10OZ PCB厚銅板工廠(chǎng),FPC柔性板

基材	銅	層數(shù)	多面
絕緣層厚度	常規(guī)板	絕緣材料	有機(jī)樹(shù)脂
絕緣樹(shù)脂	環(huán)氧樹(shù)脂（EP）	阻燃特性	VO板

10OZ PCB厚銅板工廠(chǎng),FPC柔性板

軟硬結(jié)合板的漲縮問(wèn)題：
漲縮產(chǎn)生的根源由材料的特性所決定，要解決軟硬結(jié)合板漲縮的問(wèn)題，必須先對(duì)撓性板的材料聚酰亞胺（Polyimide）做個(gè)介紹：

（1）聚酰亞胺具有優(yōu)良的散熱性能，可承受無(wú)鉛焊接高溫處理時(shí)的熱沖擊；

（2）對(duì)于需要更強(qiáng)調(diào)訊號(hào)完整性的小型裝置，大部份設(shè)備制造商都趨向于使用撓性電路；

（3）聚酰亞胺具有較高的玻璃轉(zhuǎn)移溫度與高熔點(diǎn)的特性，一般情況下要在350 ℃以上進(jìn)行加工；

（4）在有機(jī)溶解方面，聚酰亞胺不溶解于一般的有機(jī)溶劑。
撓性板材料的漲縮主要跟基體材料PI和膠有關(guān)系，也就是與PI的亞胺化有很大關(guān)系，亞胺化程度越高，漲縮的可控性就越強(qiáng)。

按照正常的生產(chǎn)規(guī)律，撓性板在開(kāi)料后，在圖形線(xiàn)路形成，以及軟硬結(jié)合壓合的過(guò)程中均會(huì)產(chǎn)生不同程度的漲縮，在圖形線(xiàn)路蝕刻后，線(xiàn)路的密集程度與走向，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)板面應(yīng)力重新取向，最終導(dǎo)致板面出現(xiàn)一般規(guī)律性的漲縮變化；在軟硬結(jié)合壓合的過(guò)程中，由于表面覆蓋膜與基體材料PI的漲縮系數(shù)不一致，也會(huì)在一定范圍內(nèi)產(chǎn)生一定程度的漲縮。

從本質(zhì)原因上說(shuō)，任何材料的漲縮都是受溫度的影響所導(dǎo)致的，在PCB冗長(zhǎng)的制作過(guò)程中，材料經(jīng)過(guò)諸多 熱濕制程后，漲縮值都會(huì)有不同程度的細(xì)微變化，但就長(zhǎng)期的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，變化還是有規(guī)律的。


如何控制與改善？


從嚴(yán)格意義上說(shuō)，每一卷材料的內(nèi)應(yīng)力都是不同的，每一批生產(chǎn)板的過(guò)程控制也不會(huì)是完全相同的，因此，材料漲縮系數(shù)的把握是建立在大量的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上的，過(guò)程管控與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析就顯得尤為重要了。具體到實(shí)際操作中，撓性板的漲縮是分階段的：

首先是從開(kāi)料到烘烤板，此階段漲縮主要是受溫度影響所引起的：

要保證烘烤板所引起的漲縮穩(wěn)定，首先要過(guò)程控制的一致性，在材料統(tǒng)一的前提下，每次烘烤板升溫與降 溫的操作必須一致化，不可因?yàn)橐晃兜淖非笮?，而將烤完的板放在空氣中進(jìn)行散熱。只有這樣，才能最大程度的消除材料的內(nèi)部應(yīng)力引起的漲縮。

第二個(gè)階段發(fā)生在圖形轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，此階段的漲縮主要是受材料內(nèi)部應(yīng)力取向改變所引起的。

要保證線(xiàn)路轉(zhuǎn)移過(guò)程的漲縮穩(wěn)定，所有烘烤好的板就不能進(jìn)行磨板操作，直接通過(guò)化學(xué)清洗線(xiàn)進(jìn)行表面前處理，壓膜后表面須平整，曝光前后板面靜置時(shí)間須充分，在完成線(xiàn)路轉(zhuǎn)移以后，由于應(yīng)力取向的改變，撓性板都會(huì)呈現(xiàn)出不同程度的卷曲與收縮，因此線(xiàn)路菲林補(bǔ)償?shù)目刂脐P(guān)系到軟硬結(jié)合精度的控制，同時(shí)，撓性板的漲縮值范圍的確定，是生產(chǎn)其配套剛性板的數(shù)據(jù)依據(jù)。

第三個(gè)階段的漲縮發(fā)生在軟硬板壓合的過(guò)程中，此階段的漲縮主要壓合參數(shù)和材料特性所決定。

此階段的漲縮影響因素包含壓合的升溫速率，壓力參數(shù)設(shè)置以及芯板的殘銅率和厚度幾個(gè)方面。總的來(lái)說(shuō)，殘銅率越小，漲縮值越大；芯板越薄，漲縮值越大。但是，從大到小，是一個(gè)逐漸變化的過(guò)程，因此，菲林補(bǔ)償就顯得尤為重要。另外，由于撓性板和剛性板材料本質(zhì)的不同，其補(bǔ)償是需要額外考慮的一個(gè)因素。

