Para lograr un buen diseño de PCB, además del diseño general del enrutamiento, las reglas para el ancho y el espaciado de las líneas también son cruciales.Esto se debe a que el ancho y el espaciado de las líneas determinan el rendimiento y la estabilidad de la placa de circuito.Por lo tanto, este artículo proporcionará una introducción detallada a las reglas generales de diseño para el ancho y el espaciado de las líneas de PCB.
Es importante tener en cuenta que la configuración predeterminada del software debe configurarse correctamente y que la opción Verificación de reglas de diseño (DRC) debe estar habilitada antes del enrutamiento.Se recomienda utilizar una rejilla de 5 mil para el enrutamiento y, para longitudes iguales, se puede configurar una rejilla de 1 mil según la situación.
Reglas de ancho de línea de PCB:
1.El enrutamiento debe cumplir primero con la capacidad de fabricación de la fábrica.Confirmar el fabricante de producción con el cliente y determinar su capacidad de producción.Si el cliente no proporciona requisitos específicos, consulte las plantillas de diseño de impedancia para conocer el ancho de línea.
2.Plantillas de impedancia: según el espesor de la placa proporcionada y los requisitos de capa del cliente, seleccione el modelo de impedancia adecuado.Establezca el ancho de la línea de acuerdo con el ancho calculado dentro del modelo de impedancia.Los valores de impedancia comunes incluyen 50 Ω de un solo extremo, 90 Ω diferencial, 100 Ω, etc. Tenga en cuenta si la señal de la antena de 50 Ω debe considerar la referencia a la capa adyacente.Para apilamientos de capas de PCB comunes como referencia a continuación.
3. Como se muestra en el diagrama siguiente, el ancho de la línea debe cumplir con los requisitos de capacidad de carga actual.En general, según la experiencia y considerando los márgenes de enrutamiento, el diseño del ancho de la línea eléctrica se puede determinar mediante las siguientes pautas: Para un aumento de temperatura de 10 °C, con 1 oz de espesor de cobre, un ancho de línea de 20 mil puede manejar una corriente de sobrecarga de 1 A;Para un espesor de cobre de 0,5 oz, un ancho de línea de 40 mil puede soportar una corriente de sobrecarga de 1 A.
4. Para fines de diseño general, el ancho de línea debe controlarse preferiblemente por encima de 4 mil, lo que puede cumplir con las capacidades de fabricación de la mayoría de los fabricantes de PCB.Para diseños donde no es necesario el control de impedancia (principalmente placas de 2 capas), diseñar un ancho de línea superior a 8 mil puede ayudar a reducir el costo de fabricación de la PCB.
5. Considere el ajuste del espesor del cobre para la capa correspondiente en el recorrido.Tomemos como ejemplo 2 oz de cobre, intente diseñar el ancho de línea por encima de 6 mil.Cuanto más grueso sea el cobre, mayor será el ancho de la línea.Pregunte por los requisitos de fabricación de fábrica para diseños de espesores de cobre no estándar.
6. Para diseños BGA con pasos de 0,5 mm y 0,65 mm, se puede utilizar un ancho de línea de 3,5 mil en ciertas áreas (se puede controlar mediante reglas de diseño).
7. Los diseños de tableros HDI pueden utilizar un ancho de línea de 3 mil.Para diseños con anchos de línea inferiores a 3 mil, es necesario confirmar la capacidad de producción de la fábrica con el cliente, ya que algunos fabricantes solo pueden producir anchos de línea de 2 mil (pueden controlarse mediante reglas de diseño).Los anchos de línea más delgados aumentan los costos de fabricación y extienden el ciclo de producción.
8. Las señales analógicas (como las de audio y vídeo) deben diseñarse con líneas más gruesas, normalmente de alrededor de 15 mil.Si el espacio es limitado, el ancho de la línea debe controlarse por encima de 8 mil.
9. Las señales de RF deben manejarse con líneas más gruesas, con referencia a capas adyacentes y con impedancia controlada a 50Ω.Las señales de RF deben procesarse en las capas externas, evitando las capas internas y minimizando el uso de vías o cambios de capa.Las señales de RF deben estar rodeadas por un plano de tierra, siendo preferiblemente la capa de referencia el cobre GND.
Reglas de espaciado de líneas de cableado de PCB
1. El cableado debe cumplir primero con la capacidad de procesamiento de la fábrica, y el espacio entre líneas debe cumplir con la capacidad de producción de la fábrica, generalmente controlada a 4 mil o más.Para diseños BGA con espaciado de 0,5 mm o 0,65 mm, se puede utilizar un espaciado entre líneas de 3,5 mil en algunas áreas.Los diseños HDI pueden elegir un interlineado de 3 mil.Los diseños por debajo de 3 mil deben confirmar la capacidad de producción de la fábrica de fabricación con el cliente.Algunos fabricantes tienen una capacidad de producción de 2 mil (controlada en áreas de diseño específicas).
2. Antes de diseñar la regla de espaciado de líneas, considere el requisito de espesor de cobre del diseño.Para 1 onza de cobre, intente mantener una distancia de 4 mil o más, y para 2 onzas de cobre, intente mantener una distancia de 6 mil o más.
3. El diseño de distancia para pares de señales diferenciales debe establecerse de acuerdo con los requisitos de impedancia para garantizar el espaciado adecuado.
4. El cableado debe mantenerse alejado del marco de la placa y tratar de garantizar que el marco de la placa pueda tener vías de tierra (GND).Mantenga la distancia entre las señales y los bordes del tablero por encima de 40 mil.
5. La señal de la capa de energía debe tener una distancia de al menos 10 mil de la capa GND.La distancia entre los planos de potencia y de cobre de potencia debe ser de al menos 10 mil.Para algunos circuitos integrados (como BGA) con espacios más pequeños, la distancia se puede ajustar adecuadamente a un mínimo de 6 mil (controlado en áreas de diseño específicas).
6. Las señales importantes como relojes, diferenciales y señales analógicas deben tener una distancia de 3 veces el ancho (3W) o estar rodeadas por planos de tierra (GND).La distancia entre líneas debe mantenerse a 3 veces el ancho de la línea para reducir la diafonía.Si la distancia entre los centros de dos líneas no es inferior a 3 veces el ancho de la línea, se puede mantener el 70% del campo eléctrico entre las líneas sin interferencias, lo que se conoce como principio de 3W.
7. Las señales de capas adyacentes deben evitar el cableado paralelo.La dirección de enrutamiento debe formar una estructura ortogonal para reducir la diafonía entre capas innecesaria.
8. Al realizar el recorrido sobre la capa superficial, mantenga una distancia de al menos 1 mm desde los orificios de montaje para evitar cortocircuitos o roturas de líneas debido al estrés de la instalación.El área alrededor de los orificios para los tornillos debe mantenerse despejada.
9. Al dividir capas de poder, evite divisiones excesivamente fragmentadas.En un plano de potencia, trate de no tener más de 5 señales de potencia, preferiblemente dentro de 3 señales de potencia, para garantizar la capacidad de carga de corriente y evitar el riesgo de que la señal cruce el plano dividido de las capas adyacentes.
10. Las divisiones del plano de potencia deben mantenerse lo más regulares posible, sin divisiones largas o en forma de mancuernas, para evitar situaciones en las que los extremos sean grandes y el medio pequeño.La capacidad de carga actual debe calcularse en función del ancho más estrecho del plano de cobre de potencia.
Shenzhen ANKE PCB Co., LTD.
2023-9-16
Hora de publicación: 19-sep-2023
