10个PCB线路设计优化案例，供大家学习

xiaoming11

+ y2 P  z3 W1 r# E! e" T
( P9 _5 W& s4 w2 s

01

0 @, u. L2 [2 B& k9 c% E' w

铜皮填充线避免与走线

或阻抗线为同一D码

问题：①线路层用填充线的方式铺铜皮，后端生产优化时，为了杜绝软件分析时误报及减少数据量，要操作把填充线转成一个整体的铜皮（suRFace）；但是如果前端设计时填充线线宽大小跟其他正常线路线宽大小一样，就无法双击选择，就需要手动一条一条的选择线路，效率低下。
专家建议：①不建议用填充线方式设计铺铜；②如果一定要用填充线设计，线宽不要与正常线路设计线宽大小一样；尤其是如下图十字架线宽；否则很容易在后端操作转铜皮时转成一个整体，在优化间距时被掏断，导致开路。

优化方式：①非特殊情况，采用完整铜皮方式铺铜。

/ X+ g4 z7 c* G" S+ B2 w

3 k, o5 G* I, a
②填充的线宽不能与信号线大小一致，需单独大小（如8.11mil）。
# i0 p6 `$ |2 t
% h& m7 ^# g  _, X" d3 g: v

02

密疏布线不推荐or预先加大疏位置线

问题：
/ k* U+ t3 i( x9 Z& g布线疏密程度差别大，在实际线路蚀刻时，密集线路那里药水交换速率慢，需要更长时间才能保证线路蚀刻出来；但是其他位置线路同样时间蚀刻，因药水交换速度相对快，就会导致线幼；
2 x- g; b0 j8 N% D
专家建议：①有足够空间满足3倍线宽条件且避免干扰的情况，在稀疏去添加铺铜或平衡铜；②稀疏区线宽大加2mil以上（主要平衡过渡避免信号突变）；

( q  S. k2 I* s: v! S1 J1 \
03

pads文件痛点

问题：①用PADS软件布线及层管理，相比AD要复杂些，在PCB文件转gerber过程中，非标准的放置元素及2D线违规使用，将导致的一系列不容易发现的问题；   

5 v' b1 M" f! u0 }% X+ I# r5 q
% c9 X' }: @- L) b0 C) J6 X9 D专家建议：①规范设计文件，特殊设计的文件需说明（如logo放置在layer 119 需要添加到silkscreen top）；②输出gerber文件，用DFM软件进行文件正确性查看。


04

铺铜瘦铜丝布线尽量规避

/ H% J: I; a0 N. k

问题：
8 h* [" i, b# B  S铺铜瘦铜丝时，要注意有没有这种小细丝；因为整个surface布是一体的，后端软件无法识别准确定位，肉眼看可能会遗漏没发现；生产因为物理摩板的过程，铜条比较细，附着力比较小，可能脱落粘附到旁边的线路，导致短路；
2 Y; P, I) N1 I1 J8 C
( Z- v6 z. k& v专家建议：①铺铜时正常产品残铜最新宽度应该要大于6mil，高密度的产品残铜宽度不应小于最新信号线的宽度；
& G6 O, i9 p8 n+ u3 l9 F# p) I
; v( T3 G" |  k! _  q* k6 O

05

关注焊盘设计有效区域

问题：从设计角度，三角形焊盘相对反常规，后端软件识别时，会误认为是个矩形，不会认为焊盘小，因此不会报错；实际焊接的有效面积只有中间圆那么大，比实际相差一倍多，三角形的尖角实际会蚀刻掉，导致三角形焊盘更小；
7 m" m  j+ }! z4 e- ~4 j; ~
专家建议：①跟上面这个梯形斜角综合来看，从焊盘焊接有效性的角度，边角实际是有效焊接区域；建议设计时，考虑到上下间距比较大，可以考虑把上方的斜角删掉，补充到下方的三角位置，扩大下方焊盘的有效面积；做到上下都是矩形焊盘。
- c: @9 B5 w7 J# r' R$ D3 g- n' B+ K7 S

