Xəttin eni nədir?

Gəlin əsaslardan başlayaq. İz genişliyi tam olaraq nədir? Xüsusi bir iz genişliyini təyin etmək niyə vacibdir? Məqsədi PCB Kabel, hər hansı bir elektrik siqnalını (analoq, rəqəmsal və ya güc) bir qovşaqdan digərinə bağlamaqdır.

Bir düyün, bir komponentin pimi, daha böyük bir izin və ya təyyarənin bir qolu və ya boş bir yastıq və ya araşdırma üçün test nöqtəsi ola bilər. İz genişliyi ümumiyyətlə mil və ya minlərlə düym ilə ölçülür. Adi siqnallar üçün standart naqillərin genişliyi (xüsusi tələblər yoxdur) 7-12 mil aralığında bir neçə düym uzunluğunda ola bilər, lakin məftil genişliyi və uzunluğunu təyin edərkən bir çox amillər nəzərə alınmalıdır.

Tətbiq tipik olaraq PCB dizaynında naqillərin genişliyini və kabel növünü idarə edir və bir nöqtədə ümumiyyətlə PCB istehsal xərclərini, lövhənin sıxlığını/ölçüsünü və performansını tarazlayır. Lövhənin sürət optimallaşdırması, səs -küy və ya bağlama yatırılması və ya yüksək cərəyan/gərginlik kimi xüsusi dizayn tələbləri varsa, izin eni və növü çılpaq bir PCB -nin istehsal dəyərini və ya lövhənin ümumi ölçüsünü optimallaşdırmaqdan daha vacib ola bilər.

PCB istehsalında naqillərə aid xüsusiyyətlər

Typically, the following specifications related to wiring begin to increase the cost of manufacturing bare PCB.

Çox incə aralı BGA və ya yüksək siqnal sayına malik paralel avtobuslar kimi PCB yer tutmağı birləşdirən yüksək sıxlıqlı dizaynlar, 2.5 millik bir xətt eni və 6 mil diametrə qədər olan xüsusi deliklər tələb edə bilər. lazerlə qazılmış mikrothrough deliklər. Əksinə, bəzi yüksək güclü dizaynlar, bütün qatları istehlak edən və standartdan daha qalın ons tökən çox böyük naqillər və ya təyyarələr tələb edə bilər. Kosmik məhdudiyyətli tətbiqlərdə, bir neçə təbəqə və 0.7 mil qalınlığında mis tökmə qalınlığı olan çox nazik lövhələr tələb oluna bilər.

Digər hallarda, bir periferikdən digərinə yüksək sürətli ünsiyyət üçün dizaynlar, əks və endüktif birləşməni minimuma endirmək üçün idarə olunan empedansa və xüsusi genişliklərə və aralarındakı boşluğa malik kabellər tələb edə bilər. Və ya dizayn, avtobusdakı digər müvafiq siqnallara uyğun gəlmək üçün müəyyən bir uzunluq tələb edə bilər. Yüksək gərginlikli tətbiqlər, yaylanmanın qarşısını almaq üçün iki açıq diferensial siqnal arasındakı məsafəni minimuma endirmək kimi müəyyən təhlükəsizlik xüsusiyyətlərini tələb edir. Xüsusiyyətlərdən və xüsusiyyətlərdən asılı olmayaraq, izləmə tərifləri vacibdir, buna görə də müxtəlif tətbiqləri araşdıraq.

Müxtəlif tellərin qalınlığı və genişliyi

PCBS typically contain a variety of line widths, as they depend on signal requirements. Göstərilən incə izlər ümumi təyinatlı TTL (transistor-tranzistor məntiqi) səviyyəli siqnallar üçündür və yüksək cərəyan və ya səs-küydən qorunma üçün xüsusi tələblərə malik deyil.

Lövhədə ən çox yayılmış kabel növləri bunlar olacaq.

Qalın naqillər cari daşıma qabiliyyətinə görə optimallaşdırılmışdır və aşağı səviyyəli komponentlərə fanatlar, mühərriklər və müntəzəm güc köçürmələri kimi daha yüksək güc tələb edən ətraf qurğularda və ya enerji ilə əlaqəli funksiyalarda istifadə edilə bilər. Şəklin sol yuxarı hissəsi, 90 of empedans tələblərinə cavab vermək üçün müəyyən bir aralıq və genişliyi təyin edən diferensial siqnal (USB yüksək sürətli) göstərir. Şəkil 2, altı qatdan ibarət olan və daha incə məftil tələb edən bir BGA (top ızgara massivi) montajı tələb edən bir qədər daha sıx bir dövrə lövhəsini göstərir.

PCB xəttinin genişliyini necə hesablamaq olar?

