Minimum linjebredde og linjeafstand for PCB

Minimum linjebredde og linjeafstand for PCB

Viden

Hvad er PCB-sporbredde og sporafstand?

I design af trykte kredsløb (PCB), Sporbredde og sporafstand er to grundlæggende, men kritiske parametre:

  • Sporbredde: Bredden på den ledende kobberfolie, som bestemmer strømførende kapacitet og temperaturstigning.
  • Sporafstand: Afstanden mellem tilstødende spor, der påvirker signalisolering og kortslutningsrisici.
PCB-linjebredde

1. Industriens standard for mindste sporbredde og -afstand

1.1 Konventionelle procesmuligheder

  • Mainstream-producenter: Over 80% kan stabilt producere designs med 6 mil/6 mil (0,15 mm/0,15 mm) til lavere omkostninger.
  • Producenter med høj præcision: 70%-understøttelse 4 mil/4 mil (0,1 mm/0,1 mm), velegnet til de fleste designs med høj densitet.

1.2 Avancerede processer (HDI)

  • Laserboring med Microvia-teknologi: Støtter 2 mil/2 mil (0,05 mm/0,05 mm), som bruges i ultratynde applikationer med høj densitet som smartphones og RF-moduler, men omkostningerne stiger markant.

1.3 Ekstreme udfordringer

  • 3,5 mil/3,5 mil (0,09 mm/0,09 mm) er begrænset til nogle få producenter og kræver strenge udbyttetest.

2. Fire nøglefaktorer, der påvirker valg af sporbredde/afstand

2.1 Nuværende bæreevne og temperaturstigning

  • Formelreference: I henhold til IPC-2221-standarden skal sporbredden opfylde de aktuelle krav. For eksempel med 1 oz kobbertykkelse kræver en strøm på 1 A mindst 40 mil (1 mm) sporbredde (ved en temperaturstigning på 10 °C).
  • Hjælp til værktøj: Brug online PCB-sporbreddeberegnere (f.eks. Saturn PCB Toolkit) ved at indtaste grænser for strøm, kobbertykkelse og temperaturstigning for hurtigt at få anbefalede værdier.

2.2 Signalintegritet

  • Højhastighedssignaler: Kræver impedanstilpasning, hvor sporbredden er relateret til det dielektriske lags tykkelse og permittivitet. For eksempel har en 50 Ω mikrostrip-linje på en FR4-plade typisk en sporbredde på 8-12 millioner.
  • Differentielle par: Oprethold samme bredde og afstand (f.eks. 5 mil/5 mil) for at reducere krydstale.

2.3 Fremstillingsproces og omkostninger

  • Omkostningstærskel: Når sporbredde/afstand < 5 mil, kan priserne fordobles (på grund af lavere udbytte og krav til laserprocessen).
  • Valg af kobbertykkelse: De ydre lag bruger normalt 1 oz (35 μm), de indre lag 0,5 oz; til højstrømsscenarier kan der bruges 2 oz kobbertykkelse, men det kræver bredere spor.

2.4 Layouttæthed og BGA-design

  • BGA Escape Routing: For BGA'er med 1 mm pitch skal du bruge 6 mil/6 mil, hvis du fører en bane mellem to ben; brug 4 mil/4 mil, hvis du fører to baner.
  • Undgå flaskehalse: Planlæg sporbredder i områder med høj tæthed tidligt for at undgå omarbejde senere.
PCB-linjebredde

3. Strategier til optimering af PCB-design

3.1 Lag-strategi

  • Kraftlag: Brug brede baner eller kobberplader (f.eks. 50 mil+) for at reducere impedans og varmeudvikling.
  • Signal-lag: Prioriter højfrekvente signaler på de indre lag (stripline-struktur) for at minimere strålingsinterferens.

3.2 Undgå almindelige fejl

  • Skarpt vinklede spor: Udskift med 45° eller buede hjørner for at reducere impedansdiskontinuiteter.
  • Ignorerer producentens feedback: Bekræft proceskapacitetsdokumenter (f.eks. minimumsåbning, sporbreddetolerancer), før du færdiggør design.

3.3 Udligning af omkostninger

  • Prioriter at slappe af med ikke-kritiske signaler: Brug 8-10 mils sporbredde til generelle I/O-signaler for at spare plads til kritiske stier.

Optimering af PCB-sporbredde og -afstand kræver en afvejning af elektrisk ydeevne, procesbegrænsninger og omkostninger. 4 mil/4 mil er det bedste sted for de fleste designs med høj tæthed, mens 2 mil/2 mil er forbeholdt avancerede HDI-applikationer. I de tidlige designfaser bør man bruge beregningsværktøjer til at verificere de aktuelle krav og kommunikere med producenterne for at sikre producerbarhed.

PCB-linjebredde

4. Specifikationer for PCB-designafstand

1. Spor

  • Min. Bredde: 5mil (0,127mm)
  • Min. Afstand: 5mil (0,127mm)
  • Spor til kortets kant: ≥0,3 mm (20 mil)

2. Vias

  • Min. Hulstørrelse: 0,3 mm (12 mil)
  • Puderingens bredde: ≥6mil (0,153mm)
  • Via-til-Via-afstand: ≥6mil (kant-til-kant)
  • Via til bordkant: ≥0,508 mm (20 mil)

3. PTH-puder (belagte gennemgående huller)

  • Min. Hulstørrelse: ≥0,2 mm større end komponentledningen
  • Puderingens bredde: ≥0,2 mm (8 mil)
  • Afstand fra hul til hul: ≥0,3 mm (kant til kant)
  • Pad til bordkant: ≥0,508 mm (20 mil)

4. Loddemaske

  • PTH/SMD Åbning: ≥0,1 mm (4 mil) frigang

5. Silketryk (tekst)

  • Min. Linjebredde: 6mil (0,153mm)
  • Min. Højde: 32mil (0,811mm)

6. Ikke-belagte slots

  • Min. Afstand: ≥1,6 mm

7. Panelisering

  • Afstand (1,6 mm plade): ≥1,6 mm
  • V-skæring/ingen afstand: ~0,5 mm
  • Proceskant: ≥5mm

Produktforespørgsel