高速PCB設(shè)計(jì)指南之二
第二篇 PCB布局

在設(shè)計(jì)中，布局是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。布局結(jié)果的好壞將直接影響布線(xiàn)的效果，因此可以這樣認(rèn)為，合理的布局是PCB設(shè)計(jì)成功的第一步。
布局的方式分兩種，一種是交互式布局，另一種是自動(dòng)布局，一般是在自動(dòng)布局的基礎(chǔ)上用交互式布局進(jìn)行調(diào)整，在布局時(shí)還可根據(jù)走線(xiàn)的情況對(duì)門(mén)電路進(jìn)行再分配，將兩個(gè)門(mén)電路進(jìn)行交換，使其成為便于布線(xiàn)的最佳布局。在布局完成后，還可對(duì)設(shè)計(jì)文件及有關(guān)信息進(jìn)行返回標(biāo)注于原理圖，使得PCB板中的有關(guān)信息與原理圖相一致，以便在今后的建檔、更改設(shè)計(jì)能同步起來(lái), 同時(shí)對(duì)模擬的有關(guān)信息進(jìn)行更新，使得能對(duì)電路的電氣性能及功能進(jìn)行板級(jí)驗(yàn)證。

--考慮整體美觀(guān)
一個(gè)產(chǎn)品的成功與否，一是要注重內(nèi)在質(zhì)量，二是兼顧整體的美觀(guān)，兩者都較完美才能認(rèn)為該產(chǎn)品是成功的。
在一個(gè)PCB板上，元件的布局要求要均衡，疏密有序，不能頭重腳輕或一頭沉。

--布局的檢查印制板尺寸是否與加工圖紙尺寸相符？能否符合PCB制造工藝要求？有無(wú)定位標(biāo)記？
元件在二維、三維空間上有無(wú)沖突？
元件布局是否疏密有序，排列整齊？是否全部布完？
需經(jīng)常更換的元件能否方便的更換？插件板插入設(shè)備是否方便？
熱敏元件與發(fā)熱元件之間是否有適當(dāng)?shù)木嚯x？
調(diào)整可調(diào)元件是否方便？
在需要散熱的地方，裝了散熱器沒(méi)有？空氣流是否通暢？
信號(hào)流程是否順暢且互連最短？
插頭、插座等與機(jī)械設(shè)計(jì)是否矛盾？
線(xiàn)路的干擾問(wèn)題是否有所考慮？

深圳市賽孚電路科技有限公司成立于2011年，公司由多名電路板行業(yè)的專(zhuān)家級(jí)人士創(chuàng)建，是國(guó)內(nèi)專(zhuān)業(yè)高效的PCB/FPC快件服務(wù)商之一。公司成立以來(lái)，一直專(zhuān)注樣品，中小批量領(lǐng)域?？焖俚慕桓兑约斑^(guò)硬的產(chǎn)品品質(zhì)贏得了國(guó)內(nèi)外客戶(hù)的信任。公司是廣東電路板行業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)員企業(yè)，是深圳高新技術(shù)認(rèn)證企業(yè)。擁有完善的質(zhì)量管理體系，先后通過(guò)了ISO9001、ISO14000、TS16949、UL、RoHS認(rèn)證。公司目前擁有員工300余人，廠(chǎng)房面積9000平米，月出貨品種6000種以上，年生產(chǎn)能力為150000平方米。為了滿(mǎn)足客戶(hù)多樣化需求，2017年公司成立了PCBA事業(yè)部，自有SMT生產(chǎn)線(xiàn)，為客戶(hù)提供PCB+SMT一站式服務(wù)。 公司一直致力于“打造中國(guó)優(yōu)秀的PCB制造企業(yè)”。注重人才培養(yǎng)，倡導(dǎo)全員“自我經(jīng)營(yíng)”理念，擁有一支朝氣蓬勃、專(zhuān)業(yè)敬業(yè)、經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)、生產(chǎn)及管理隊(duì)伍；專(zhuān)注于PCB的工藝技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)，努力提升公司在PCB專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)水平和制造能力.

? ? ? 公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于通信、工業(yè)控制、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、航空航天、軍工、醫(yī)療、測(cè)試儀器、電源等各個(gè)領(lǐng)域。我們的產(chǎn)品包括：高多層PCB、HDI PCB、PCB高頻板、軟硬結(jié)合板、FPC等特種高難度電路板，專(zhuān)注于多品種，中小批量領(lǐng)域。我們的客戶(hù)分布全球各地，目前外銷(xiāo)訂單占比70%以上。

賽孚電路秉承“以人為本，客戶(hù)至上”的企業(yè)經(jīng)營(yíng)理念，“以質(zhì)量為根，服務(wù)為本 ” 的企業(yè)服務(wù)宗旨，堅(jiān)持持之以恒的精神，全員參與質(zhì)量改進(jìn)，不斷吸納國(guó)際最新技術(shù)，完善產(chǎn)品品質(zhì)，積極吸引和培養(yǎng)高級(jí)管理及技術(shù)人才，以確保向客戶(hù)提供更好的服務(wù)，為客戶(hù)創(chuàng)造更多價(jià)值，與客戶(hù)共同成長(zhǎng)。

