一、线宽简介
线宽指的是ic生产工艺可达到的最小导线宽度,是ic工艺先进水平的主要指标。线宽越小,集成度就高,在同一面积上就集成更多电路单元。
4微米/1微米/0.6微米/0.35微米等,是指ic生产工艺可达到的最小导线宽度(注:应为最小沟道长度,ic工艺的核心是mos尺寸,所以最小导线宽度的说法不准确),是ic工艺先进水平的主要指标。线宽越小,集成度就高,在同一面积上就集成更多电路单元。
在光学中指光源的线宽,比如激光线宽。光从激光器中射出,激光起振后,会有一个或多个纵模产生,每个纵模的频率的范围就是激光的线宽。注意每个纵模的频率宽度和纵模之间的间隔是两个不同的概念,纵模间隔是相邻两个纵模中心频率的差值。激光线宽由谐振腔的品质因数决定,腔的品质因数越高,激光线宽就越窄。考虑激光介质的增益后,激光的线宽的理论极限由增益介质的自发辐射来决定,例如对于he-ne,其线宽的理论极限约为10^-3hz量级。当然实际的激光器中还有各种线宽展宽机制,使的激光线宽一般达不到其理论极限,例如对于he-ne,温度变化0.01度引起的模式频率漂移约0.1mhz,实际he-ne的激光线宽可达到1mhz,固体激光器中线宽可达1埃左右。
二、pcb电路板线宽的设计
1:印刷导线宽度选择依据
印刷导线的最小宽度与流过导线的电流大小有关:
线宽太小,刚印刷导线电阻大,线上的电压降也就大,影响电路的性能,
线宽太宽,则布线密度不高,板面积增加,除了增加成本外,也不利于小型化。
如果电流负荷以20a/平方毫米计算,当覆铜箔厚度为0.5mm时,(一般为这么多,)则1mm(约40mil)线宽的电流负荷为1a,
因此,线宽取1--2.54mm(40--100mil)能满足一般的应用要求,大功率设备板上的地线和电源,根据功率大小,可适当增加线宽,而在小功率的数字电路上,为了提高布线密度,最小线宽取0.254--1.27mm(10--15mil)就能满足。 (手工焊:20—30mil 电源线、地线要宽些的)
同一电路板中,电源线。地线比信号线粗。 丝印层线宽10--30mil(15mil)。
2:线间距
当为1.5mm(约为60mil)时,线间绝缘电阻大于20m欧,线间最大耐压可达300v, 当线间距为1mm(40mil)时,线间最大耐压为200v,因此,在中低压(线间电压不大于200v)的电路板上,线间距取1.0--1.5mm (40--60mil)在低压电路,如数字电路系统中,不必考虑击穿电压,只要生产工艺允许,可以很小。 (手工焊25—30mil)
3:焊盘
对于1/8w的电阻来说,焊盘引线直径为28mil就足够了,
而对于1/2w的来说,直径为32mil,引线孔偏大,焊盘铜环宽度相对减小,导致焊盘的附着力下降。容易脱落, 引线孔太小,元件播装困难。 ( 手工焊:内径35mil,外径:70mil)
4:画电路边框
边框线与元件引脚焊盘最短距离不能小于2mm,(一般取5mm较合理)否则下料困难。
5:元件布局原则
a 一般原则:在pcb设计中,如果电路系统同时存在数字电路和模拟电路。以及大电流电路,则必须分开布局,使各系统之间藕合达到最小在同一类型电路中,按信号流向及功能,分块,分区放置元件。
b: 输入信号处理单元,输出信号驱动元件应靠近电路板边,使输入输出信号线尽可能短,以减小输入输出的干扰。
c: 元件放置方向: 元件只能沿水平和垂直两个方向排列。否则不得于插件。
d:元件间距。对于中等密度板,小元件,如小功率电阻,电容,二极管,等分立元件彼此的间距与插件,焊接工艺有关, 波峰焊接时,元件间距可以取50-100mil(1.27--2.54mm)手工可以大些,如取100mil,集成电路芯片,元件间距一般为100--150mil
e: 当元件间电位差较大时,元件间距应足够大,防止出现放电现象。
f: 在而已进ic去藕电容要靠近芯片的电源秋地线引脚。不然滤波效果会变差。在数字电路中,为保证数字电路系统可靠工作, 在每一数字集成电路芯片的电源和地之间均放置ic去藕电容。去藕电容一般采用瓷片电容,容量为0.01~0.1uf去藕电容容量的选择一般按系统工作频率f的倒数选择。此外,在电路电源的入口处的电源线和地线之间也需加接一个10uf的电容, 以及一个0.01uf的瓷片电容。
g: 时针电路元件尽量靠近单片机芯片的时钟信号引脚,以减小时钟电路的连线长度。且下面最好不要走线。
三、altium pcb中更改线宽的技巧
1.设置altium designer的默认pcb线宽
在布线前直接在设计规则中设置:design-rules-routing-width,修改这个里面的preferred width即可,还可以进一步设置不同层的min、max、preferred width。
2.布线过程中修改pcb线宽
选择place-line(快捷键p-l)中按tab键,显示下图所示的对话框,可以修改line width和current layer。
3.布线完成后批量修改线宽
(1)在空白处右键,点击find same objects,是十字线选择要修改的线(或者直接在线上右键)。
(2)如更改相同线宽和同网络的,就将net和width的最右侧改为same,点击ok,这就选择好了想要的线。
(3)在pcb inspector中输入想要的width再点回车即可。
4.简单修改一个网络的线宽
可以点击选择要修改的线,按住shift同时选择多条线,按住shift,双击选择的线,在弹出的对话框中更改线宽。或者快捷键s-p,选择一个网络,不过要在按住shift的同时,去掉对焊盘的选择。然后同上更改线宽。
5.布线完成后修改所有的线宽
在界面的右下角pcb-pcb filter中打开边侧栏pcb filter,输入iswire后回车,即全选所有线,点击空白处一下,然后按f11 在width中改成你想要的线宽。
附:设置中文或英文菜单
英文→中文:menu-preferences-systerm-general-localization,按下图选择,保存后重启altium软件即可。
中文→英文:菜单栏-preferences-systerm-general-本地化,按下图选择,保存后重启altium软件即可。
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