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PCB设计阶段的仿真和优化!

来源:科友PCB  发布时间:2018-12-13   点击量:42

PCB设计阶段的仿真和优化!为避免在电子器件的运行中出现性能下降或器件故障,铜线电路必须满足一套厚度均匀性的规格。

PCB设计阶段的仿真和优化

通常情况下,印刷电路板的设计人员会依赖一些简单的设计规则,例如最大与最小线宽、间距,以及图形密度。然而,通过电镀仿真,可以更精确地计算能达到的预期铜层厚度变化。有了这一信息,就可以在早期修改设计,而无需等待原型机结果。

为了降低电流丛聚,可以在通常是大块绝缘区域的位置加入“虚置”图形设计。此时,虚置图形会接受部分电流,这将降低实际布线图中的高电流密度。虚置图形的部分区域仍会有较高的电流密度,但由于它并非实际布线的一部分,所以没有关系。通过仿真,可以快速简单地重新设计并计算不同图形布局所得到的厚度均匀性。

为了减小铜图形的厚度变化,可在通常是大块绝缘区域的位置加入虚置图形。左图中,红色区域显示靠近绝缘区域的铜图形中厚度较高的部分。右图显示了如何加入虚置图形以降低铜布线图形中的厚度变化。

减小厚度变化的另外一个步骤与电镀槽设置有关。为降低边缘处的电流丛聚效应,可以使用称为孔隙的器件。

孔隙本质上是带有开口的一个绝缘屏蔽层,在电镀槽中,它被放置在铜阳极和PCB板之间。孔隙开口的尺寸必须小于PCB板的尺寸,以降低边缘处的电流丛聚。除此之外,很难估计出孔隙的最佳尺寸和安置位置。

幸运的是,通过仿真可以快速简单地进行优化。下图模拟了带有矩形开口的孔隙。孔隙开口的长度与宽度及其在电镀槽中的放置位置得到了优化,从而使PCB板上的厚度变化降到最低。

为了避免靠近PCB板边缘处的丛聚效应(如左图所示),可在电镀槽的阳极和之间放置一个带有开口的孔隙,即绝缘屏蔽层。右图显示了经仿真优化后可以达到最小厚度变化的孔隙开口大小,及其在电镀槽中的放置位置。


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