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高速PCB设计规范


高速PCB设计是我国电子行业发展的一个必要阶段,主要是保证电子产品的稳定性和兼容性。高速PCB设计是一个很复杂、专业性很强的工作,对设计人员的专业性,以及工作经验都有着相对较高的要求。另外,在高速PCB设计的过程中,需要的规则有很多,但是在这些规则里,经常会发生冲突和矛盾,导致高速PCB设计工作无法顺利进行。因此,在这个情况下,设计人员就需要根据自身的高速PCB设计经验,以及从设计的实际情况出发,做出相应的判断,进行有效的解决,进而保证高速PCB设计工作的顺利展开,保证电子数字化系统的稳定性和安全性,对其功能的实现,也起到了非常重要的作用和意义。

一、高速PCB设计规则分析

为了提升高速PCB设计的质量,需要对设计规则进行一定的了解,例如:布局,布线等方面,这样可以保证高速PCB设计中的针对性,具体的内容如下:

1.1布局

在高速PCB布局的过程中,一定要从整体的角度出发,根据整体到细节的原则展开规划,保证高速PCB设计的准确性。那么,在高速PCB布局设计的过程中,具体的内容如下:

(1)高速PCB布局设计的过程中,一定要尽可能错度按高频元器件之间的连接,降低它们分布参数和相互之间的电磁干扰。同时,针对容易受到干扰的元器件,它们之间一定不能相互离的太近,输入和输出元器件之间保持着一定距离,这样可以降低对元器件的干扰。

(2)元器件若质量较重的情况下,应当利用支架进行相应的固定,然后再进行相应的焊接工作。但是,针对那些又大又重、热量发热的元器件,一定不能在印制板上,而应装在整机的机箱底板上,且应考虑散热问题,这样可以保证布局的合理性。

(3)针对电路板附近的元器件,应当与电路板保持一定的距离,一般情况下应当控制在2mm。同时,电路板的最佳形状,应当为矩形。另外,当电路板面尺寸为200mm×150mm的时候,一定要考虑对电路板所受到机械强度,保证高速PCB设计的合理性。

1.2布线

(1)输入输出端所用的导线,一定要尽量避免相邻平行的现象,最好是利用加线间地线,这样可以保证保证布线的合理性。

(2)印制导向的最小宽度主要是由导线与基板间的粘附强度和流过它们之间的电流值决定。同时,在高速PCB布线设计的过程中,若是铜箔的厚度为0.05mm,宽度为1mm~15mm,并且通过电流小于2A,温度是不会高于3℃的。另外,针对集成电流,尤其是数字电路,一般情况下选择0.02mm~0.3mm导线宽度,这样可以保证系统运行的稳定性。但是,在高速PCB设计的过程中,是有误差存在的,所以一定要控制其误差,一般情况下应当控制在5mm~8mm之间即可。

二、高速PCB设计内容分析

在高速PCB设计的过程中,所包含的内容有很多,例如:前期的准备工作、布局的设计、布线设计等方面,只有对各项环节进行详细的了解,并且加强设计力度,才能保证高速PCB设计的质量,下面就针对这几方面,简要介绍一些设计中的经验:

2.1准备工作

高速PCB设计前期的准备工作,直接影响着设计工作的展开,以及设计工作的速度。因此,在高速PCB设计的过程中,一定要做好详细的准备工作,根据设计人员的设计工作经验,可以从以下几个方面展开:

(1)做好详细的电路图。电路图的准确性和全面性,直接影响着高速PCB设计的质量,尽管利用计算机可以对高速PCB设计,进行相应的调整和更改。但是,在影响度的过程中,若是一个元件更改,整体布局度就会随之发生改变,这样就会影响高速PCB设计的质量和进程。因此,根据设计人员的相关经验,一定要做好相应的电路图,这样才能保证高速PCB设计的准确性,以及设计的质量。

(2)电路元件装封。电路元件装封是高速PCB设计的重要依据,但是在设计封装的过程中,一定要在实物的基础之上,并且要预留出一定的空间。在空间预留的过程中,应当根据相应的数据和信息进行计算,不能出现随意估计的现象,这样主要是避免高速PCB设计出产品的稳定性,若是情况相对较为严重的话,还会出现报废的现象。

(3)产品外部的实际尺寸和大小。外部的实际尺寸和大小直接影响了高速PCB的大小。因此,在高速PCB设计的过程中,一定要将高速PCB设计和外部设计相互结合起来。同时在设计的过程中,若是外部面板上的可调元件,接插件和开关性元件安装在高速PCB上,那么高速PCB和外部应当进行综合性的考虑,确保良好的协调一起进行设计,从而保证高速PCB设计的质量。

2.2高速PCB大小的合理性

高速PCB大小是设计中非常重要的一项内容。在高速PCB设计的过程中,若是高速PCB尺寸相对较大的话,印制线条就会相对较长,这样阻抗就会随之增加,抗噪能力也会随之性下降。高速PCB尺寸相对较小的话,元器件的散热性能就会相对较差,安装也会相对较为困难,其干扰性也会相对较大。因此,高速PCB设计的过程中,尺寸一定要根据电路的实际情况进行设计,这样可以进一步的保证高速PCB设计的准确性。

2.3高速PCB的整体布局设计

布局设计是高速PCB设计的一个总体规划,因此在高速PCB设计的过程中,一定要对整体布局设计给予足够的重视。那么,在具体设计的过程中,可以从以下几个方面展开:

(1)一般情况下,电子电路都由输入级、中间级、输出级等方面构成。因此,在高速PCB设计的过程中,整体布局应该按照信号流程,对电路单元位置进行合理的布局,这样可以保证各种信号传输的稳定性。(2)在各个功能单元电路布局设计的过程中,主要是以元件为主,围绕着这个中心点进行相应的布局,进而保证高速PCB设计的完整性。(3)针对特殊元件的布局设计,应当根据其特殊性,设置相对合适的位置。(4)在高速PCB设计的过程中,若是有一些相对较重元件的话,应当设计固定支架的位置,并且注重各个部分的平衡性,这样为后期的的生产,提供了相对便利的条件。(5)针对发热性能相对较高的元器件,一定设置相应的散热性,或者采取相应的散热方式,来保证元器件的稳定性。

2.4高速PCB布线设计

(1)数字信号和高频模拟信号都是有谐波存在的。因此,在设计的过程中,印制导线拐弯处一定不能设计直角和夹角的,可以利用圆弧的设计形态,这样可以起到防辐射的作用。(2)在设计的过程中,针对高速PCB铜箔面积相对较大的话,可以利用网格的形式进行设计,其主要的目的就是避免变形的现象发生。

2.5地线设计

地线设计是高速PCB设计中非常重要的一项内容,主要可以从以下几个方面展开:(1)地线设计是高速PCB设计中,非常重要的一项内容,一定要对其结构进行详细的了解,其中主要包括有:系统地、屏蔽地、数字地和模拟地等方面构成。(2)在设计的过程中,尽量使用加粗的地线,这样可以保证电流运行的稳定性,并且可以允许3倍的电流流过。(3)在地线设计的过程中,各个地线结构一定要形成闭合回路,这样可起到康噪音的作用,并且还有效的缩小了电位差的现象。

总结

综上所述,本文对高速PCB设计的一些规则的相关内容,进行了简要的分析和阐述,并且从高速PCB大小的合理性、高速PCB的整体布局设计、高速PCB布线设计、地线设计等方面,对其设计的经验进行了简要的探讨,其主要的目的就是保证高速PCB的质量和进度,为我国电子行业的发展,给予了重要的支持。

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