几个数值统统设定为1mm。

菜鸟需防坑,常见的一种报错情况为,是因电源走线的电流容量欠缺,进而导致温升越过了标准范围。解决的法子是,先要运用工具,然后找到电流计算器,接着输入线宽为1mm以及铜厚为1oz,以此来确认载流量,若载流量达不到要求,就需要增大线宽,或者采用铜皮填充的方式。

需要加以说明的是,此方法在老旧的Protel 99 SE里是不适用的,或者在无法运行DRC的极简版EDA软件里也是不适用的。其替代方案为,手动逐条去进行引脚的检查,借助菜单→查找相似对象模式来批量选中同类网络,随后手动对线宽属性修改,虽说这样效率偏低,然而却能够确保基础的可靠性。

常见问题(FAQ)

DRC里最小线宽和间距设成多少合适?
电气规则里最小线宽设0.254mm、间距设0.2mm。运行DRC后要把每条报错逐个点开查看坐标再修正,不要直接关闭。
过孔的内径和外径取多少?
推荐内径0.3mm、外径0.6mm。这个尺寸既能满足常规2A以下电流的承载要求,又能防止过孔过小导致电镀不均匀产生死孔。
差分对经过孔或换层后阻抗不连续、反射严重怎么处理?
先检查差分对经过的每一层是否有完整地平面,没有就在过孔旁边放4个地过孔打通回流路径,再运行信号完整性分析,直到反射系数低于0.1。
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