用于過孔和阻抗走線的PCB技巧

通常，您可能不希望您的PCB（印刷電路板）制造商調(diào)整數(shù)據(jù)文件，但是在某些情況下，這可能是獲得特定結(jié)果的最簡單方法。例如，您可能需要插入一些但不是全部的特定尺寸的通孔，以使裝配焊料不會芯吸到板的另一側(cè)?；蛘?，也許有一些走線對需要以指定的阻抗運行，而相同寬度的所有其他走線的阻抗并不重要。

由于一個或另一個原因（通常是缺少可用空間），您可能無法使這些“特殊”功能的大小與其余功能不同。然后，您的電路板制造商可能會難以區(qū)分特殊和標準，特別是在大型密集設計中，因為所有東西都是相同的尺寸。

一個簡單的解決方法是對您的特殊功能進行0.0001英寸的尺寸調(diào)整。如此小的差異在性能上將是微不足道的，但將幫助制造商了解關鍵特征的位置，并快速處理數(shù)據(jù)以獲得所需的結(jié)果。

差分阻抗走線

阻抗控制的走線通常很簡單，只要您定義目標阻抗，走線大小以及可以找到它們的層即可。制造商的CAM（計算機輔助制造）工程師將首先使用此信息通過特征尺寸識別跡線，然后根據(jù)需要進行微調(diào)整，以使阻抗盡可能接近標稱值。但是，即使標注清晰，差分對仍然很難在同一層的其他非關鍵跡線上使用相同的特征尺寸。CAM工程師的第一步是找到存在差分對的位置，以便在必要時可以對其進行調(diào)整。

假設您已經(jīng)清楚地說明了阻抗要求，并使用唯一的孔徑大小來定義差分對，則CAM工程師將嘗試識別并突出顯示適當特征尺寸的D代碼，使其清晰可見。然后，找到突出顯示的代碼后，它們將縮放以在跡線之間進行測量，以驗證關鍵對的間距是否與圖紙記錄相匹配。如果需要調(diào)整，他們將能夠使用過濾器按尺寸選擇整個層上的所有跡線。然后，他們可以調(diào)整走線寬度，而不會影響任何其他功能。對于許多設計而言，這正是驗證和調(diào)整過程的結(jié)果。

另一方面，請考慮一種情況，其中特定層上的大多數(shù)跡線都被繪制為與關鍵對相同的大小。也許該層幾乎對所有電路都使用單個孔徑，例如0.005英寸，并且該層相當大且密集。僅僅在光圈表中找到0.005英寸D代碼并在屏幕上突出顯示它，對于像這樣的圖層沒有太大幫助。整個層將亮起來，為工程師提供了0.005英寸跡線的看似未分化的迷宮，其中許多跡線看起來至少近似平行。

由于沒有“選擇所有差分對”編輯命令，因此在整個圖層上平移和縮放以查找可能只有一兩個真實的差分對會非常繁瑣。但是，必須知道這些線對的位置，以便以后可以進行必要的微調(diào)整而不影響任何其他功能。首先，通過簡單地調(diào)整整個圖層上的所有0.005英寸跡線并完成該操作，似乎似乎很容易采取捷徑。

為什么不這樣做呢？

答案是，當所有0.005英寸的走線都變大時，其尺寸的增加會相應減少這些走線與層上所有相鄰銅特征之間的間距。在密集的電路板上，如果設計間距可能已經(jīng)達到最小可接受值，則可能會引入大量設計規(guī)則錯誤，以最小化違反間距的情況。制定設計規(guī)則以確保成品PCB是可制造的，并且結(jié)果是可重復的，因此在整個層上將間距推到既定的工藝極限以下將對生產(chǎn)良率產(chǎn)生不利影響。僅調(diào)整那些需要調(diào)整的功能，而不理會其他功能，要明智得多。這就是CAM工程師將尋求僅識別和調(diào)整關鍵對而不影響其他0.005英寸跡線的主要原因。

