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《FPGA全程进阶---实战演练》第二章之PCB layout注意事项以及投板几点说明
2017-10-10 12:29:49 】 浏览:5197
Tags:FPGA 全程 进阶 --- 实战 演练 第二章 PCB layout 注意事项 以及 说明

       上一篇博客讲述了各个部分的原理图,那么根据原理图画出PCB,其实PCB是一门很大的学问,想要掌握谈何容易。就笔者在画PCB时的一些注意事项做一些说明。

       1.电源部分的电源线尽量走粗,能够提供较大的电流,其实可以想象成河流,越宽的河流流过的水越多,差不多就这个道理了。走线最好从一个点出发,遍布全板。笔者电源部分一般走20~50mil;

wps519B.tmp

图2.21 电源走线宽度

       2.对于地和电源过孔,尽量比信号孔大一些。有条件,可以在过孔处加滤波电容,下图是笔者在电源部分和地接入部分的过孔尺寸。

wps5219.tmp

图2.22 过孔孔径大小

       3.在发给工厂做板时,需要设置铜箔厚度,厚度和电流以及走线宽度之间的关系如表2.1所示。笔者选用1OZ(OZ(盎司)作为铜皮厚度的单位,1 OZ铜厚的定义为1 平方英尺面积内铜箔的重量为一盎,对应的物理厚度为35um;2OZ铜厚为70um);

表2.1 铜厚与电流之间的关系

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       4. 一般对于多层板来说,最好过孔盖油,可以防止短路等其他情况。

wpsBE57.tmp

图2.23 焊盘喷镀情况

       5. 沉金板与镀金板的区别
     (1)沉金与镀金所形成的晶体结构不一样,沉金对于金的厚度比镀金厚很多,沉金会呈金黄色,较镀金来说更黄,客户更满意。

     (2)沉金与镀金所形成的晶体结构不一样,沉金较镀金来说更容易焊接,不会造成焊接不良,引起客户投诉。沉金板的应力更易控制,同时也正因为沉金比镀金软,所以沉金板做金手指不耐磨。

     (3)沉金板只有焊盘上有镍金,趋肤效应中信号的传输是在铜层不会对信号有影响。

     (4)沉金较镀金来说晶体结构更致密,不易产成氧化。

     (5)随着布线越来越密,线宽、间距已经到了3-4MIL。镀金则容易产生金丝短路。沉金板只有焊盘上有镍金,所以不会产成金丝短路。

     (6)沉金板只有焊盘上有镍金,所以线路上的阻焊与铜层的结合更牢固。工程在作补偿时不会对间距产生影响。

     (7)一般用于相对要求较高的板子,平整度要好,一般就采用沉金,沉金一般不会出现组装后的黑垫现象。沉金板的平整性与待用寿命与镀金板一样好。

基于上述的描述,一般情况下的板子用沉金即可,对于金手指或者其他电源部分的电路建议做成镀金板,耐磨安全性高。

      6.对于cyclone III代芯片,底部有一个焊盘,Altium designer中自带的封装过孔也是蛮小的,对于焊接也是比较有难度,其实可以利用热风枪进行焊接,若是不具备此条件,可以将底部焊盘打大一点的洞,如下图2.24所示.

wpsBE78.tmp

图2.24 cyclone III 底部焊盘

       7.四层板,中间的两层最好是成对出现,或是plane,或是layer,对于每一层的敷铜,可以全都敷铜,但是要多打一些过孔,提高导通率。也可以对于顶层和底层(四层布板方式:信号-电源-地-信号)可以不敷铜,中间两层大面积敷铜即可。笔者设计的四层板是利用layer,因为有一两个信号需要走地层,所以没有设置plane。plane和layer没有谁好谁坏之分,具体场合具体分析才是王道。


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