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精华集萃【三】:PCB元件布线及真实案例详析

发布时间:2015-01-11 责任编辑:echolady

【导读】经过任意角度布线的优势以及灵活布线优势等前两篇文章的介绍,相信大家对PCB布线知识已经有所了解,本文就带大家继续解剖PCB元件布线,并同时奉上PCB布线的真实案例,最后小编做了一个小结,方便大家学以致用,掌握细节。

BGA元件的布线

下面考虑BGA元件的布线。在传统的“从外围到中心”方法中,到外围的通道数量将随着每个连续层而逐层减8(由于周长的减小)。例如,具有784个引脚、尺寸为28x28mm的元件需要10层。在图中有些层存在逃逸布线。图1显示了一个BGA的四分之一部分。

精华集萃【三】PCB元件布线及真实案例详析
图1:BGA布线。“从外围到中心”的传统方法。

与此同时,当采用“从中心到外围”的布线方法时,退出到外围所要求的通道数量不会随着层的改变而改变。这将极大地减少层的数量。对于尺寸为28x28mm的元件来说,7层就足够了。对于尺寸更大的元件,还可以取得双赢。图2显示了BGA的四分之一部分。

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图2:BGA布线。“从中心到外围”的布线方法。
 
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图3显示了一个BGA布线的例子。当采用“从中心到外围”的布线方法时,我们可以完成所有网络的布线(图3b)。任意角度的拓扑式自动布线器就可以做到这一点。传统的自动布线器则无法布线这个例子(图3a)。

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精华集萃【三】PCB元件布线及真实案例详析
图3:BGA布线。(顶部)传统的自动布线器。38个网络没有完成布线。(底部)任意角度的拓扑式自动布线器。所有网络都完成了布线。

真实PCB例子

图4显示了一个真实PCB的例子,工程师将信号层数从6层减少到了4层(与规格相比)。另外,工程师只花了半天时间就完成了这块PCB的布线。

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图4:一个真实PCB例子。

小结

本文介绍了加快和改进PCB布线的一些方法,并展示了一些真实印刷电路板的例子。灵活的任意角度布线和层中无优先方向布线可以帮助你:

1.缩短总的导线长度

2.减小总的走线面积

3.通过缩短导线长度和减少并行长度减少电磁串扰等级

4.减少由于PCB材料的异质性引起的信号群组或差分信号中的延时失配

5.改善BGA元件的布线质量

6.通过构造Steiner树改善网络结构

7.方便地修改网络拓扑

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