如何評(píng)估汽車(chē)HDI PCB制造商

電子行業(yè)的蓬勃發(fā)展推動(dòng)了眾多行業(yè)的快速發(fā)展。近年來(lái)，電子產(chǎn)品在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛。傳統(tǒng)的汽車(chē)工業(yè)在機(jī)械，動(dòng)力，液壓和傳動(dòng)方面進(jìn)行了更多的努力。但是，現(xiàn)代汽車(chē)工業(yè)更多地依賴(lài)電子應(yīng)用，而這些電子應(yīng)用在汽車(chē)中發(fā)揮著越來(lái)越重要和潛在的作用。自動(dòng)電氣化全部用于處理，感測(cè)，信息傳輸和記錄，而沒(méi)有印制電路板（PCB）則無(wú)法實(shí)現(xiàn)。由于汽車(chē)現(xiàn)代化和數(shù)字化的要求，以及人類(lèi)對(duì)汽車(chē)安全性，舒適性，簡(jiǎn)單操作和數(shù)字化的要求，PCB已廣泛應(yīng)用于汽車(chē)行業(yè)，高密度互連（HDI）PCB，可能帶有跨層盲孔或雙層結(jié)構(gòu)。
為了實(shí)現(xiàn)汽車(chē)HDI PCB的高可靠性和安全性，HDI PCB制造商必須遵循嚴(yán)格的策略和措施，這是本文重點(diǎn)關(guān)注的重點(diǎn)。
汽車(chē)PCB類(lèi)型
在汽車(chē)電路板中，可以使用傳統(tǒng)的單層PCB，雙層PCB和多層PCB，而近年來(lái)HDI PCB的廣泛應(yīng)用已成為汽車(chē)電子產(chǎn)品的首選。普通HDI PCB與汽車(chē)HDI PCB之間確實(shí)存在本質(zhì)區(qū)別：前者強(qiáng)調(diào)實(shí)用性和多功能性，為消費(fèi)電子產(chǎn)品提供服務(wù)，而后者則致力于可靠性，安全性和高質(zhì)量。
有必要說(shuō)明一下，因?yàn)槠?chē)涵蓋了汽車(chē)，卡車(chē)或卡車(chē)等各種各樣的汽車(chē)，要求對(duì)不同的性能期望和功能有不同的要求，所以本文將要討論的法規(guī)和措施只是一些通用規(guī)則，不包括那些規(guī)則。特別案例。
汽車(chē)HDI PCB的分類(lèi)和應(yīng)用
HDI PCB可以分為單層HDI PCB，雙層積層PCB和三層積層PCB.在此，層是指預(yù)浸料的層。
汽車(chē)電子產(chǎn)品通常在兩類(lèi)應(yīng)用：
a.在與車(chē)輛的機(jī)械系統(tǒng)（例如發(fā)動(dòng)機(jī)，底盤(pán)和車(chē)輛數(shù)字控制）配合使用之前，汽車(chē)電子控制設(shè)備將無(wú)法有效運(yùn)行，特別是電子燃油噴射系統(tǒng)，防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS），防滑控制（ASC） ，牽引力控制，電子控制懸架（ECS），電子自動(dòng)變速器（EAT）和電子助力轉(zhuǎn)向（EPS）。

b.可以在汽車(chē)環(huán)境中獨(dú)立使用且與汽車(chē)性能無(wú)關(guān)的車(chē)載汽車(chē)設(shè)備包括汽車(chē)信息系統(tǒng)或車(chē)輛計(jì)算機(jī)，GPS系統(tǒng)，汽車(chē)視頻系統(tǒng)，車(chē)載通信系統(tǒng)和Internet設(shè)備功能，這些功能由HDI PCB支持的設(shè)備實(shí)現(xiàn)，這些設(shè)備負(fù)責(zé)信號(hào)傳輸和大量控制。

對(duì)汽車(chē)HDI PCB制造商的要求
由于高可靠性和汽車(chē)HDI印制電路板的安全性，汽車(chē)HDI PCB制造商必須符合高層次要求：
a.汽車(chē)HDI PCB制造商必須堅(jiān)持在判斷或支持PCB制造商的管理水平中起關(guān)鍵作用的集成管理系統(tǒng)和質(zhì)量管理體系。某些系統(tǒng)在被第三方身份驗(yàn)證之前無(wú)法歸PCB制造商所有。例如，汽車(chē)PCB制造商必須通過(guò)ISO9001和ISO / IATF16949認(rèn)證。

b.HDI PCB制造商必須具備扎實(shí)的技術(shù)和較高的HDI制造能力。具體而言，專(zhuān)門(mén)從事汽車(chē)電路板制造的制造商必須制造線(xiàn)寬/間距至少為75μm/75μm且具有兩層結(jié)構(gòu)的電路板。公認(rèn)的是，HDI PCB制造商必須具有至少1.33的工藝能力指數(shù)（CPK）和至少1.67的設(shè)備制造能力（CMK）。除非獲得客戶(hù)的認(rèn)可和確認(rèn)，否則不得在以后的制造中進(jìn)行任何修改。

