寄生电容和寄生电感.ppt

二 工艺及结构设计 PCB 在考虑电设计的基础上，要考虑满足工艺与 结构要求。 １．元件放置的方向性 （１）元器件放置方向考虑布线，装配，焊接和维 修的要求后，尽量统一。在 PBA 上的元件尽量要求 有统一的方向，有正负极型的元件也要有统一的方 向。 （２）对采用波峰焊工艺的 PCB 板， DIP 器件轴向 与波峰焊传送方向垂直，阻、容件轴向要与传送方 向垂直， 排阻及 SOP （ PIN 间距大于等于 1.27mm ） 元器件轴向与传送方向平行； PIN 间距小于 1.27mm (50mil) 的 IC 、 SOJ 、 PLCC 、 QFP 等有源元件避免用 波峰焊；见图９。 图９ 图示插件与贴片过波峰焊的布局要求 ２．元件距离 BGA 与相邻元件的距离 5mm ；其他贴片元件相 互间的距离 ≥ 0.75mm ；贴装元件焊盘外侧与相邻插 装元件的外侧距离 2mm 。 图 10 图 11 ３．焊盘设计 焊盘设计必须参照元器件技术资料上提供的元 器件尺寸参数或参考焊盘来设计，一般遵循如下规 则： ——片式分立元件（电阻、电容、电感、单片二极 管等）的焊盘形状需与元件焊接面的形状一致， 焊盘内距要小于元件端电极的内距，焊盘外距要 大于元件端电极的外距约 0.5~2mm ，焊盘宽度等于 或略大于元件端电极的宽度。 ——片式小外形封装晶体管的焊盘间的中心矩必须 与器件引线间的中心矩相等，焊盘内距要小于引 脚内距，焊盘外距要大于引脚外距，焊盘形状亦 需与焊接面一致。 PCB 设计的策略与技巧 尽管现在的 EDA 工具很强大，但随着 PCB 尺寸要 求越来越小，器件密度越来越高，极其苛刻的布线规 则，这些都使得 PCB 设计的难度并不小。如何实现 PCB 高的布通率以及缩短设计时间呢？本文简要介绍 PCB 规划、布局和布线的设计技巧和要点，希望能从 下面一些具体的例子的中带给大家一些启发。 概述 PCB 设计主要包括 : 一 . 信号完整性设计 二 . 工艺及结构设计 三 . 热设计 一 信号完整性设计 信号完整性设计：即是对信号质量的控制 , 它在很大程度上 决定着整个电路板性能的好坏 , 产品的正常功能能否实现、可 靠性问题、 EMC 能否达标都是此设计阶段的主要任务。 主要考虑的方面： 1 、电路板层数的设计 2 、混合信号的分区设计 3 、地线的设计 4 、去藕和旁路电容设计 5 、布线设计 １．电路板的层数设计 电路板的层数设计要考虑到电气性能、器件密 度、成本和结构等各方面的要求。设计师需要综合 考虑来取得折中方案。 “五－五”规则：即时钟频率大于５ MHz 或者脉冲 上升 时间小于５ ns ，宜于选择多层电路板。 （１） Vcc 、 GND 的层数 单板电源的层数由其种类数量决定：对于单一 电源供电的 PCB ，一个电源平面足够了；对于多种 电源，若互不交错，可考虑采取电源层分割（保证 相邻层的关键信号布线不跨分割区）；对于电源相 互交错的单板，则必须考虑采用 2 个或以上的电源平 面。 对于地的层数要考虑： ? 元件面下面（第 2 层或倒数第 2 层）有相对完整的 地平面。 ? 高频、高速、时钟等关键信号有一相邻地平面。 ? 关键电源应与其对应地平面相邻。 从屏蔽的角度考虑，地平面一般均作了接地处 理，并作为基准电平参考点，其屏蔽效果远远优于 电源平面。因此， 在选择参考平面时，应优选地平 面。 （２）电源层、地层、信号层的相对位置 单板层的排布一般原则： ? 元件面下面（第二层）为地平面，提供器件屏 蔽层以及为顶层布线提供参考平面。 ? 所有信号层尽可能与地平面相邻。 ? 尽量避免两信号层直接相邻。 ? 主电源尽可能与其对应地相邻。 ? 兼顾层压结构对称。 ２０Ｈ原则：一般电源层敷铜要内缩于地层，即电 源层到板边的距离要比地层到板边的距离大２０Ｈ （Ｈ指的是电源层到相应地层的层间厚度）． 四层板，优选方案 1 方案１为现行四层 PCB 的主选层设置方案，在 元件面下有一地平面，关键信号优选布 TOP 层。 例１ 至于层厚设置，有以下建议： ● 满足阻抗控制 ● 芯板（ GND 到 POWER ）不宜过厚，以降低电 源到地平面的分布阻抗，保证电源平面的去耦 效果 六层板，优选方案 3 对于六层板，优先考虑方案 3 ，优选布线层 S2 ，其 次 S3 、 S1 。主电源及其对应的地布在 4 、 5 层。 层厚设置时，增大 S2-P 之间的间距，缩小 P-G2 之间的间距（相应缩小 G1-S2 层之间的间距），以 减小电源平面的阻抗，减少电源对 S2 的影响。 在成本要求较高时，可采用方案 1 ，优选布线层 S1 、 S2 ，其次 S3 、 S4 。与方案 1 相比，方案 2 保证 了电源、地平面相邻，减少电源阻抗