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    千次阅读 2019-12-18 12:09:45
    Administrator PCB Layout 注意事项——布线 目录  一、EMC优化 2 ●调整过孔位置,使覆铜连成整块 2 ●易受干扰的关键信号线作包地处理 3 ●特殊封装——导线直连焊盘的“0欧电阻” 4 ●关键信号或元件的背面...

    Administrator

    PCB Layout 注意事项——布线


    目录


     一、EMC优化

    ●调整过孔位置,使覆铜连成整块

    ●易受干扰的关键信号线作包地处理

    ●特殊封装——导线直连焊盘的“0欧电阻”

    ●关键信号或元件的背面铺地,不要走线,避免干扰

    ●蛇形线绕等长

    ●电源线按“主线——支线”走成分支形,避免环形

    ●电源先经过滤波电容,再进元件,先大电容后小电容

    ●延伸出去的铜皮要打地孔接地,避免悬空形成“天线”

    补充:加地孔让元件接地良好


    二、批量生产相关问题

    ●导线远离螺丝孔

    附:PCB Layout 一般安全距离

    ●IC或贴片插座中,同一网络的相邻引脚,先引出导线再相连


    三、其他布线规则

    ●进出线同宽

    ●对称出线

    ●走线方向统一

    ●焊盘出线位置优化

    ●兼顾多条规则,如EMC最佳、线路最短,布局整齐,方便检修等……

    ●布线次序、线宽




    说明:本文所有文字及截图,均整理自本人日常工作总结,用于个人学习及同行交流,不足之处,欢迎交流指正!

    --Perry

    2019.12




    一、EMC优化


    调整过孔位置,使覆铜连成整块

    1、下左图,白色箭头处过孔太靠下,覆铜被分成左右两块。

    右图,过孔上移,下方可完整覆铜。绿箭头所指的两边区域能通过大块铜皮良好连接。


    总结:布线阶段要提前考虑,避免零碎覆铜,影响EMC。甚至形成孤岛死铜,使元件接地脚接不到地。

    2、尽量避免割裂铜皮。下图,过孔1跟上下导线2和3保持足够距离,顶层覆铜时绿线标记处的铜皮就能连起来(右图示),不会断开。


    下图,底层同样留有空间,使蓝线标记处的底层铜皮相连。


    总结:布线时要合理安排导线和过孔位置,构造出大块的地,提高板子的EMC性能。

    使顶层(粉色)跟底层(青色)的覆铜相连。


    易受干扰的关键信号线作包地处理

    如时钟信号MCLK、PCLK。低压差分信号LVDSP、LVDSN。MIPI信号、MIC或音频输入信号。

    用GND包差分线LVDSP、LVDSN:



    下图,用模拟地AGND包咪头信号线MIC:



    下图,用模拟地AGND包咪头信号线MIC,AGND通过绿色箭头处的0欧电阻接到大地GND。

    (注:该0欧电阻采用导线直连焊盘的特殊封装,生产时可节省一个电阻)。


    特殊封装——导线直连焊盘的“0欧电

    模拟地和数字地分开,再分别用0欧电阻接到大地




    Sensor接到MCU,用GND包时钟线MCLK、PCLK,行场同步信号线HSYNC、VSYNC:



    Sensor接到MCU,时钟线和行场线包地,高亮的是GND:



    关键信号或元件的背面铺地,不要走线,避免干扰


    下图FPC排线,差分信号LVDS的背面没有走线,而是放置整块网格状的底层铺地,加上顶层的包地,实现EMC优化。

    I2C线也有包地。




    IC下方及背面铺地,没有走线。另:晶振下方不要走线:



    蛇形线绕等长

    差分信号绕等长,LVDSP、LVDSN:





    3组6根MIPI线,绕蛇形线使每组的两根线等长,高亮的导线是GND:


    注:差分布线要求等长等距,但往往不可兼顾。查阅多处资料均认为等长优先,暂定此方案。



    电源线按“主线——支线”走成分支形,避免环形


    下图3.3V电源从白框处起源,呈分支状分配到其他地方。






    电源先经过滤波电容,再进元件,先大电容后小电容


    电容接地脚要就近打地孔连到更大的地上,不要经过一根很长的线才到地。

    下图中不仅靠近接地脚打地孔,而且元件之间留有较大空隙,覆铜时能实现大块铜皮直连,优化EMC性能。


    滤波电容靠近芯片电源脚,电流先过电容再进芯片:



    延伸出去的铜皮要打地孔接地,避免悬空形成“天线”


    例1:白色标记的铜皮向下方延伸,悬空形成天线,要加过孔连到底层更大的铜皮上。


    例2:电容旁的地孔,将向下延伸的铜皮(左图弯曲箭头所示)跟底层连在一起,同时电容接地更加良好。

    另一个重要作用是,右图的两个地孔将底层(蓝色)的两块铜皮以更短路径连起来,给旁边向下的两条信号线(白框标记)提供更短的回流路径。如果没有此地孔,信号回流无法跨过割裂的铜皮,只能绕远路,可能产生信号完整性问题。


