用于过孔和阻抗走线的PCB技巧

通常，您可能不希望您的PCB（印刷电路板）制造商调整数据文件，但是在某些情况下，这可能是获得特定结果的最简单方法。例如，您可能需要插入一些但不是全部的特定尺寸的通孔，以使装配焊料不会芯吸到板的另一侧。或者，也许有一些走线对需要以指定的阻抗运行，而相同宽度的所有其他走线的阻抗并不重要。

由于一个或另一个原因（通常是缺少可用空间），您可能无法使这些“特殊”功能的大小与其余功能不同。然后，您的电路板制造商可能会难以区分特殊和标准，特别是在大型密集设计中，因为所有东西都是相同的尺寸。

一个简单的解决方法是对您的特殊功能进行0.0001英寸的尺寸调整。如此小的差异在性能上将是微不足道的，但将帮助制造商了解关键特征的位置，并快速处理数据以获得所需的结果。

差分阻抗走线

阻抗控制的走线通常很简单，只要您定义目标阻抗，走线大小以及可以找到它们的层即可。制造商的CAM（计算机辅助制造）工程师将首先使用此信息通过特征尺寸识别迹线，然后根据需要进行微调整，以使阻抗尽可能接近标称值。但是，即使标注清晰，差分对仍然很难在同一层的其他非关键迹线上使用相同的特征尺寸。CAM工程师的第一步是找到存在差分对的位置，以便在必要时可以对其进行调整。

假设您已经清楚地说明了阻抗要求，并使用唯一的孔径大小来定义差分对，则CAM工程师将尝试识别并突出显示适当特征尺寸的D代码，使其清晰可见。然后，找到突出显示的代码后，它们将缩放以在迹线之间进行测量，以验证关键对的间距是否与图纸记录相匹配。如果需要调整，他们将能够使用过滤器按尺寸选择整个层上的所有迹线。然后，他们可以调整走线宽度，而不会影响任何其他功能。对于许多设计而言，这正是验证和调整过程的结果。

另一方面，请考虑一种情况，其中特定层上的大多数迹线都被绘制为与关键对相同的大小。也许该层几乎对所有电路都使用单个孔径，例如0.005英寸，并且该层相当大且密集。仅仅在光圈表中找到0.005英寸D代码并在屏幕上突出显示它，对于像这样的图层没有太大帮助。整个层将亮起来，为工程师提供了0.005英寸迹线的看似未分化的迷宫，其中许多迹线看起来至少近似平行。

由于没有“选择所有差分对”编辑命令，因此在整个图层上平移和缩放以查找可能只有一两个真实的差分对会非常繁琐。但是，必须知道这些线对的位置，以便以后可以进行必要的微调整而不影响任何其他功能。首先，通过简单地调整整个图层上的所有0.005英寸迹线并完成该操作，似乎似乎很容易采取捷径。

为什么不这样做呢？

答案是，当所有0.005英寸的走线都变大时，其尺寸的增加会相应减少这些走线与层上所有相邻铜特征之间的间距。在密集的电路板上，如果设计间距可能已经达到最小可接受值，则可能会引入大量设计规则错误，以最小化违反间距的情况。制定设计规则以确保成品PCB是可制造的，并且结果是可重复的，因此在整个层上将间距推到既定的工艺极限以下将对生产良率产生不利影响。仅调整那些需要调整的功能，而不理会其他功能，要明智得多。这就是CAM工程师将寻求仅识别和调整关键对而不影响其他0.005英寸迹线的主要原因。

PCB设计人员如何才能使凸轮工程师更容易找到关键迹线？

一种不需要按网络名称或组件参考名称进行搜索的简单解决方案是将关键电路的特征尺寸更改0.0001英寸。在上面的示例中，差分对中使用的走线可以从0.0050英寸减少到0.0049英寸。现在，即使在具有0.005英寸迹线的大而密集的层群中，也可以通过突出显示方法轻松找到相对较少的0.0049英寸迹线。即使该层的最小迹线DRC（设计规则检查）值是0.0050英寸，出现的一些0.0049英寸迹线也只会产生少量违规。

此外，阻抗控制的走线几乎总是需要对其尺寸进行微调整，以便它们能够解决的问题尽可能接近标称阻抗值。最后，0.0049英寸的迹线可以很好地绘制成例如0.0053英寸的生产线。届时，它们将不再代表侵权。关键是，使痕迹易于识别比在十分之一英寸的宽度上分开头发要有用得多。

通孔

另一个类似的0.0001英寸调整可以帮助您确定某些特定的钻孔过孔需求。在一种常见的情况下，您可能希望PCB制造商使用额外的阻焊剂层来插入某些（但不是全部）特定直径的通孔。如果您不确定如何修改自己的Gerber图层以表示这种特殊处理，并且希望让制造商的工程师运用他们的专业知识来获取正确的结果，则可以提供特殊的说明而不是Gerber文件。

例如，您的电路板设计可能使用0.008英寸的单个通孔直径。所有通孔周围都有阻焊层开口。在先前版本的某些通孔上通过焊锡芯吸掉了不好的经验之后，您决定添加注释，以便制造商将这些通孔用mask塞住。问题在于您不知道如何制作Gerber层来获得此结果，因此您添加了一条注释，指出制造商应“使用阻焊膜插入所有热导通孔”。

尽管此注释本质上没有什么不正确的地方，但它的确为误解留下了空间。首先，没有什么可以明确定义“热过孔”一词的含义。由于所有通孔的直径相同，因此您将其留给制造商确定要讨论的特定孔。接下来通常发生的是，制造商的CAM工程师将用钻头覆盖浆糊层，并在设计周围进行扫描，以可视方式识别QFP（四方扁平封装）和类似设备中心的大焊盘。一旦这样做，他们通常会向您发送发现的孔的屏幕快照，以确认他们找到了正确的孔。

这一系列步骤可以工作，但是很麻烦并且需要时间。假设您知道哪些通孔具有“热”功能，那么您也知道它们的位置。更好的策略是将散热孔隔离到自己的钻孔工具上，这既可以避免猜测，也可以避免审批。如果您需要或希望所有通孔的尺寸都相同，以满足电流需求或不动产限制，那么您可以通过减小钻头直径0.0001英寸来完成与差分走线相同的操作。现在，您可以将注释更改为：“从底部插入所有直径为0.0079”的通孔。” 这将使CAM工程师使用选择过滤将仅将孔直径复制到空白层变得很简单，然后可以对其进行调整以满足堵塞要求。

概要

作为PCB设计人员，您不必完全了解制造商在每个生产阶段的工作，也不必为每个特殊工艺提供完善的，可用于生产的照相工具文件。不过，一些清晰的注释和少量的次要数据编辑将增加您成功的机会。如果您发现需要偏离自己的舒适区，请向PCB制造商咨询有关如何最好地表达您的需求的建议，以使您的订单以您想要的方式出现，而不会出错或延迟。