在PCB設(shè)計(jì)中,很多初學(xué)者或剛轉(zhuǎn)行的工程師總以為:“拉線(xiàn)不就是從A接到B,走通就行了嗎?”
但實(shí)際上,布線(xiàn)的好壞,直接決定了電路的性能、工藝良率和長(zhǎng)期可靠性!
拉得隨便,輕則EMI超標(biāo)、信號(hào)反射,重則器件虛焊、整板返工。
今天我們就用7張圖,系統(tǒng)講清楚PCB布線(xiàn)時(shí)必須掌握的走線(xiàn)規(guī)范,每一個(gè)都是實(shí)打?qū)嵉墓こ探?jīng)驗(yàn)總結(jié)!
1. 走線(xiàn)太細(xì),等于“挑戰(zhàn)工廠(chǎng)極限”
在國(guó)內(nèi)主流PCB加工廠(chǎng)的生產(chǎn)工藝下:
- 推薦走線(xiàn)線(xiàn)寬 ≥4mil(0.1016mm)
-
- 特殊情況最低可接受 3.5mil(0.0889mm),但會(huì)顯著提高報(bào)廢率
2. 任意角度走線(xiàn),不如135°來(lái)的穩(wěn)
蝕刻工藝在處理“任意角度”走線(xiàn)時(shí)容易出問(wèn)題,建議布線(xiàn)使用:
- 45° 或 135°走線(xiàn),如圖1右側(cè)示意
-
- 避免出現(xiàn)雜亂無(wú)規(guī)則的銳角、斜角
這樣不僅走線(xiàn)平滑,也方便自動(dòng)布線(xiàn)工具優(yōu)化。
3. PCB布線(xiàn)的大忌:90°直角走線(xiàn)!
為什么直角走線(xiàn)會(huì)被大力禁止?如圖2所示,直角或銳角走線(xiàn)會(huì)帶來(lái)三大隱患:
- 阻抗不連續(xù):信號(hào)易反射,產(chǎn)生波形畸變
- 尖端EMI干擾:角尖處是高頻輻射源
-
- 蝕刻變形風(fēng)險(xiǎn):走線(xiàn)變細(xì)甚至斷裂
所以,一條信號(hào)線(xiàn)能用135°過(guò)渡,就絕不90°拐彎!
4. 錫焊偏差 + 異形焊盤(pán) = 器件貼片歪斜風(fēng)險(xiǎn)
以0402封裝電阻為例:如圖3所示:當(dāng)走線(xiàn)從對(duì)角引出時(shí),實(shí)際生產(chǎn)中的阻焊層偏差可能造成“異形焊盤(pán)”。
圖3焊盤(pán)的實(shí)際制作效果
進(jìn)而在圖4中看到,由于焊錫張力不均勻,電阻可能發(fā)生旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)等貼裝異?,F(xiàn)象!
圖4 不良出線(xiàn)造成器件容易旋轉(zhuǎn)
這不是設(shè)計(jì)沒(méi)通電,而是布線(xiàn)方式造成的焊接不良!
5. 正確出線(xiàn)方式:關(guān)于長(zhǎng)軸或短軸對(duì)稱(chēng)
解決旋轉(zhuǎn)或漂移問(wèn)題的核心在于“扇出方式”:
- 關(guān)于長(zhǎng)軸對(duì)稱(chēng)出線(xiàn):減少旋轉(zhuǎn)
-
- 關(guān)于短軸對(duì)稱(chēng)出線(xiàn):減少偏移漂移
圖5中展示了正確扇出方法,確保芯片元件在回流焊后貼裝穩(wěn)定、均勻受力。
圖5 器件的出線(xiàn)
6. 同網(wǎng)焊盤(pán)不能直接走線(xiàn)
你是不是也習(xí)慣把相鄰?fù)W(wǎng)絡(luò)的焊盤(pán)直接走線(xiàn)連起來(lái)?
看似省事,實(shí)則大坑!
圖6展示:兩焊盤(pán)直鏈在手工焊接時(shí)容易連錫、短路,因?yàn)楹稿a會(huì)自動(dòng)“爬錫”填滿(mǎn)中間間隙。
正確方式是:每個(gè)焊盤(pán)獨(dú)立拉出一小段線(xiàn),再合并連接,這樣焊接更安全、更美觀。
圖6 相鄰?fù)W(wǎng)絡(luò)焊盤(pán)的鏈接方式
7. 連接器拉線(xiàn)要從焊盤(pán)中間出!
連接器使用頻率高,經(jīng)常插拔,如果走線(xiàn)不規(guī)范,可能在拔插中將線(xiàn)路撕裂!
圖7正確做法為:
- 拉線(xiàn)必須從焊盤(pán)中心點(diǎn)引出;
-
- 嚴(yán)禁從焊盤(pán)邊緣拉線(xiàn)、斜角出線(xiàn)或繞彎走線(xiàn)。
不然線(xiàn)撕掉不說(shuō),PCB焊盤(pán)也可能脫落!
圖7 連接器的出線(xiàn)
小結(jié):牢記這7點(diǎn),布線(xiàn)效率+質(zhì)量雙提升!
問(wèn)題類(lèi)型 | 錯(cuò)誤現(xiàn)象 | 推薦做法 |
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線(xiàn)寬過(guò)細(xì) | 蝕刻斷線(xiàn)、良率低 | ≥4mil,盡量≥5mil |
任意角度走線(xiàn) | 路徑雜亂、EMI強(qiáng) | 使用45°/135°角 |
直角走線(xiàn) | 反射嚴(yán)重、EMI強(qiáng) | 避免直角,用弧線(xiàn)或斜角 |
異形焊盤(pán) | 元件旋轉(zhuǎn)、貼歪 | 關(guān)于長(zhǎng)軸/短軸對(duì)稱(chēng)出線(xiàn) |
相鄰焊盤(pán)直鏈 | 容易連錫 | 拉線(xiàn)后再匯合 |
連接器出線(xiàn)斜走 | 插拔撕裂線(xiàn) | 從中心直出 |
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