    【注】:即使通过了软件DRC检查,也要人工检查,必要处加上地孔。

    上图即使不加这个地孔,DRC也不会报错,但不能更好的发挥板子性能,甚至产生信号完整性问题。






    例3:

    下左图,向下延伸的铜皮悬空形成“天线”。右图加地孔避免悬空,并且将底层绿箭头标记的铜皮连在一起。同时也避免了中间绿箭头处的底层铜皮向左延伸形成“天线”。









    补充:加地孔让元件接地良好

    下图右上角GND引脚,用两个过孔,接地良好




    二、批量生产相关问题


    导线远离螺丝孔


    修改前:


    修改后:


    附:PCB Layout 一般安全距离

    导线——导线/焊盘: 6mil,10mil

    铺铜——导线/焊盘:10mil

    元件——板边:5mm以上

    元件——定位孔:1.27mm

    元件——螺丝孔:3.5mm


    IC或贴片插座同一网络的相邻引脚,先引出导线再相连

    不要直接将焊盘连在一起,导致生产时误以为引脚连锡短路。


    例1:左图芯片引脚看似短路,以为生产不良。其实两引脚是相连的同一网络。


    改进:引出一段导线再连接,避免连锡引起误解。


    例2:右图是改进后的出线方式

    同类情况都按此处理:


    三、其他布线规则


    进出线同宽

    要求:电阻、电容、二极管等两脚元件,两根导线要宽度相同。

    原因:波峰焊时,较宽的导线会从右焊盘吸走更多热量,导致两个焊盘的锡膏不同时融化。左焊盘先融化的锡膏可能会拉着元件翘起来,造成右焊盘焊接不良。


    下图中间的电阻和电容同理:


    对称出线


    元件对称出线,







    走线方向统一

    相同层走线方向统一,便于高效利用布线空间;

    相邻层互相垂直,以减弱信号干扰。


    焊盘出线位置优化

    左焊盘:软件默认的焊盘出线方式

    右焊盘:手工优化的出线方式


    兼顾多条规则,如EMC最佳、线路最短布局整齐,方便检修等……

    例1:以下两方案都能让三极管同向摆放,但左图绿色标记的走线太长,对比后采用右图。


    例2

    左图两电阻走线太绕,右图调整后走线更短,并且跟左边的电容统一成横向。


    例3:

    左图调整前。右图调整后,线路更短且元件方向统一,布局美观。


    布线次序、线宽

    关键信号线优先,时钟信号、同步信号、高速信号优先。

    复杂元件优先,或线路最密集的地方优先,一般从主要IC开始布线。


    常用线宽规格:6,8,10,15,20,30mil。

    线宽:地线>电源线>信号线。



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  • 对于物联网、智能硬件的layout总少不了要面对RF...下边列举一下RF π型匹配电路的layout注意事项。 RF π型匹配电路,其电容及电感的布局需要尽量的靠近 Stub线就是俗称的线头或歪线,或者说信号没打算经过的路径。...

    对于物联网、智能硬件的layout总少不了要面对RF 天线部分的设计,RF天线部分中少不了要预留π型匹配电路,以便对RF天线性能的调节。
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    RF π型匹配电路,其电容及电感的布局需要尽量的靠近
    在这里插入图片描述
    Stub线就是俗称的线头或歪线,或者说信号没打算经过的路径。
    在这里插入图片描述
    RF π型匹配电路要避免出现stub
    在这里插入图片描述

    以上就是PI型天线在模组开发项目中的设计小技巧,希望可以帮你在项目开发过程中少走一些弯路。奇迹物联(北京)科技有限公司是专业的物联网应用方案供应商,硬件产品涵盖了基于eSIM技术的2G,4G,NB模组,可以为客户提供模组相关的硬件设计资料和评审服务,帮助客户快速完成项目开发。希望通过在物联网应用场景中积累的成功案例,推进物联网应用化场景不断前行。

    本文Candy奖励:GSMA 2019 《eSIM在中国-未来之路》产业报告
    获得方式:扫码关注,留言“eSIM在中国”
    ——end----
    在这里插入图片描述

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  • PCB layout注意事项

    2019-04-11 16:59:00
    1.信号线一般12mil以上,选15或20左右及以上 via内外径选2倍关系的,如内径10mi外径20mil,但不是绝对,内10外15、18也可。 2.mil与mm单位转换,即100mil=2.54mm 1mil=0.0254mm 1mm=39.37mil ...

    1.信号线一般12mil以上,选15或20左右及以上

    via内外径选2倍关系的,如内径10mi外径20mil,但不是绝对,内10外15、18也可。

    2.mil与mm单位转换,即100mil=2.54mm

    1mil=0.0254mm

    1mm=39.37mil

    3.altium designer把贴片元件从顶层移到底层之后为什么丝印反了?

    答:因为,在软件中视觉模式是从上往下看,因此所有底层的线路、字符、防焊等等都是反的,那样作出的实物才是正的!
    可以选择view-flip board,翻转PCB,即从底层来看,所有底层的都是正的了,这时顶层的都为反的!

    转载于:https://www.cnblogs.com/coolyouguo/p/10690694.html

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