c.汽車(chē)HDI PCB制造商在選擇PCB原材料時(shí)必須遵循最嚴(yán)格的規(guī)則，因?yàn)樗鼈冊(cè)诖_定最終PCB的可靠性和性能中起著關(guān)鍵作用。
汽車(chē)HDI PCB的材料要求
?核心板和半固化片。它們是制造汽車(chē)HDI PCB的最基本，最關(guān)鍵的元素。當(dāng)涉及HDI PCB的原材料時(shí)，核心板和預(yù)浸料是主要考慮因素。通常，HDI核心板和介電層都相對(duì)較薄。因此，一層預(yù)浸料足以在消費(fèi)類(lèi)HDI板上使用。但是，汽車(chē)HDI PCB必須依賴(lài)于至少兩層預(yù)浸料的層壓，因?yàn)槿绻l(fā)生空腔或粘合劑不足，則單層的預(yù)浸料可能會(huì)導(dǎo)致絕緣電阻降低。之后，最終結(jié)果可能是整個(gè)板子或產(chǎn)品的故障。
?阻焊膜。作為直接覆蓋在表面電路板上的保護(hù)層，阻焊層也起著與核心板和預(yù)浸料相同的重要作用。除保護(hù)外部電路外，阻焊層在產(chǎn)品的外觀(guān)，質(zhì)量和可靠性方面也起著至關(guān)重要的作用。因此，汽車(chē)電路板上的阻焊層必須符合最嚴(yán)格的要求。阻焊膜必須通過(guò)多項(xiàng)有關(guān)可靠性的測(cè)試，包括儲(chǔ)熱測(cè)試和剝離強(qiáng)度測(cè)試。
汽車(chē)HDI PCB材料的可靠性測(cè)試
合格的HDI PCB制造商絕不會(huì)認(rèn)為材料選擇是理所當(dāng)然的。相反，他們必須對(duì)電路板的可靠性進(jìn)行一些測(cè)試。有關(guān)汽車(chē)HDI PCB材料可靠性的主要測(cè)試包括CAF（導(dǎo)電陽(yáng)極絲）測(cè)試，高溫和低溫?zé)釠_擊測(cè)試，天氣溫度循環(huán)測(cè)試和儲(chǔ)熱測(cè)試。
?CAF測(cè)試。它用于測(cè)量?jī)蓚€(gè)導(dǎo)體之間的絕緣電阻。該測(cè)試涵蓋許多測(cè)試值，例如層之間的最小絕緣電阻，通孔之間的最小絕緣電阻，埋孔之間的最小絕緣電阻，盲孔之間的最小絕緣電阻以及并聯(lián)電路之間的最小絕緣電阻。
?高溫和低溫?zé)釠_擊測(cè)試。此測(cè)試旨在測(cè)試必須小于一定百分比的電阻變化率。具體而言，該測(cè)試中提到的參數(shù)包括通孔之間的電阻變化率，埋孔之間的電阻變化率和盲孔之間的電阻變化率。
?氣候溫度循環(huán)測(cè)試。被測(cè)板需要在回流焊接之前進(jìn)行預(yù)處理。在-40℃±3℃至140℃±2℃的溫度范圍內(nèi)，電路板必須在最低溫度和最高溫度下保持15分鐘。結(jié)果，合格的電路板不會(huì)發(fā)生層壓，白點(diǎn)或爆炸。

?高溫存儲(chǔ)測(cè)試。該測(cè)試主要針對(duì)阻焊層的可靠性，特別是其剝離強(qiáng)度。就阻焊層的判斷而言，該測(cè)試被認(rèn)為是最嚴(yán)格的。

根據(jù)以上介紹的測(cè)試要求，如果基材或原材料不能滿(mǎn)足客戶(hù)要求，則可能會(huì)發(fā)生潛在的風(fēng)險(xiǎn)。因此，是否對(duì)材料進(jìn)行測(cè)試可能是確定合格的HDI PCB制造商的關(guān)鍵因素。
可以使用許多策略和措施來(lái)判斷汽車(chē)HDI PCB制造商，包括材料供應(yīng)商認(rèn)證，過(guò)程中的技術(shù)條件以及參數(shù)確定和附件的應(yīng)用等。為尋找可靠的HDI PCB制造商，它們可能是重要的組成部分。確定和判斷其可靠性作為參考。

超實(shí)用的高頻PCB電路設(shè)計(jì)70問(wèn)答之一
1、如何選擇PCB 板材？

選擇PCB板材必須在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需求和可量產(chǎn)性及成本中間取得平衡點(diǎn)。設(shè)計(jì)需求包含電氣和機(jī)構(gòu)這兩部分。通常在設(shè)計(jì)非常高速的 PCB 板子(大于 GHz 的頻率)時(shí)這材質(zhì)問(wèn)題會(huì)比較重要。例如，現(xiàn)在常用的 FR-4 材質(zhì)，在幾個(gè)GHz 的頻率時(shí)的介質(zhì)損耗(dielectric loss)會(huì)對(duì)信號(hào)衰減有很大的影響，可能就不合用。就電氣而言，要注意介電常數(shù)(dielectric constant)和介質(zhì)損在所設(shè)計(jì)的頻率是否合用。