06

板边铺铜线路网络避开铣刀位置

, W3 r+ ?7 i2 |2 b( }$ ?6 x

& d" S. {$ W6 k问题：①客户提供原文件，如上图有红色板边铺铜，但实际生产板子最终是要通过成形工序把它切下来，红色线路在铣刀路径上，就会被切削掉；②从整个板子设计来看，铜皮左右有很多导通孔仅仅依靠上图箭头位置实现导通，但又因为箭头位置设计了个器件靠近边缘；为了保证间距防止此处短路，因此无空间增加线路导通，设计完全失败需要重新layout。

专家建议：①从前端设计的角度考虑，板子生产成型过程中考虑后端有一个铣刀的过程，要保证一个适当的间距，这个间距大概要8Mil左右。②在各个铜箔区布上过孔，保证电气的导通性（下图蓝色箭头）。
  g. n0 x2 p! k5 i7 _' S
+ N1 N0 }4 h6 k  ?' U' k) H优化方式：

07

残铜率相差太大的板子

不要组合在一起制作

  q( z' ]! _/ Z1 t* n9 [5 }

! f8 x  m3 v3 v" C2 b问题：
7 d& c+ M8 r1 Z5 x3 T①如上图，客户提供一套板，希望拼板交货；但从板子设计上看有些单板有铺铜皮，箭头所指单板却完全没有；如同时加工制作，电镀过程中，因残铜率相差很大，相同电流密度下，左下角的线路获得的电流会非常大，而导致铜镀的非常厚，可能导致后期蚀刻无法实现。②如果是内层线路，内层空白太多，压合时，中间PP胶可能因为局部填胶不足，导致分层。

专家建议：从这个线路板来看，可从两个维度做优化，第一，在规避所有线路后，设计时在空旷位置正常铺铜皮，这样就能解决电镀均匀性的问题。第二，残铜率相差太大的单板，建议不要放在一起投板，区分下单制作即可。
4 s7 L! y* k9 [1 X* x" d

7 f1 l6 A4 G3 Z3 L2 Z; V& k6 U- a08

这种器件管脚太近，设计时尽量避免

7 Y; y  l" s" ?& s) z# Q" n1 s, i9 v& I

" }0 W# a' h/ M( }1 }9 j9 N3 _问题：器件管脚孔中心间距太小，对应管脚位置可靠性不好；

0 t+ R5 B* ?& U; X专家建议：需要加绿油桥，一般绿油桥3.5mil左右；对应孔位公差一般+/-2mil左右，蚀刻侧蚀量1mil左右。为了防止器件破孔，因此至少需要工作稿削后焊环3mil左右；以此可以推算出，选用器件孔壁间距10mil最好。
, D4 B" E  e" _2 o9 r4 f09

要想BGA等大美观

优先考虑设计阻焊限定pad

( V& r% D8 y3 K问题：
BGA想要美观，成品大小一致，不会因为阻焊偏位等问题导致不呈圆形，可以按阻焊限定PAD设计。
, a4 H7 F7 h5 P专家建议：优先考虑阻焊限定pad
6 n- O% _4 [3 P8 T8 s, z. C" @

1 F% C! s' ?# q: L$ i  a! P2 D10

设计板边裸铜带，不能每层都设计

容易让生产加工端与铣板程序弄混淆

问题：客户实际需求是希望外层边缘有铜条带，外观看起来就像有条金边，比较好看；但实际设计时，每层都有类似左图类似外形铣板程序设计，且也没有散热过孔设计在铜条带上，容易误导后端以为是外形铣板程序设计。
' B" B6 Z' a0 v/ E0 h9 F# `5 j
: x' f/ M( L; ?8 W! w" z' W& B专家建议：①如果想设计“金边”，建议只在外层线路层设计，做类似右上角的铜条，对应的开窗也是这样（注意阻焊层对应开窗与铣刀路径开窗中间不要留绿油丝）；②建议在铜带上做散热过孔设计，这样结合钻孔也绝对不会搞错。
% }6 Z' j1 N; i- ?* q6 J
9 Z2 _- j; [( I: g0 N) O+ z1 a: X优化方式：

, P) k  T: o  x5 [  M7 x: _


$ u% j. S# l* ?; v

nevadaooo

拼版要注意，有的不适合拼在同一张板子上

瞪郜望源_21

不错不错，很是关键和深度，好好学习下