PCB設計人員如何才能使凸輪工程師更容易找到關鍵跡線？

一種不需要按網(wǎng)絡名稱或組件參考名稱進行搜索的簡單解決方案是將關鍵電路的特征尺寸更改0.0001英寸。在上面的示例中，差分對中使用的走線可以從0.0050英寸減少到0.0049英寸?，F(xiàn)在，即使在具有0.005英寸跡線的大而密集的層群中，也可以通過突出顯示方法輕松找到相對較少的0.0049英寸跡線。即使該層的最小跡線DRC（設計規(guī)則檢查）值是0.0050英寸，出現(xiàn)的一些0.0049英寸跡線也只會產(chǎn)生少量違規(guī)。

此外，阻抗控制的走線幾乎總是需要對其尺寸進行微調(diào)整，以便它們能夠解決的問題盡可能接近標稱阻抗值。最后，0.0049英寸的跡線可以很好地繪制成例如0.0053英寸的生產(chǎn)線。屆時，它們將不再代表侵權(quán)。關鍵是，使痕跡易于識別比在十分之一英寸的寬度上分開頭發(fā)要有用得多。

通孔

另一個類似的0.0001英寸調(diào)整可以幫助您確定某些特定的鉆孔過孔需求。在一種常見的情況下，您可能希望PCB制造商使用額外的阻焊劑層來插入某些（但不是全部）特定直徑的通孔。如果您不確定如何修改自己的Gerber圖層以表示這種特殊處理，并且希望讓制造商的工程師運用他們的專業(yè)知識來獲取正確的結(jié)果，則可以提供特殊的說明而不是Gerber文件。

例如，您的電路板設計可能使用0.008英寸的單個通孔直徑。所有通孔周圍都有阻焊層開口。在先前版本的某些通孔上通過焊錫芯吸掉了不好的經(jīng)驗之后，您決定添加注釋，以便制造商將這些通孔用mask塞住。問題在于您不知道如何制作Gerber層來獲得此結(jié)果，因此您添加了一條注釋，指出制造商應“使用阻焊膜插入所有熱導通孔”。

盡管此注釋本質(zhì)上沒有什么不正確的地方，但它的確為誤解留下了空間。首先，沒有什么可以明確定義“熱過孔”一詞的含義。由于所有通孔的直徑相同，因此您將其留給制造商確定要討論的特定孔。接下來通常發(fā)生的是，制造商的CAM工程師將用鉆頭覆蓋漿糊層，并在設計周圍進行掃描，以可視方式識別QFP（四方扁平封裝）和類似設備中心的大焊盤。一旦這樣做，他們通常會向您發(fā)送發(fā)現(xiàn)的孔的屏幕快照，以確認他們找到了正確的孔。

這一系列步驟可以工作，但是很麻煩并且需要時間。假設您知道哪些通孔具有“熱”功能，那么您也知道它們的位置。更好的策略是將散熱孔隔離到自己的鉆孔工具上，這既可以避免猜測，也可以避免審批。如果您需要或希望所有通孔的尺寸都相同，以滿足電流需求或不動產(chǎn)限制，那么您可以通過減小鉆頭直徑0.0001英寸來完成與差分走線相同的操作?，F(xiàn)在，您可以將注釋更改為：“從底部插入所有直徑為0.0079”的通孔。” 這將使CAM工程師使用選擇過濾將僅將孔直徑復制到空白層變得很簡單，然后可以對其進行調(diào)整以滿足堵塞要求。

概要

作為PCB設計人員，您不必完全了解制造商在每個生產(chǎn)階段的工作，也不必為每個特殊工藝提供完善的，可用于生產(chǎn)的照相工具文件。不過，一些清晰的注釋和少量的次要數(shù)據(jù)編輯將增加您成功的機會。如果您發(fā)現(xiàn)需要偏離自己的舒適區(qū)，請向PCB制造商咨詢有關如何最好地表達您的需求的建議，以使您的訂單以您想要的方式出現(xiàn)，而不會出錯或延遲。