在高速PCB设计原理图设计时,如何考虑阻抗匹配问题?
在设计高速PCB电路时,阻抗匹配是设计的要素之一。而阻抗值跟走线方式有直接的关系,例如是走在表面层(microstrip)或内层(stripline/doublestripline),与参考层(电源层或地层)的距离,走线宽度,PCB材质等均会影响走线的特性阻抗值。也就是说要在布线后才能确定阻抗值。一般仿真软件会因线路模型或所使用的数学算法的限制而无法考虑到一些阻抗不连续的布线情况,这时候在原理图上只能预留一些terminators(端接),如串联电阻等,来缓和走线阻抗不连续的效应。真正根本解决问题的方法还是布线时尽量注意避免阻抗不连续的发生。 PCB六层板的叠层对于芯片密度较大、时钟频率较高的设计应考虑6层板的设计线路板生产厂家
防止PCB板翘的方法之一:
1、工程设计:印制板设计时应注意事项:A.层间半固化片的排列应当对称,例如六层板,1~2和5~6层间的厚度和半固化片的张数应当一致,否则层压后容易翘曲。B.多层板芯板和半固化片应使用同一供应商的产品。C.外层A面和B面的线路图形面积应尽量接近。若A面为大铜面,而B面*走几根线,这种印制板在蚀刻后就很容易翘曲。如果两面的线路面积相差太大,可在稀的一面加一些**的网格,以作平衡。
2、下料前烘板:覆铜板下料前烘板(150摄氏度,时间8±2小时)目的是去除板内的水分,同时使板材内的树脂完全固化,进一步消除板材中剩余的应力,这对防止板翘曲是有帮助的。目前,许多双面、多层板仍坚持下料前或后烘板这一步骤。但也有部分板材厂例外,目前各PCB厂烘板的时间规定也不一致,从4-10小时都有,建议根据生产的印制板的档次和客户对翘曲度的要求来决定。剪成拼板后烘还是整块大料烘后下料,二种方法都可行,建议剪料后烘板。内层板亦应烘板。
国内fpc生产电路板(PCB)设计规范。
PCB多层板LAYOUT设计规范之六:
40.倒角规则:PCB设计中应避免产生锐角和直角,产生不必要的辐射,同时工艺性能也不好,所有线与线的夹角应大于135度
41.滤波电容焊盘到连接盘的线线应采用0.3mm的粗线连接,互连长度应≤1.27mm。
42.一般情况下,将高频的部分设在接口部分,以减少布线长度。同时还要考虑到高/低频部分地平面的分割问题,通常采用将二者的地分割,再在接口处单点相接。
43.对于导通孔密集的区域,要注意避免在电源和地层的挖空区域相互连接,形成对平面层的分割,从而破坏平面层的完整性,并进而导致信号线在地层的回路面积增大。
44.电源层投影不重叠准则:两层板以上(含)的PCB板,不同电源层在空间上要避免重叠,主要是为了减少不同电源之间的干扰,特别是一些电压相差很大的电源之间,电源平面的重叠问题一定要设法避免,难以避免时可考虑中间隔地层。
45.3W规则:为减少线间窜扰,应保证线间距足够大,当线中心距不少于3倍线宽时,则可保持70%的电场不互相干扰,如要达到98%的电场不互相干扰,可使用10W规则。
46.20H准则:以一个H(电源和地之间的介质厚度)为单位,若内缩20H则可以将70%的电场限制在接地边沿内,内缩 1000H则可以将98%的电场限制在内。
PCB多层板LAYOUT设计规范之十八:
149.对于中大规模集成电路,每个电源引脚配接一个0.1uf的滤波电容。对电源引脚冗余量较大的电路也可按输出引脚的个数计算配接电容的个数,每5个输出配接一个0.1uf滤波电容。
150.对无有源器件的区域,每6cm2至少配接一个0.1uf的滤波电容
151.对于超高频电路,每个电源引脚配接一个1000pf的滤波电容。对电源引脚冗余量较大的电路也可按输出引脚的个数计算配接电容的个数,每5个输出配接一个1000pf的滤波电容
