Шест обобщения на PCB производствен дизайн

1. Оформление

Първо, помислете за размера на печатни платки. Когато размерът на печатната платка е твърде голям, отпечатаната линия е дълга, импедансът се увеличава, способността за намаляване на шума намалява и разходите се увеличават; Ако е твърде малък, разсейването на топлината е лошо, а съседните линии лесно се нарушават. След като определите размера на печатната платка, определете позицията на специални компоненти. И накрая, всички компоненти на веригата са подредени според функционалните единици на веригата.

При определяне на позицията на специални елементи трябва да се спазват следните принципи:

(1) Намалете максимално окабеляването между високочестотни компоненти и се опитайте да намалите параметрите им на разпределение и взаимните електромагнитни смущения. Компонентите, податливи на смущения, не трябва да са твърде близо един до друг, а входните и изходните компоненти трябва да са възможно най -далеч.

(2) Възможно е да има голяма потенциална разлика между някои компоненти или проводници, така че разстоянието между тях трябва да се увеличи, за да се избегне случайно късо съединение, причинено от разряд. Компоненти с високо напрежение трябва да бъдат подредени на места, които не са лесни за докосване по време на пускане в експлоатация.

(3) Позицията, заета от отвора за позициониране на отпечатаната плоча и неподвижната опора, се запазва.

Според функционалната единица на веригата, разположението на всички компоненти на веригата трябва да съответства на следните принципи:

(1) Подредете позицията на всеки функционален блок съгласно потока на веригата, направете оформлението удобно за потока на сигнала и поддържайте сигнала в същата посока, доколкото е възможно.

(2) Вземете основните компоненти на всяка функционална схема като център и оформление около нея. Компонентите трябва да бъдат равномерно, спретнато и компактно разположени върху печатната платка. Изводите и връзките между компонентите трябва да се намалят и съкратят, доколкото е възможно.

(3) За веригата, работеща с висока честота, трябва да се вземат предвид параметрите на разпределение между компонентите. За общите схеми компонентите трябва да бъдат подредени успоредно, доколкото е възможно. По този начин той е не само красив, но и лесен за сглобяване и заваряване и лесен за масово производство.

(4) Компонентите, разположени в края на печатната платка, обикновено са на не по -малко от 2 мм от ръба на платката. Най -добрата форма на платката е правоъгълник. Съотношението на страните е 3: 2 до 4: 3. Когато размерът на повърхността на платката е по -голям от 200×150 mm, трябва да се вземе предвид механичната якост на платката.

2. Окабеляване

Принципите на окабеляване са следните:

(1) Проводниците, използвани на входните и изходните клеми, трябва да избягват съседни паралели, доколкото е възможно. По -добре е да добавите заземен проводник между линиите, за да избегнете свързването на обратна връзка.

(2) Минималната ширина на отпечатания проводник се определя главно от силата на сцепление между проводника и изолационната основна плоча и тока, протичащ през тях.

(3) Извивката на отпечатаната жица обикновено е кръгла дъга и правият ъгъл или включеният ъгъл ще повлияят на електрическите характеристики във високочестотната верига. В допълнение, опитайте се да избягвате използването на медно фолио с голяма площ, в противен случай лесно се появява разширение и падане на медно фолио при нагряване за дълго време. Когато трябва да се използва голяма площ от медно фолио, най -добре е да се използва решетъчна форма, която е благоприятна за премахване на летливия газ, генериран от нагряването на лепилото между медното фолио и основата.

3. тампон

Централният отвор на подложката (редово устройство) е малко по-голям от диаметъра на проводника на устройството. Ако подложката е твърде голяма, е лесно да се образува фалшиво запояване. Външният диаметър D на подложката обикновено не е по -малък от (D + 1.2) мм, където D е диаметърът на отводната отворка. За цифрови схеми с висока плътност минималният диаметър на подложката може да бъде (D + 1.0) mm.

Мерки срещу смущения за печатни платки и верига:

Дизайнът срещу смущения на печатната платка е тясно свързан със специфичната схема. Тук са описани само няколко общи мерки за проектиране на печатни платки срещу смущения.

1. Дизайн на захранващия кабел

Според тока на печатната платка се опитайте да увеличите ширината на електропровода и да намалите съпротивлението на контура. В същото време направете посоката на електропровода и заземителния проводник в съответствие с посоката на предаване на данни, което спомага за подобряване на способността за защита от шум.

2. Дизайн на партида

Принципите на проектиране на заземен проводник са:

(1) Цифровият и аналоговият са разделени. Ако на платката има както логически, така и линейни схеми, те трябва да бъдат разделени, доколкото е възможно. Паралелно заземяване с една точка се приема за заземяване на нискочестотна верига, доколкото е възможно. Ако е трудно да се свърже действителното окабеляване, то може да бъде частично свързано последователно и след това свързано паралелно. За високочестотна верига се приема многоточково заземяване, заземителният проводник трябва да бъде къс и нает, а около високочестотни компоненти, доколкото е възможно, да се използва заземено фолио с голяма площ.

