《FPGA全程进阶---实战演练》第二章之PCB layout注意事项以及投板几点说明

       上一篇博客讲述了各个部分的原理图，那么根据原理图画出PCB，其实PCB是一门很大的学问，想要掌握谈何容易。就笔者在画PCB时的一些注意事项做一些说明。

       1.电源部分的电源线尽量走粗，能够提供较大的电流，其实可以想象成河流，越宽的河流流过的水越多，差不多就这个道理了。走线最好从一个点出发，遍布全板。笔者电源部分一般走20~50mil；

图2.21 电源走线宽度

       2.对于地和电源过孔，尽量比信号孔大一些。有条件，可以在过孔处加滤波电容，下图是笔者在电源部分和地接入部分的过孔尺寸。

图2.22 过孔孔径大小

       3.在发给工厂做板时，需要设置铜箔厚度，厚度和电流以及走线宽度之间的关系如表2.1所示。笔者选用1OZ(OZ（盎司）作为铜皮厚度的单位，1 OZ铜厚的定义为1 平方英尺面积内铜箔的重量为一盎，对应的物理厚度为35um；2OZ铜厚为70um);

表2.1 铜厚与电流之间的关系

       4. 一般对于多层板来说，最好过孔盖油，可以防止短路等其他情况。

图2.23 焊盘喷镀情况

       5. 沉金板与镀金板的区别
     （1）沉金与镀金所形成的晶体结构不一样，沉金对于金的厚度比镀金厚很多，沉金会呈金黄色，较镀金来说更黄，客户更满意。

     （2）沉金与镀金所形成的晶体结构不一样，沉金较镀金来说更容易焊接，不会造成焊接不良，引起客户投诉。沉金板的应力更易控制，同时也正因为沉金比镀金软，所以沉金板做金手指不耐磨。

     （3）沉金板只有焊盘上有镍金，趋肤效应中信号的传输是在铜层不会对信号有影响。

     （4）沉金较镀金来说晶体结构更致密，不易产成氧化。

     （5）随着布线越来越密，线宽、间距已经到了3-4MIL。镀金则容易产生金丝短路。沉金板只有焊盘上有镍金，所以不会产成金丝短路。

     （6）沉金板只有焊盘上有镍金，所以线路上的阻焊与铜层的结合更牢固。工程在作补偿时不会对间距产生影响。

     （7）一般用于相对要求较高的板子，平整度要好，一般就采用沉金，沉金一般不会出现组装后的黑垫现象。沉金板的平整性与待用寿命与镀金板一样好。

基于上述的描述，一般情况下的板子用沉金即可，对于金手指或者其他电源部分的电路建议做成镀金板，耐磨安全性高。

      6.对于cyclone III代芯片，底部有一个焊盘，Altium designer中自带的封装过孔也是蛮小的，对于焊接也是比较有难度，其实可以利用热风枪进行焊接，若是不具备此条件，可以将底部焊盘打大一点的洞，如下图2.24所示.

图2.24 cyclone III 底部焊盘

       7.四层板，中间的两层最好是成对出现，或是plane，或是layer，对于每一层的敷铜，可以全都敷铜，但是要多打一些过孔，提高导通率。也可以对于顶层和底层（四层布板方式：信号-电源-地-信号）可以不敷铜，中间两层大面积敷铜即可。笔者设计的四层板是利用layer，因为有一两个信号需要走地层，所以没有设置plane。plane和layer没有谁好谁坏之分，具体场合具体分析才是王道。