2、如何避免高頻干擾？

避免高頻干擾的基本思路是盡量降低高頻信號(hào)電磁場(chǎng)的干擾，也就是所謂的串?dāng)_(Crosstalk)?？捎美蟾咚傩盘?hào)和模擬信號(hào)之間的距離，或加 ground guard/shunt traces 在模擬信號(hào)旁邊。還要注意數(shù)字地對(duì)模擬地的噪聲干擾。



3、在高速設(shè)計(jì)中，如何解決信號(hào)的完整性問(wèn)題？

信號(hào)完整性基本上是阻抗匹配的問(wèn)題。而影響阻抗匹配的因素有信號(hào)源的架構(gòu)和輸出阻抗(output impedance)，走線(xiàn)的特性阻抗，負(fù)載端的特性，走線(xiàn)的拓樸(topology)架構(gòu)等。解決的方式是靠端接(termination)與調(diào)整走線(xiàn)的拓樸。



4、差分布線(xiàn)方式是如何實(shí)現(xiàn)的？

差分對(duì)的布線(xiàn)有兩點(diǎn)要注意，一是兩條線(xiàn)的長(zhǎng)度要盡量一樣長(zhǎng)，另一是兩線(xiàn)的間距(此間距由差分阻抗決定)要一直保持不變，也就是要保持平行。平行的方式有兩種，一為兩條線(xiàn)走在同一走線(xiàn)層(side-by-side)，一為兩條線(xiàn)走在上下相鄰兩層(over-under)。一般以前者 side-by-side(并排, 并肩) 實(shí)現(xiàn)的方式較多。



5、對(duì)于只有一個(gè)輸出端的時(shí)鐘信號(hào)線(xiàn)，如何實(shí)現(xiàn)差分布線(xiàn)？

要用差分布線(xiàn)一定是信號(hào)源和接收端也都是差分信號(hào)才有意義。所以對(duì)只有一個(gè)輸出端的時(shí)鐘信號(hào)是無(wú)法使用差分布線(xiàn)的。



6、接收端差分線(xiàn)對(duì)之間可否加一匹配電阻？

接收端差分線(xiàn)對(duì)間的匹配電阻通常會(huì)加, 其值應(yīng)等于差分阻抗的值。這樣信號(hào)質(zhì)量會(huì)好些。



7、為何差分對(duì)的布線(xiàn)要靠近且平行？

對(duì)差分對(duì)的布線(xiàn)方式應(yīng)該要適當(dāng)?shù)目拷移叫?。所謂適當(dāng)?shù)目拷且驗(yàn)檫@間距會(huì)影響到差分阻抗(differential impedance)的值, 此值是設(shè)計(jì)差分對(duì)的重要參數(shù)。需要平行也是因?yàn)橐３植罘肿杩沟囊恢滦?。若兩線(xiàn)忽遠(yuǎn)忽近, 差分阻抗就會(huì)不一致, 就會(huì)影響信號(hào)完整性(signal integrity)及時(shí)間延遲(timing delay)。



8、如何處理實(shí)際布線(xiàn)中的一些理論沖突的問(wèn)題

基本上, 將模/數(shù)地分割隔離是對(duì)的。 要注意的是信號(hào)走線(xiàn)盡量不要跨過(guò)有分割的地方(moat), 還有不要讓電源和信號(hào)的回流電流路徑(returning current path)變太大。



晶振是模擬的正反饋振蕩電路, 要有穩(wěn)定的振蕩信號(hào), 必須滿(mǎn)足loop gain 與 phase 的規(guī)范, 而這模擬信號(hào)的振蕩規(guī)范很容易受到干擾, 即使加 ground guard traces 可能也無(wú)法完全隔離干擾。而且離的太遠(yuǎn),地平面上的噪聲也會(huì)影響正反饋振蕩電路。 所以, 一定要將晶振和芯片的距離進(jìn)可能靠近。



確實(shí)高速布線(xiàn)與 EMI 的要求有很多沖突。但基本原則是因 EMI 所加的電阻電容或 ferrite bead, 不能造成信號(hào)的一些電氣特性不符合規(guī)范。 所以, 最好先用安排走線(xiàn)和 PCB 迭層的技巧來(lái)解決或減少 EMI的問(wèn)題, 如高速信號(hào)走內(nèi)層。最后才用電阻電容或 ferrite bead 的方式, 以降低對(duì)信號(hào)的傷害。



9、如何解決高速信號(hào)的手工布線(xiàn)和自動(dòng)布線(xiàn)之間的矛盾？

現(xiàn)在較強(qiáng)的布線(xiàn)軟件的自動(dòng)布線(xiàn)器大部分都有設(shè)定約束條件來(lái)控制繞線(xiàn)方式及過(guò)孔數(shù)目。各家 EDA公司的繞線(xiàn)引擎能力和約束條件的設(shè)定項(xiàng)目有時(shí)相差甚遠(yuǎn)。 例如, 是否有足夠的約束條件控制蛇行線(xiàn)(serpentine)蜿蜒的方式, 能否控制差分對(duì)的走線(xiàn)間距等。 這會(huì)影響到自動(dòng)布線(xiàn)出來(lái)的走線(xiàn)方式是否能符合設(shè)計(jì)者的想法。 另外, 手動(dòng)調(diào)整布線(xiàn)的難易也與繞線(xiàn)引擎的能力有絕對(duì)的關(guān)系。 例如, 走線(xiàn)的推擠能力,過(guò)孔的推擠能力, 甚至走線(xiàn)對(duì)敷銅的推擠能力等等。 所以, 選擇一個(gè)繞線(xiàn)引擎能力強(qiáng)的布線(xiàn)器, 才是解決之道。



