【正文】 構(gòu)（ a）中，關(guān)鍵尺寸是通孔直徑（鉆孔大小）、焊接區(qū)直徑、焊接區(qū)與接地 /電源平面切斷處之間的間隙、通孔間距以及過(guò)孔到接地通孔的間距（ b） PCB特性阻抗設(shè)計(jì) ? 隨著電路的工作頻率的進(jìn)一步提高，很多器件的采用“差分”信號(hào)輸入輸出，信號(hào)間的偶合有差分阻抗的要求。設(shè)計(jì)者必須對(duì) PCB上的部分線段的阻抗進(jìn)行控制。 ? 就 PCB的阻抗控制而言，其所涉及的面是比較廣泛的。但在具體的加工和設(shè)計(jì)時(shí)我們一般控制其主要因素，具體而言： ? Er介電常數(shù) ? H介質(zhì)厚度 ? W線條寬度 ? t線條厚度 PCB特性阻抗設(shè)計(jì) 微條線（ Microstrip） Z0= [87/(Er +)189。](+T) 帶線（ Stripline) Z0= [60/Er189。]Ln4H/ [(+T/W) ] 計(jì)算公式 1 PCB特性阻抗設(shè)計(jì) 計(jì)算公式 2 PCB特性阻抗設(shè)計(jì) 計(jì)算公式 2 PCB特性阻抗設(shè)計(jì) 計(jì)算公式 2 PCB特性阻抗設(shè)計(jì) 計(jì)算公式 2 PCB特性阻抗設(shè)計(jì) PCB特性阻抗設(shè)計(jì) Er（ 介電常數(shù)） 就目前而言通常情況下選用的材料為 FR4， 該種材料的 Er特性為隨著加載頻率的不同而變化，一般情況下 Er的分水嶺默認(rèn)為 1GHZ（ 高頻）。目前材料廠商能夠承諾的指標(biāo)（ 1MHz)。在使用頻率為 1GHZ以下的其 Er認(rèn)為 4． 2左右，— 。故設(shè)計(jì)時(shí)如有阻抗的要求則須考慮該產(chǎn)品的當(dāng)時(shí)的使用頻率。 在不同的層間結(jié)構(gòu)和排列時(shí)，其具體的變化是不同的如 7628+2116時(shí) Er是多少，并不是簡(jiǎn)單的算術(shù)平均數(shù)。 各種結(jié)構(gòu)的排列在 Microstrip amp。 Stripline時(shí)所表現(xiàn)出的 Er也是不同的。 （全部為 1GHz狀態(tài)下 ) PCB特性阻抗設(shè)計(jì) 8層板的通常配置 1080+7628 1080+7628 1080+7628 1080+7628 1/1 1/1 1/1 ? 其阻抗值一般為兩種情況： ? Microstrip Line=8mil Zo=70 左右 ? Offset Stripline 有兩種可能 1. Line=8mil Zo=45 左右 2. Line=8mil Zo=50 左右 3. 如為背板的設(shè)計(jì)則還有另一種情況 ? 針對(duì)不同的需要可以對(duì)左示的結(jié)構(gòu)進(jìn)行更改而得 。 PCB特性阻抗設(shè)計(jì) 特性阻抗的 CAD軟件 Protel DXP Cadence PCB Menter POLAR CITS25 UltrCAD PCB特性阻抗設(shè)計(jì) PCB特性阻抗設(shè)計(jì) PCB特性阻抗設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)高速電路板 ?電路板系統(tǒng)的互連包括：芯片到電路板、 PCB板內(nèi)互連以及 PCB與外部器件之間的三類互連 ?串?dāng)_。 由于交互電容增大，各信號(hào)層之間的串?dāng)_比各層本身的串?dāng)_還大 ?環(huán)流。 電流圍繞各電源層流動(dòng)且與信號(hào)并行 ,大量電流進(jìn)入主電源層并通過(guò)地線層返回。 EMC特性會(huì)由于環(huán)流的增大而惡化 ?阻抗的控制。 信號(hào)離控制層越遠(yuǎn)，由于周圍有其它導(dǎo)體 ,因此阻抗控制的精度就越低 設(shè)計(jì)高速電路板 芯片到 PCB板間的互連 設(shè)計(jì)高速電路板 高頻 PCB設(shè)計(jì)的技巧和方法如下： 1. 傳輸線拐角要采用 45176。 角 ， 以降低回?fù)p 。 2. 要采用絕緣常數(shù)值按層次嚴(yán)格受控的高性能絕緣電路板 。 這種方法有利于對(duì)絕緣材料與鄰近布線之間的電磁場(chǎng)進(jìn)行有效管理 。 3. 要完善有關(guān)高精度蝕刻的 PCB設(shè)計(jì)規(guī)范 。 要考慮規(guī)定線寬總誤差為 +/ 0 . 0007英寸 、 對(duì)布線形狀的下切(undercut)和橫斷面進(jìn)行管理并指定布線側(cè)壁電鍍條件 。對(duì)布線 (導(dǎo)線 )幾何形狀和涂層表面進(jìn)行總體管理 ， 對(duì)解決與微波頻率相關(guān)的趨膚效應(yīng)問(wèn)題及實(shí)現(xiàn)這些規(guī)范相當(dāng)重要 。 設(shè)計(jì)高速電路板 4. 突出引線存在抽頭電感 ， 要避免使用有引線的組件 。 高頻環(huán)境下 ， 最好使用表面安裝組件 。 5. 對(duì)信號(hào)過(guò)孔而言 ， 要避免在敏感板上使用過(guò)孔加工 (THT)工藝 ， 因?yàn)樵摴に嚂?huì)導(dǎo)致過(guò)孔處產(chǎn)生引線電感 。 