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PCB設計階段的仿真和優化!

來源:AG平台PCB  發布時間:2018-12-13   點擊量:61

PCB設計階段的仿真和優化!為避免在電子器件的運行中出現性能下降或器件故障,銅線電路必須滿足一套厚度均勻性的規格。

PCB設計階段的仿真和優化

通常情況下,印刷電路板的設計人員會依賴一些簡單的設計規則,例如最大與最小線寬、間距,以及圖形密度。然而,通過電鍍仿真,可以更精確地計算能達到的預期銅層厚度變化。有了這一信息,就可以在早期修改設計,而無需等待原型機結果。

為了降低電流叢聚,可以在通常是大塊絕緣區域的位置加入“虛置”圖形設計。此時,虛置圖形會接受部分電流,這將降低實際布線圖中的高電流密度。虛置圖形的部分區域仍會有較高的電流密度,但由於它並非實際布線的一部分,所以沒有關係。通過仿真,可以快速簡單地重新設計並計算不同圖形布局所得到的厚度均勻性。

為了減小銅圖形的厚度變化,可在通常是大塊絕緣區域的位置加入虛置圖形。左圖中,紅色區域顯示靠近絕緣區域的銅圖形中厚度較高的部分。右圖顯示了如何加入虛置圖形以降低銅布線圖形中的厚度變化。

減小厚度變化的另外一個步驟與電鍍槽設置有關。為降低邊緣處的電流叢聚效應,可以使用稱為孔隙的器件。

孔隙本質上是帶有開口的一個絕緣屏蔽層,在電鍍槽中,它被放置在銅陽極和PCB板之間。孔隙開口的尺寸必須小於PCB板的尺寸,以降低邊緣處的電流叢聚。除此之外,很難估計出孔隙的最佳尺寸和安置位置。

幸運的是,通過仿真可以快速簡單地進行優化。下圖模擬了帶有矩形開口的孔隙。孔隙開口的長度與寬度及其在電鍍槽中的放置位置得到了優化,從而使PCB板上的厚度變化降到最低。

為了避免靠近PCB板邊緣處的叢聚效應(如左圖所示),可在電鍍槽的陽極和之間放置一個帶有開口的孔隙,即絕緣屏蔽層。右圖顯示了經仿真優化後可以達到最小厚度變化的孔隙開口大小,及其在電鍍槽中的放置位置。


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