10、關(guān)于 test coupon。

test coupon 是用來(lái)以 TDR (Time Domain Reflectometer) 測(cè)量所生產(chǎn)的 PCB 板的特性阻抗是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需求。 一般要控制的阻抗有單根線(xiàn)和差分對(duì)兩種情況。 所以， test coupon 上的走線(xiàn)線(xiàn)寬和線(xiàn)距(有差分對(duì)時(shí))要與所要控制的線(xiàn)一樣。 最重要的是測(cè)量時(shí)接地點(diǎn)的位置。 為了減少接地引線(xiàn)(ground lead)的電感值， TDR 探棒(probe)接地的地方通常非常接近量信號(hào)的地方(probe tip)， 所以， test coupon 上量測(cè)信號(hào)的點(diǎn)跟接地點(diǎn)的距離和方式要符合所用的探棒。



11、在高速 PCB 設(shè)計(jì)中，信號(hào)層的空白區(qū)域可以敷銅，而多個(gè)信號(hào)層的敷銅在接地和接電源上應(yīng)如何分配？

一般在空白區(qū)域的敷銅絕大部分情況是接地。 只是在高速信號(hào)線(xiàn)旁敷銅時(shí)要注意敷銅與信號(hào)線(xiàn)的距離， 因?yàn)樗蟮你~會(huì)降低一點(diǎn)走線(xiàn)的特性阻抗。也要注意不要影響到它層的特性阻抗， 例如在 dual strip line 的結(jié)構(gòu)時(shí)。

12、是否可以把電源平面上面的信號(hào)線(xiàn)使用微帶線(xiàn)模型計(jì)算特性阻抗？電源和地平面之間的信號(hào)是否可以使用帶狀線(xiàn)模型計(jì)算？

是的， 在計(jì)算特性阻抗時(shí)電源平面跟地平面都必須視為參考平面。 例如四層板: 頂層-電源層-地層-底層，這時(shí)頂層走線(xiàn)特性阻抗的模型是以電源平面為參考平面的微帶線(xiàn)模型。



13、在高密度印制板上通過(guò)軟件自動(dòng)產(chǎn)生測(cè)試點(diǎn)一般情況下能滿(mǎn)足大批量生產(chǎn)的測(cè)試要求嗎？

一般軟件自動(dòng)產(chǎn)生測(cè)試點(diǎn)是否滿(mǎn)足測(cè)試需求必須看對(duì)加測(cè)試點(diǎn)的規(guī)范是否符合測(cè)試機(jī)具的要求。另外，如果走線(xiàn)太密且加測(cè)試點(diǎn)的規(guī)范比較嚴(yán)，則有可能沒(méi)辦法自動(dòng)對(duì)每段線(xiàn)都加上測(cè)試點(diǎn)，當(dāng)然，需要手動(dòng)補(bǔ)齊所要測(cè)試的地方。



14、添加測(cè)試點(diǎn)會(huì)不會(huì)影響高速信號(hào)的質(zhì)量？

至于會(huì)不會(huì)影響信號(hào)質(zhì)量就要看加測(cè)試點(diǎn)的方式和信號(hào)到底多快而定?；旧贤饧拥臏y(cè)試點(diǎn)(不用在線(xiàn)既有的穿孔(via or DIP pin)當(dāng)測(cè)試點(diǎn))可能加在在線(xiàn)或是從在線(xiàn)拉一小段線(xiàn)出來(lái)。前者相當(dāng)于是加上一個(gè)很小的電容在在線(xiàn)，后者則是多了一段分支。這兩個(gè)情況都會(huì)對(duì)高速信號(hào)多多少少會(huì)有點(diǎn)影響，影響的程度就跟信號(hào)的頻率速度和信號(hào)緣變化率(edge rate)有關(guān)。影響大小可透過(guò)仿真得知。原則上測(cè)試點(diǎn)越小越好(當(dāng)然還要滿(mǎn)足測(cè)試機(jī)具的要求)分支越短越好。



15、若干 PCB 組成系統(tǒng)，各板之間的地線(xiàn)應(yīng)如何連接？

各個(gè) PCB 板子相互連接之間的信號(hào)或電源在動(dòng)作時(shí)，例如 A 板子有電源或信號(hào)送到 B 板子，一定會(huì)有等量的電流從地層流回到 A 板子 (此為 Kirchoff current law)。這地層上的電流會(huì)找阻抗最小的地方流回去。所以，在各個(gè)不管是電源或信號(hào)相互連接的接口處，分配給地層的管腳數(shù)不能太少，以降低阻抗，這樣可以降低地層上的噪聲。另外，也可以分析整個(gè)電流環(huán)路，尤其是電流較大的部分，調(diào)整地層或地線(xiàn)的接法，來(lái)控制電流的走法(例如，在某處制造低阻抗，讓大部分的電流從這個(gè)地方走)，降低對(duì)其它較敏感信號(hào)的影響。