Güc komponentindən cərəyanı periferik bir cihaza ötürən bir güc siqnalı üçün müəyyən bir iz genişliyinin hesablanması prosesinə keçək. Bu nümunədə, bir DC mühərriki üçün güc yolunun minimum xətt genişliyini hesablayacağıq. Güc yolu sigortadan başlayır, H körpüsündən keçir (DC mühərrik sarımlarında elektrik ötürülməsini idarə etmək üçün istifadə olunan komponent) və motorun bağlayıcısında sona çatır. Bir DC mühərriki üçün lazım olan ortalama davamlı maksimum cərəyan təxminən 2 amperdir.

İndi PCB naqilləri bir müqavimət rolunu oynayır və naqillər nə qədər uzun və dar olarsa, bir o qədər müqavimət əlavə olunur. Kablolama düzgün təyin edilmədikdə, yüksək cərəyan naqillərə zərər verə bilər və/və ya mühərrikdə əhəmiyyətli bir gərginlik düşməsinə səbəb ola bilər (nəticədə sürət azalır). Normal əməliyyat zamanı 1 unsiya mis tökmə və otaq istiliyi kimi bəzi ümumi şərtləri götürsək, minimum xəttin enini və bu genişlikdə gözlənilən təzyiq düşməsini hesablamalıyıq.

PCB kabel aralığı və uzunluğu

Yüksək sürətli ünsiyyətə malik rəqəmsal dizaynlar üçün, kəsişmə, birləşmə və əks olunmanı minimuma endirmək üçün xüsusi aralıqlar və tənzimlənən uzunluqlar tələb oluna bilər. Bu məqsədlə bəzi ümumi tətbiqlər USB əsaslı serial diferensial siqnalları və RAM əsaslı paralel diferensial siqnallardır. Tipik olaraq, USB 2.0, 480Mbit/s (USB yüksək sürətli sinif) və ya daha yüksək bir diferensial yönləndirməni tələb edir. Bunun səbəbi qismən yüksək sürətli USB-nin ümumiyyətlə daha aşağı gərginliklərdə və fərqlərdə işləməsi və ümumi siqnal səviyyəsinin fon səs-küyünə yaxınlaşmasıdır.

Yüksək sürətli USB kabellərini yönləndirərkən nəzərə alınması vacib olan üç şey var: tel genişliyi, qurğuşun boşluğu və kabel uzunluğu.

Bunların hamısı vacibdir, amma üçünün ən tənqidi, iki xəttin uzunluğunun mümkün qədər uyğun olmasını təmin etməkdir. As a general rule of thumb, if the lengths of the cables differ from each other by no more than 50 mils, this significantly increases the risk of reflection, which may result in poor communication. 90 ohm uyğun empedans, diferensial cüt naqillər üçün ümumi bir spesifikasiyadır. Bu məqsədə çatmaq üçün marşrutlaşdırma genişlik və aralıq baxımından optimallaşdırılmalıdır.

Şəkil 5, 12 mil aralıqda 15 mil genişlikdə kabellər olan yüksək sürətli USB interfeyslərini bağlamaq üçün diferensial cütlüyün nümunəsini göstərir.

Interfaces for memory-based components that contain parallel interfaces will be more constrained in terms of wire length. Ən yüksək səviyyəli PCB dizayn proqramı paralel avtobusdakı bütün əlaqəli siqnallara uyğun olaraq xətt uzunluğunu optimallaşdıran uzunluq tənzimləmə qabiliyyətinə malik olacaq. Şəkil 6, uzunluq tənzimləmə naqilləri olan bir DDR3 layout nümunəsini göstərir.

Yerin doldurulması izləri və təyyarələri

Kabelsiz çiplər və ya antenalar kimi səs-küyə həssas komponentləri olan bəzi tətbiqlər bir az əlavə qoruma tələb edə bilər. Yerləşdirilmiş yer çuxurları olan məftillərin və təyyarələrin layihələndirilməsi, yaxınlıqdakı naqillərin və ya lövhənin kənarlarına sürünən təyyarə toplama və lövhədən kənar siqnalların birləşməsini minimuma endirməyə kömək edə bilər.

Figure 7 shows an example of a Bluetooth module placed near the edge of the plate, with its antenna outside a thick line containing embedded through-holes connected to the ground formation. Bu, antenin digər təyyarə sxemlərindən və təyyarələrindən təcrid olunmasına kömək edir.

This alternative method of routing through the ground can be used to protect the board circuit from external off-board wireless signals. Şəkil 8, lövhənin periferiyası boyunca torpaqlanmış delikli gömülü təyyarə ilə səs-küyə həssas bir PCB-ni göstərir.

PCB naqilləri üçün ən yaxşı təcrübələr

PCB sahəsinin kabel xüsusiyyətlərini bir çox amillər təyin edir, buna görə də növbəti PCB -ni bağlayarkən ən yaxşı təcrübələrə əməl etdiyinizə əmin olun və PCB fab dəyəri, dövrə sıxlığı və ümumi performans arasında bir tarazlıq tapacaqsınız.