在走线中间改变走线宽度有什么缺点吗?

电器工程 电路板 痕迹
2022-01-22 19:55:32

假设我有一个全面的踪迹。它的大部分长度为 50 密耳,但在一个较短的地方,它会变窄至 25 密耳,以便通过狭窄的区域。据我所知,这比相同长度的 25 mil 走线更可取,并且仅略逊于 50 mil 的走线,而其长度的百分之几缩小到 25 mil。

变窄有什么坏处吗?奇怪的高频效果?电磁干扰?显然走线有很多可能的用途,包括供电、承载不同频率的信号、接地……那么这在什么情况下会有用呢?

3个回答

是的,但这些缺点可能可以忽略不计。

缺点1:高频信号遇到不连续性。

我会开始担心几百兆赫,因为走线宽度的变化会改变该线路的特性阻抗(不仅仅是直流电阻)。不连续性会改变散射参数,产生谐波、反射和其他令人头疼的问题。

缺点 2:由于较高的走线电阻导致电压下降(和功耗增加)。

如果走线的宽度减少百分比小于 10%,我不会担心。但是,可以为您的潜在设计计算所有这些影响。

这是一个帮助估计迹线电阻的在线工具

这是一个可下载的工具,它有很多内置方程

一方面,由于未连接的焊盘或禁区,许多 PCB 布局程序将允许或自动合并走线的“颈缩”。这是迹线一部分的迹线宽度减小。

这种走线宽度减小存在一些问题:

  1. 如果减小的迹线宽度超过了延长的距离,则较窄迹线的电阻增加会产生更多的热量,并且会比较宽的迹线更不容易散发产生的热量。对于简短的颈部部分,这不是什么大问题,因为热量会传导到颈部两侧更宽的痕迹。

  2. 最窄的走线宽度决定了走线可以承载多少电流。如果窄迹线仍然足够宽,那么对于中等信号频率,让迹线在整个范围内同样窄,而不是有更宽的部分,这不是一个主要问题。

  3. 评论和其他答案中指出的信号阻抗和信号反射问题 - 特别是针对高频信号。

如果您正在处理高频(大约 100 MHz 及以上),那肯定很重要。走线宽度的变化将被视为不连续,导致不匹配并最终导致不需要的反射。您将看到它对时序边沿以及数字 I/O 电平的影响。

EMI 将取决于布局布线和相邻走线之间的隔离(或者说缺乏足够的隔离)。带状线与微带线。

对于低频操作,需要注意的主要因素是走线和热量携带的电流量。走线的安全载流能力由走线的最窄部分决定。

根据您提供的数据,使用 50 mils 跟踪...您似乎正在计划一个高电流应用程序。对于标准 FR4 1 盎司铜线,20 密耳适合 1A ...带状线布线。其他人有时会使用粗迹线来提高生产的稳健性。