16、能介紹一些國(guó)外關(guān)于高速 PCB 設(shè)計(jì)的技術(shù)書(shū)籍和數(shù)據(jù)嗎？

現(xiàn)在高速數(shù)字電路的應(yīng)用有通信網(wǎng)路和計(jì)算器等相關(guān)領(lǐng)域。在通信網(wǎng)路方面，PCB 板的工作頻率已達(dá) GHz 上下，疊層數(shù)就我所知有到 40 層之多。計(jì)算器相關(guān)應(yīng)用也因?yàn)樾酒倪M(jìn)步，無(wú)論是一般的 PC 或服務(wù)器(Server)，板子上的最高工作頻率也已經(jīng)達(dá)到 400MHz (如 Rambus) 以上。因應(yīng)這高速高密度走線(xiàn)需求，盲埋孔(blind/buried vias)、mircrovias 及 build-up 制程工藝的需求也漸漸越來(lái)越多。 這些設(shè)計(jì)需求都有廠(chǎng)商可大量生產(chǎn)。



17、兩個(gè)常被參考的特性阻抗公式：

微帶線(xiàn)(microstrip) Z={87/[sqrt(Er+1.41)]}ln[5.98H/(0.8W+T)] 其中，W 為線(xiàn)寬，T 為走線(xiàn)的銅皮厚度，H 為走線(xiàn)到參考平面的距離，Er 是 PCB 板材質(zhì)的介電常數(shù)(dielectric constant)。此公式必須在0.1<(W/H)<2.0 及 1<(Er)<15 的情況才能應(yīng)用。



帶狀線(xiàn)(stripline) Z=[60/sqrt(Er)]ln{4H/[0.67π(T+0.8W)]} 其中，H 為兩參考平面的距離，并且走線(xiàn)位于兩參考平面的中間。此公式必須在 W/H<0.35 及 T/H<0.25 的情況才能應(yīng)用。



18、差分信號(hào)線(xiàn)中間可否加地線(xiàn)？

差分信號(hào)中間一般是不能加地線(xiàn)。因?yàn)椴罘中盘?hào)的應(yīng)用原理最重要的一點(diǎn)便是利用差分信號(hào)間相互耦合(coupling)所帶來(lái)的好處，如 flux cancellation，抗噪聲(noise immunity)能力等。若在中間加地線(xiàn)，便會(huì)破壞耦合效應(yīng)。



19、剛?cè)岚逶O(shè)計(jì)是否需要專(zhuān)用設(shè)計(jì)軟件與規(guī)范？國(guó)內(nèi)何處可以承接該類(lèi)電路板加工？

可以用一般設(shè)計(jì) PCB 的軟件來(lái)設(shè)計(jì)柔性電路板(Flexible Printed Circuit)。一樣用 Gerber 格式給 FPC廠(chǎng)商生產(chǎn)。由于制造的工藝和一般 PCB 不同，各個(gè)廠(chǎng)商會(huì)依據(jù)他們的制造能力會(huì)對(duì)最小線(xiàn)寬、最小線(xiàn)距、最小孔徑(via)有其**。除此之外，可在柔性電路板的轉(zhuǎn)折處鋪些銅皮加以補(bǔ)強(qiáng)。至于生產(chǎn)的廠(chǎng)商可上網(wǎng)“FPC”當(dāng)關(guān)鍵詞查詢(xún)應(yīng)該可以找到。



20、適當(dāng)選擇 PCB 與外殼接地的點(diǎn)的原則是什么？

選擇 PCB 與外殼接地點(diǎn)選擇的原則是利用 chassis ground 提供低阻抗的路徑給回流電流(returning current)及控制此回流電流的路徑。例如，通常在高頻器件或時(shí)鐘產(chǎn)生器附近可以借固定用的螺絲將 PCB的地層與 chassis ground 做連接，以盡量縮小整個(gè)電流回路面積，也就減少電磁輻射。

超實(shí)用的高頻PCB電路設(shè)計(jì)70問(wèn)答 之二
21.在電路板尺寸固定的情況下，如果設(shè)計(jì)中需要容納更多的功能，就往往需要提高 PCB 的走線(xiàn)密度，但是這樣有可能導(dǎo)致走線(xiàn)的相互干擾增強(qiáng)，同時(shí)走線(xiàn)過(guò)細(xì)也使阻抗無(wú)法降低，請(qǐng)專(zhuān)家介紹在高速（>100MHz）高密度 PCB 設(shè)計(jì)中的技巧?