(2) Заземяващият проводник трябва да бъде възможно най -дебел. Ако заземяващият проводник е направен от зашит проводник, потенциалът на заземяване се променя с промяната на тока, така че ефективността на шума се намалява. Следователно заземяващият проводник трябва да бъде удебелен, така че да може да премине три пъти над допустимия ток върху печатната платка. Ако е възможно, заземяващият проводник трябва да бъде повече от 2 ~ 3 мм.

(3) Заземяващият проводник образува затворен контур. За печатни платки, съставени само от цифрови схеми, заземяващата верига е подредена в клъстерна верига, което може да подобри способността за защита от шум.

4. Разделяне на кондензаторната конфигурация

Един от конвенционалните методи за проектиране на печатни платки е да се конфигурират подходящи кондензатори за отделяне във всяка ключова част на печатната платка. Общият принцип на конфигуриране на отделящия кондензатор е:

(1) Входното изводно захранване е свързано с 10 ~ 100uF електролитен кондензатор. Ако е възможно, по -добре е да свържете повече от 100uF.

(2) По принцип всеки чип с интегрална схема трябва да бъде оборудван с кондензатор от керамичен чип 0.01uF ~ 0.1uF. В случай на недостатъчна празнина в печатната платка, кондензатор 1 ~ 10PF може да бъде подреден на всеки 4 ~ 8 чипа.

(3) За устройства със слаба шумоустойчивост и голяма промяна на мощността по време на изключване, като RAM и ROM устройства за съхранение, кондензаторите за отделяне трябва да бъдат директно свързани между захранващия проводник и заземяващия проводник на чипа.

5. Проектиране на отвори

При високоскоростния дизайн на печатни платки, на пръв поглед прости проходи често носят големи отрицателни ефекти върху дизайна на веригата. За да намалим неблагоприятните ефекти, причинени от паразитните ефекти на виа, можем да направим всичко възможно в дизайна

(1) Като се имат предвид цената и качеството на сигнала, се избира разумен размер. Например, за дизайн на печатна платка с модул памет с 6-10 слоя е по-добре да изберете 10 / 20MIL (пробиване / подложки) отвори. За някои плочи с малък размер с висока плътност можете също да опитате да използвате 8 / 18mil виа. При настоящите технически условия е трудно да се използват по -малки проходни отвори (когато дълбочината на отвора надвишава 6 пъти диаметъра на пробиване, е невъзможно да се гарантира, че стената на отвора може да бъде равномерно покрита с мед); За вибрации на мощност или земя може да се обмисли по -голям размер за намаляване на импеданса

(2) Маршрутизацията на сигнала върху печатната платка не трябва да променя слоевете, доколкото е възможно, тоест ненужните проходи не трябва да се използват, доколкото е възможно

(3) Щифтовете на захранването и земята трябва да бъдат перфорирани наблизо. Колкото по -къс е проводникът между виа и щифта, толкова по -добре

(4) Поставете някои заземени проходи близо до проходите на смяна на сигналния слой, за да осигурите най -близката верига за сигнала. Можете дори да поставите голям брой излишни заземителни проходи върху печатната платка

6. Известен опит в намаляването на шума и електромагнитните смущения

(1) Ако можете да използвате нискоскоростни чипове, нямате нужда от високоскоростни. На ключови места се използват високоскоростни чипове

(2) Поредица от резистори могат да се използват за намаляване на скоростта на скок на горния и долния ръб на управляващата верига.

(3) Опитайте се да осигурите някаква форма на демпфиране за релета и т.н., като например демпфиране на ток на RC

(4) Използвайте часовник с най -ниска честота, който отговаря на системните изисквания.

(5) Часовникът трябва да е възможно най -близо до устройството, използващо часовника. Корпусът на кварцовия кристален осцилатор трябва да бъде заземен. Часовниковата зона трябва да бъде заобиколена от заземен проводник. Линията на часовника трябва да бъде възможно най -къса. Не трябва да има окабеляване под кварцовия кристал и под шумочувствителното устройство. Сигналите за избор на часовник, шина и чип трябва да са далеч от I / O линията и конектора. Интерференцията на тактовата линия, перпендикулярна на I / O линията, е по -малка от тази, успоредна на I / O линията

(6) Входният край на неизползваната верига на портата не трябва да бъде спрян, положителният входен край на неизползвания операционен усилвател трябва да бъде заземен, а отрицателният входен край да бъде свързан към изходния край