还有一些:超越PCB约束的原因

约翰Burkhert

在桌子上保留一些差额可以增加立即成功的机会，并为以后留下一点

有很多方法来约束aPCB布局比我刚开始我的半智能设计师之旅时要好。所有这些护栏都已到位，主要目的是在布局完成后顺利过渡到制造阶段。所有这些新规则的另一个推力涉及到我们数字接口的时间预算的缩减，特别是内存库。

我们可以控制的方面太多了，以至于我们很容易忽视或禁用其中的一些方面。这是一个完全理性的选择。学习和实现新功能需要时间。要让每个人都同意一个新功能或软件的全新迭代可能不是那么容易。

我还记得，通过提醒团队我们不“必须”使用任何新特性，可以像以前一样继续使用工具，我得到了ECAD工具的一个不同的整数版本的支持。如果能让每个人都满意，你就很容易对自己拥有的东西感到满意。

图1。所有形状和大小的pcb都有改进的空间。

问题是，我们所做的事情会被我们周围的许多人观察到。一个狭隘的焦点将结束于不同的ee和你的管理团队。真正让每个人都满意需要从更广阔的角度看待问题。谁在看?实际上，整个公司，还有一些人。

我们还提供:

文档控制组，其名称和描述具有内聚数据，与系统建立的名称和描述相匹配。
当我们的文档或设计工作不符合标准时，采购部门不得不承受一系列技术问题的冲击。
PCB供应商的CAM团队必须从我们提供的几何图形创建照片工具。他们以全球微编辑的名义所做的事情可能会让你大吃一惊。
制造工程师必须自动化填充组件的过程，并以足够高的产量将所有组件焊接到电路板上。
在为大规模生产制定测试计划的同时，测试团队必须提出和调试原型。
最后的组装或二次操作，手放在完成的板上，它被安装在它可能要去的任何地方。
监管、质量、可靠性、销售、市场营销和其他技术和非技术部门取决于我们熟练地使用我们所赋予的工具来完成我们的工作。
在列表的最后，但优先级最高，设计的真正所有者，我们的最终客户。

所有这些人以及公司的股东都与我们每天的工作息息相关。有人同意购买这些CAD工具，因为他们承诺，它将使从概念到完全实现的产品顺利发展。如果你所在的公司恰好拥有自己的芯片组，那么这些端到端解决方案通常与芯片团队用于硅的任何东西相关联。

我们有责任最大限度地利用我们所拥有的工具。让梦想成真。为了做到这一点，我们必须进入PCB工厂内部，分析材料是如何流经和在过程中组合的。

分层的不完美——蛋糕是个谎言!

首先要考虑的是层与层之间的错配。事实上，没有一家工厂能够始终如一地复制我们屏幕上的东西。如果可以的话，我们就不需要在通道上安装捕捉板了。钻头和所有的艺术品都可以完美地放置起来，但你知道事实并非如此。钻头不会一遍又一遍地打在同一个点上，而且木板的每一层的精确位置也会相对于其他层有所不同。

除非PCB是III级的，否则它的设计允许钻头有足够的位置余地来错过衬垫的中心，以至于它在铜区域之外有25%的孔。即使每一层都有这种不同方向的爆发，根据IPC II类pcb标准，这仍然是可接受的电路板。

图2。图片来源:ViaSystems - II类PCB布局有望突破。

行业标准通孔尺寸为8mil (0.2 mm)和18mil衬垫。好的，在理想情况下，这是加上千分之五。首先，我们考虑钻头公差，并注意到它必须开始比完成孔大，因为制造商必须添加最少数量的电镀筒孔。这个镀板占了我们要处理的五密尔中的一密尔。

考虑到钻头尺寸(+.003/-.018)和定位精度(+/-0.003)在自然错误注册的艺术品层和18 mil垫不足以容纳它。这一点很重要，让我换一种说法。简单地删除一层上的捕获垫并不意味着钻头不需要从电路模式中提取等量的金属，就像将via的垫留在原地一样。

删除无功能的垫子不会创造空间。虽然这样做对信号完整性模拟器来说可能更好，但这些非功能垫是有功能的。他们帮助锚板在孔。在机械钻出的小孔中电镀并不容易。大多数电路板设计师都接到了来自供应商的电话，他们希望讨论降低通孔壁的最低电镀要求，即使我们使用的是标准。

知道我们必须对过程中的缺陷负责是取得辉煌成果的第一步。反衬垫或通道形状规则是我见过的设计师试图偷工减料的地方之一。收紧时忽略了钻具公差所允许的通孔垫的膨胀。我们被建议要注意的一件事是在虚空中路由。

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我们可以提出随机数字，允许相关地平面及其相邻层轨迹的位置自然变化。一层上的最坏情况和另一层上的最坏情况在现实世界中很少见，但确实会发生。

图3。从三张皇后开始，看看你可以通过打同一手牌100次来填满舞蹈牌多少次。现代视频扑克允许这样的场景。我们设置了参数，并在生产中得到了结果。祝你好运。

在最坏的情况下，我的意思是，一个层可能远远超出规格，但仍然满足设计中规定的错配要求。如果我们可以在尺寸和位置公差上都有正负零的工装孔，这将很容易，我们的显示器将描绘出板的实际性质。当然，你知道即使非镀孔也有其公差。

出于这个原因，我喜欢在跟踪层的via周围有更多的缓冲区。在可能的情况下，使用比通道到形状规则稍微多一点的过线到行间距规则，可以在考虑错配时防止轨迹最终出现空白。您可以对两者使用相同的值，路由所有内容，并且永远不会看到违反设计规则的情况。

在我们这个不完美的世界里，这是一个略过这些空隙的配方。当你观察高速线路在空隙附近运行的模拟时，EMI场将在破碎的平面附近更加突出。微小的不连续性会累积起来，尤其是模拟设计。更高的比特率也开始看起来像射频痕迹，所以没有人是安全的自然变化。