在設(shè)計(jì)高速高密度 PCB 時(shí)，串?dāng)_(crosstalk interference)確實(shí)是要特別注意的，因?yàn)樗鼘?duì)時(shí)序(timing)與信號(hào)完整性(signal integrity)有很大的影響。以下提供幾個(gè)注意的地方：

控制走線(xiàn)特性阻抗的連續(xù)與匹配。

走線(xiàn)間距的大小。一般?？吹降拈g距為兩倍線(xiàn)寬?？梢酝高^(guò)仿真來(lái)知道走線(xiàn)間距對(duì)時(shí)序及信號(hào)完整性的影響，找出可容忍的最小間距。不同芯片信號(hào)的結(jié)果可能不同。

選擇適當(dāng)?shù)亩私臃绞健?br />
避免上下相鄰兩層的走線(xiàn)方向相同，甚至有走線(xiàn)正好上下重疊在一起，因?yàn)檫@種串?dāng)_比同層相鄰走線(xiàn)的情形還大。



利用盲埋孔(blind/buried via)來(lái)增加走線(xiàn)面積。但是 PCB 板的制作成本會(huì)增加。在實(shí)際執(zhí)行時(shí)確實(shí)很難達(dá)到完全平行與等長(zhǎng)，不過(guò)還是要盡量做到。

除此以外，可以預(yù)留差分端接和共模端接，以緩和對(duì)時(shí)序與信號(hào)完整性的影響。

22.電路板 DEBUG 應(yīng)從那幾個(gè)方面著手？

就數(shù)字電路而言，首先先依序確定三件事情： 1. 確認(rèn)所有電源值的大小均達(dá)到設(shè)計(jì)所需。有些多重電源的系統(tǒng)可能會(huì)要求某些電源之間起來(lái)的順序與快慢有某種規(guī)范。 2. 確認(rèn)所有時(shí)鐘信號(hào)頻率都工作正常且信號(hào)邊緣上沒(méi)有非單調(diào)(non-monotonic)的問(wèn)題。3. 確認(rèn) reset 信號(hào)是否達(dá)到規(guī)范要求。 這些都正常的話(huà)，芯片應(yīng)該要發(fā)出第一個(gè)周期(cycle)的信號(hào)。接下來(lái)依照系統(tǒng)運(yùn)作原理與 bus protocol 來(lái) debug。

23、濾波時(shí)選用電感，電容值的方法是什么？

電感值的選用除了考慮所想濾掉的噪聲頻率外，還要考慮瞬時(shí)電流的反應(yīng)能力。如 果 LC 的輸出端會(huì)有機(jī)會(huì)需要瞬間輸出大電流，則電感值太大會(huì)阻礙此大電流流經(jīng)此電感的速度，增加紋波噪聲(ripple noise)。電容值則和所能容忍的紋波噪聲規(guī)范值的大小有關(guān)。紋波噪聲值要求越小，電容值會(huì)較大。而電容的ESR/ESL 也會(huì)有影響。另外，如果這 LC 是放在開(kāi)關(guān)式電源(switching regulation power)的輸出端時(shí)，還要注意此 LC 所產(chǎn)生的極點(diǎn)零點(diǎn)(pole/zero)對(duì)負(fù)反饋控制(negative feedback control)回路穩(wěn)定度的影響。

24、模擬電源處的濾波經(jīng)常是用 LC 電路。但是為什么有時(shí) LC 比 RC 濾波效果差？

LC與 RC濾波效果的比較必須考慮所要濾掉的頻帶與電感值的選擇是否恰當(dāng)。因?yàn)殡姼械母锌?reactance)大小與電感值和頻率有關(guān)。如果電源的噪聲頻率較低，而電感值又不夠大，這時(shí)濾波效果可能不如 RC。但是，使用 RC 濾波要付出的代價(jià)是電阻本身會(huì)耗能，效率較差，且要注意所選電阻能承受的功率。

25、如何盡可能的達(dá)到 EMC 要求，又不致造成太大的成本壓力？

PCB 板上會(huì)因 EMC 而增加的成本通常是因增加地層數(shù)目以增強(qiáng)屏蔽效應(yīng)及增加了 ferrite bead、choke等抑制高頻諧波器件的緣故。除此之外，通常還是需搭配其它機(jī)構(gòu)上的屏蔽結(jié)構(gòu)才能使整個(gè)系統(tǒng)通過(guò) EMC的要求。以下僅就 PCB 板的設(shè)計(jì)技巧提供幾個(gè)降低電路產(chǎn)生的電磁輻射效應(yīng)。

盡可能選用信號(hào)斜率(slew rate)較慢的器件，以降低信號(hào)所產(chǎn)生的高頻成分。

注意高頻器件擺放的位置，不要太靠近對(duì)外的連接器。

注意高速信號(hào)的阻抗匹配，走線(xiàn)層及其回流電流路徑(return current path)， 以減少高頻的反射與輻射。


在各器件的電源管腳放置足夠與適當(dāng)?shù)娜ヱ詈想娙菀跃徍碗娫磳雍偷貙由系脑肼?。特別注意電容的頻率響應(yīng)與溫度的特性是否符合設(shè)計(jì)所需。



對(duì)外的連接器附近的地可與地層做適當(dāng)分割，并將連接器的地就近接到 chassis ground。

可適當(dāng)運(yùn)用 ground guard/shunt traces 在一些特別高速的信號(hào)旁。但要注意 guard/shunt traces 對(duì)走線(xiàn)特性阻抗的影響。

電源層比地層內(nèi)縮 20H，H 為電源層與地層之間的距離。