如一個(gè) 20層板上的一個(gè)過(guò)孔用于連接 1至 3層時(shí) ， 引線電感可影響 4到19層 。 6. 要提供豐富的接地層 。 要采用模壓孔將這些接地層連接起來(lái)防止 3維電磁場(chǎng)對(duì)電路板的影響 。 7. 要選擇非電解鍍鎳或浸鍍金工藝，不要采用 HASL法進(jìn)行電鍍。這種電鍍表面能為高頻電流提供更好的趨膚效應(yīng)。此外，這種高可焊涂層所需引線較少，有助于減少環(huán)境污染。 設(shè)計(jì)高速電路板 8. 阻焊層可防止焊錫膏的流動(dòng) 。 但是 ， 由于厚度不確定性和絕緣性能的未知性 ， 整個(gè)板表面都覆蓋阻焊材料將會(huì)導(dǎo)致微帶設(shè)計(jì)中的電磁能量的較大變化。 一般采用焊壩 ( solder dam)來(lái)作阻焊層 。 設(shè)計(jì)高速電路板 PCB與外部裝置互連 可制造性設(shè)計(jì)（ DFM) DesignforManufacturability ? 產(chǎn)品的可制造性 (工藝性 )是一個(gè)必須要考慮的因素，如 果線路板設(shè)計(jì)不符合可制造性 (工藝性 )要求，將大大降 低產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，嚴(yán)重的情況下甚至?xí)?dǎo)致所設(shè)計(jì)的 產(chǎn)品根本無(wú)法制造出來(lái)。 ? DFM主要研究產(chǎn)品本身的物理設(shè)計(jì)與制造系統(tǒng)各部分 之間的相互關(guān)系，并把它用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)中以便將整個(gè)制 造系統(tǒng)融合在一起進(jìn)行總體優(yōu)化。 ? 設(shè)計(jì)階段決定了一個(gè)產(chǎn)品 80％的制造成本。許多質(zhì)量特 性也是在設(shè)計(jì)時(shí)就固定下來(lái)，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮制 造因素是很重要的。 可制造性設(shè)計(jì)（ DFM) DesignforManufacturability DFM的基本原則 ? 最好是將所有板子的尺寸控制在兩三種之內(nèi) ? 一個(gè)板子里包含不同種拼板是一個(gè)不錯(cuò)的設(shè)計(jì)方法 在板子的周圍應(yīng)提供一些邊框，尤其在板邊緣有元件 時(shí)，大多數(shù)自動(dòng)裝配設(shè)備要求板邊至少要預(yù)留 6mm的 區(qū)域 ? 盡量在板子的頂面 (元件面 )進(jìn)行布線，線路板底面 (焊 接面 )容易受到損壞。不要在靠近板子邊緣的地方布線 ? 對(duì)于具有較多引腳數(shù)的器件如接線座或扁平電纜，應(yīng) 使用橢圓形焊盤而不是圓形以防止波峰焊時(shí)出現(xiàn)錫橋 可制造性設(shè)計(jì)（ DFM) DesignforManufacturability DFM的基本原則 ? 軸向元件應(yīng)相互平行，這樣軸向插裝機(jī)在插裝時(shí)就不 需要旋轉(zhuǎn) PCB ? 相似的元件在板面上應(yīng)以相同的方式排放。例如使所 有徑向電容的負(fù)極朝向板件的右面，使所有雙列直插 封裝 (DIP)的缺口標(biāo)記面向同一方向等等 ? 充分利用絲印在板面上作記號(hào)，例如畫一個(gè)框用于貼 條形碼 ? 元件參考符 (CRD)以及極性指示，應(yīng)在元件插入后仍 然可見(jiàn) 可制造性設(shè)計(jì)（ DFM) DesignforManufacturability DFM的基本原則 ?元件離板邊緣應(yīng)至少有 (最好為 3mm)的距離，這將使線路板更加易于進(jìn)行傳送和波峰焊接，且對(duì)外圍元件的損壞更小 ?元件高出板面距離需超過(guò) 2mm時(shí) (如整流二極管、大功率振蕩器等 )，其下面應(yīng)加墊片 ?盡量使元件均勻地分布在 PCB上，以降低翹曲 ?不要將導(dǎo)線或電纜線直接接到 PCB上，而應(yīng)使用連接器 盡量減少板上使用元件的種類 可制造性設(shè)計(jì)（ DFM) DesignforManufacturability DFM的基本原則 ?使定位孔間距及其與元件之間的距離大一些，并根據(jù)插裝設(shè)備對(duì)其尺寸進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和優(yōu)化處理；不要對(duì)定位孔做電鍍 ?盡量使定位孔也作為 PCB在最終產(chǎn)品中的安裝孔使用，這樣可減少制作時(shí)的鉆孔工序 ?對(duì)于較大的板子，應(yīng)在中心留出一條通路以便過(guò)波峰焊時(shí)在中心位置對(duì)線路板進(jìn)行支撐，防止板子下垂和焊錫濺射 在排版設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮針床可測(cè)性問(wèn)題，可以用平面焊盤 (無(wú)引線 )以便在線測(cè)試時(shí)與引腳的連接更好，使所有電路節(jié)點(diǎn)均可測(cè)試 盡可能 謝謝參與本次技術(shù)交流！