大家都清楚，我們電源工程師必不可少的就是畫PCB技能，不管有有牛的技術(shù)，不懂PCB布局以及特性，產(chǎn)品做出來也是達(dá)不到預(yù)期的，最近我也了解了不少關(guān)于PCB的知識(shí)，開個(gè)專題和大家分享一下。

一、走線

首先是電路板都是有啥組件構(gòu)成，這個(gè)作為電源工程師需要了解一下。從三個(gè)方面：

組件：銅走線

目的：互連兩點(diǎn)或更多點(diǎn)

問題：電感和電容

x = 走線長度 (cm)

w = 走線寬度 (cm)

h = 走線高度 (cm)

t = 走線厚度 (cm)

er= PCB 滲透率er = PCB 材料滲透率（FR-4 ～ 4.5）

PCB由金屬層和絕緣體組成，可以由多層組成。檢查 PCB 的一些常見元素將有助于讀者理解許多人認(rèn)為的“黑魔法”。銅走線用于將一個(gè)元件節(jié)點(diǎn)連接到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。這些走線的形狀決定了 PCB 的一個(gè)非常重要的方面——特性電感、電容，以及最終的特性阻抗。

舉個(gè)栗子：

0.8 毫米 (0.031 英寸) 厚 PCB (FR-4) 上的 0.8 毫米 (0.031 英寸) 走線具有：

˜ 4nH and 0.8pF per cm

˜ 10nH and 2.0pF per inch

電阻通常被忽略，因?yàn)榇蠖鄶?shù)設(shè)計(jì)不承載超過幾毫安的電流，結(jié)果通?？梢院雎圆挥?jì)。特性阻抗 (Z0) 之前已討論過，因此這里不再討論。

但重要的是由走線尺寸和 PCB 電介質(zhì) (εr) 決定的電感和電容。 FR-4 可能是當(dāng)今制造商使用的最常見的 PCB 材料，其磁導(dǎo)率范圍通常為 4.0 到 5.0，但 4.5 通常用作典型的磁導(dǎo)率。與 PCB 制造商核實(shí)以確定他們使用的材料和相關(guān)的滲透性。

二、敷銅

寄生參數(shù)怎么去計(jì)算。

組件：銅平面

用途：用于地平面和電源平面

問題：信號(hào)走線上的雜散電容

優(yōu)點(diǎn)：大旁路電容和最小電感

h = 平面間距 (cm)

A = 共面面積 = l*w (cm2)

er = PCB 滲透率

舉個(gè)栗子：

0.8mm (0.031”) 厚的 PCB (FR-4) 具有：

～ 0.5pF/cm2

～ 32.7pF inch2

當(dāng)使用電源層和接地層時(shí)，通常會(huì)發(fā)現(xiàn)銅層。 平面是一種出色的高頻電容器，通?？捎糜谂c傳統(tǒng)電容器互補(bǔ)的高頻旁路。與網(wǎng)格平面相比，通常首選使用實(shí)心接地平面。 實(shí)心平面將電感降至絕對(duì)最小值，這是高速信號(hào)（包括模擬和數(shù)字信號(hào)）的理想特性。 但是，正如稍后將討論的，該平面會(huì)導(dǎo)致電路敏感節(jié)點(diǎn)的電容問題。 注意電路的所有屬性，不要盲目地在任何地方使用平面。實(shí)心平面的一個(gè)附帶好處是它可以成為一個(gè)非常好的熱導(dǎo)體，并且可以充當(dāng)散熱器以保持所有設(shè)備的熱水平最小化。但在 另一方面，由于這種熱擴(kuò)散，溫度敏感組件可能不希望接地平面靠近。

三、過孔

組件：過孔

目的：互連不同層上的走線

問題：電感和電容

舉個(gè)栗子：

0.4mm (0.0157”) 通孔和 1.6mm (0.063”) 厚的 PCB 具有 ~ 1.2nHFR-4 上 0.8mm (0.031”) 焊盤周圍的 1.6mm (0.063”) 間隙孔具有 ~ 0.4pF

過孔用于簡(jiǎn)化其他組件周圍的走線布線，或者當(dāng)需要進(jìn)行高密度互連時(shí)（即 BGA 封裝）。 正如 PCB 走線具有電感和電容一樣，過孔也是如此。 通常這些元素會(huì)被忽略，因?yàn)檫^孔的長度相對(duì)于跡線的其余部分通常非常小。 但是，如果信號(hào)頻率非常高 (>100MHz) 或在高頻下具有能量/諧波，這可能會(huì)導(dǎo)致問題。最小化過孔問題的最簡(jiǎn)單方法是簡(jiǎn)單地不將它們與信號(hào)跡線一起使用。 至少應(yīng)該盡量減少。 如果必須使用過孔，還有其他需要擔(dān)心的問題將在后面討論。