152.高频电容应尽可能靠近IC电路的电源引脚处。
153.每5只高频滤波电容至少配接一只一个0.1uf滤波电容;
154.每5只10uf至少配接两只47uf低频的滤波电容;155.每100cm2范围内,至少配接1只220uf或470uf低频滤波电容;
156.每个模块电源出口周围应至少配置2只220uf或470uf电容,如空间允许,应适当增加电容的配置数量;
157.脉冲与变压器隔离准则:脉冲网络和变压器须隔离,变压器只能与去耦脉冲网络连接,且连接线**短。
158.在开关和闭合器的开闭过程中,为防止电弧干扰,可以接入简单的RC网络、电感性网络,并在这些电路中加入一高阻、整流器或负载电阻之类,如果还不行,就将输入和载出引线进行屏蔽。此外,还可以在这些电路中接入穿心电容。 PCB层说明:多层板和堆叠规则。
RF PCB的十条标准之五
在高频环境下工作的有源器件,往往有一个以 上的电源引脚,这个时候一定要注意在每个电源的引脚附近(1mm左右)设置单独的去偶电容,容值在100nF左右。在电路板空间允许的情况下,建议每个引 脚使用两个去偶电容,容值分别为1nF和100nF。一般使用材质为X5R或者X7R的陶瓷电容。对于同一个RF有源器件,不同的电源引脚可能为这个器件 (芯片)中不同的官能部分供电,而芯片中的各个官能部分可能工作在不同的频率上。比如ADF4360有三个电源引脚,分别为片内的VCO、PFD以及数字 部分供电。这三个部分实现了完全不同的功能,工作频率也不一样。一旦数字部分低频率的噪音通过电源走线传到了VCO部分,那么VCO输出频率则可能被这个 噪音调制,出现难以消除的杂散。为了防止这样的情况出现,在有源RF器件的每个官能部分的供电引脚除了使用单独的去偶电容外,还必须经过一个电感磁珠 (10uH左右)再连到一起。这种设计对于那些包含了LO缓冲放大和RF缓冲放大的有源混频器LO-RF、LO-IF的隔离性能的提升是非常有利的。 PCB多层板硬技术,夯实高质量产品。线路板 usb
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PCB四层板的叠层
1.SIG-GND(PWR)-PWR(GND)-SIG;
2.GND-SIG(PWR)-SIG(PWR)-GND;
以上两种叠层设计,潜在的问题是对于传统的1.6mm(62mil)板厚。层间距将会变得很大,不仅不利于控制阻抗,层间耦合及屏蔽;特别是电源地层之间间距很大,降低了板电容,不利于滤除噪声
第一种方案,通常应用于板上芯片较多的情况。此方案可得到较好的SI性能,对于EMI性能来说并不是很好,主要要通过走线及其他细节来控制。注意:地层放在信号**密集的信号层的相连层,利于吸收和抑制辐射;增大板面积,体现20H规则。
第二种方案,应用于板上芯片密度足够低和芯片周围有足够面积(放置所要求的电源覆铜层)的场合。此种方案PCB的外层均为地层,中间两层均为信号/电源层。信号层上的电源用宽线走线,这可使电源电流的路径阻抗低,且信号微带路径的阻抗也低,也可通过外层地屏蔽内层信号辐射。从EMI控制的角度看,是现有的比较好4层PCB结构。
注意:中间两层信号、电源混合层间距要拉开,走线方向垂直,避免出现串扰;适当控制板面积,体现20H规则;如要控制走线阻抗,上述方案要非常小心地将走线布置在电源和接地铺铜的下边。另外,电源或地层上的铺铜之间尽可能地互连一起,以确保DC和低频的连接性 hdi线路板生产厂家
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