PCB走線怎么計(jì)算線路寬度
2021-03-02 17:56:37
多層電路板上密密麻麻的線條是硬件工程師一條條手繪出來(lái)的。
PCB電路畫多長(zhǎng)時(shí)間?圖片有多寬?主要遵循以下幾點(diǎn):
寬線大電流
水管越粗,排水越快。
電線越粗,流過(guò)它的電流就越大。
PCB上的布線是扁平線,越粗電流越大。
印刷電路板上的電路來(lái)自銅箔蝕刻。它有寬度和厚度,其橫截面是正方形。
家庭裝修用的電線是5平米和10平米,是指電線的截面積。平方米數(shù)多了才能帶大功率電。如果平方數(shù)不夠,電線就會(huì)發(fā)熱。
PCB電路也是一樣,如果太薄,電路會(huì)發(fā)熱,失去更多能量,電路另一端電壓下降。
為了增加PCB電路的過(guò)流能力,可以加寬或加厚電路。(普通電子產(chǎn)品1OZ銅厚35um,部分電腦主板2OZ銅厚70um,通電流能力大1倍左右)
印刷電路板布線相當(dāng)于壓扁的電線
線寬計(jì)算公式
具體怎么算?其實(shí)沒有標(biāo)準(zhǔn)公式,只有常規(guī)結(jié)論。
一般的設(shè)計(jì)方法是:1毫米通過(guò)1A電流。(1OZ銅厚度)
這個(gè)數(shù)據(jù)比較保守。其實(shí)如果做得再詳細(xì)一點(diǎn),線的發(fā)熱就稍微多一點(diǎn),但遠(yuǎn)不是銅線熔斷的問(wèn)題。
走線寬度越寬,電流通過(guò)能力越強(qiáng),線電壓降越小。然而,如果每條線畫得很寬,印刷電路板的板面產(chǎn)品就會(huì)變得很大。通常硬件設(shè)計(jì)都是基于1ma的電流,很少有人會(huì)做的更寬。
淺綠色的PCB是電路,深綠色的地方?jīng)]有電路
普通信號(hào)線,0.1毫米寬
對(duì)于毫伏、幾毫安電流的信號(hào)線,可以做得很細(xì)嗎?
理論上可以很細(xì),但是受PCB加工廠工藝限制,會(huì)有一個(gè)下限。
普通電路板工廠可以實(shí)現(xiàn)0.1mm的線寬和4mil的線間距,所以普通信號(hào)線的設(shè)計(jì)寬度是0.1mm寬。
一些高密度的電路板,比如現(xiàn)在的手機(jī)主板,可以做到0.07mm左右(2.5-3mil左右)的線寬,但是不良率高于0.1mm,價(jià)格也比較貴。
(芯片基板工藝不同,可以做的更詳細(xì),這里不討論。)電源線要算
1毫米=1A .如果電流更高,使用更寬的線。
比如2G通信模塊,脈沖電流到達(dá)2A,一般2mm寬。下圖白色部分。整個(gè)電源采用星形接線,為射頻功率放大器供電的部分特別厚。電源層,模擬
對(duì)于今天的高速ARM處理器,比如高通,的CPU,核心電壓很低,只有1V左右,電流很大,系統(tǒng)工作頻率幾GHz,僅靠線寬是無(wú)法保證的。
一般采用特殊的電源層,采用阻斷電源線,并進(jìn)行PDN仿真,將電源電路的阻抗控制在合理的范圍內(nèi)。堵住全志A64芯片電源層的電源線
阻抗線,計(jì)算
射頻信號(hào)的傳輸要求線路做成50歐姆阻抗的微帶線(下圖黃色部分)。高清晰度多媒體接口電纜通常與100歐姆差分阻抗匹配
阻抗線的寬度應(yīng)由印刷電路板工廠根據(jù)板、板厚和銅厚等參數(shù)計(jì)算。一般會(huì)比0.1mm的普通痕跡寬。