PCB El cablejat és molt important en tot el disseny de PCB. Val la pena estudiar com aconseguir un cablejat ràpid i eficient i fer que el cablejat del vostre PCB sembli alt. Ordena els 7 aspectes als quals cal prestar atenció al cablejat de PCB i vine a comprovar les omissions i omplir les vacants!

1. Processament a terra comú de circuits digitals i circuits analògics

Molts PCB ja no són circuits d’una sola funció (circuits digitals o analògics), sinó que estan compostos per una barreja de circuits digitals i analògics. Per tant, cal tenir en compte la interferència mútua entre ells durant el cablejat, especialment la interferència de soroll al cable de terra. La freqüència del circuit digital és alta i la sensibilitat del circuit analògic és forta. Per a la línia de senyal, la línia de senyal d’alta freqüència hauria d’estar tan lluny com sigui possible del dispositiu de circuit analògic sensible. Per a la línia de terra, tot el PCB només té un node al món exterior, de manera que el problema de la terra comuna digital i analògica s’ha de tractar dins de la PCB, i la terra digital i la terra analògica dins de la placa estan realment separades i estan no connectats entre si, sinó a la interfície (com ara endolls, etc.) connectant la PCB al món exterior. Hi ha una connexió curta entre la terra digital i la terra analògica. Tingueu en compte que només hi ha un punt de connexió. També hi ha motius no comuns al PCB, que es determina pel disseny del sistema.

2. La línia de senyal es posa sobre la capa elèctrica (de terra)

Al cablejat de la placa impresa multicapa, com que no queden molts cables a la capa de línia de senyal que no s’hagin distribuït, afegir més capes provocarà malbaratament i augmentarà la càrrega de treball de producció i el cost augmentarà en conseqüència. Per resoldre aquesta contradicció, podeu considerar el cablejat a la capa elèctrica (terra). La capa de potència s’ha de considerar primer i la capa de terra en segon lloc. Perquè el millor és preservar la integritat de la formació.

3. Tractament de potes de connexió en conductors de gran àrea

A la connexió a terra d’una gran superfície (electricitat), les potes dels components comuns s’hi connecten. El tractament de les cames connectades s’ha de considerar de manera integral. Pel que fa al rendiment elèctric, és millor connectar els coixinets de les potes dels components a la superfície de coure. Hi ha alguns perills ocults indesitjables en la soldadura i el muntatge de components, com ara: ① La soldadura requereix escalfadors d’alta potència. ②És fàcil provocar juntes de soldadura virtuals. Per tant, tant el rendiment elèctric com els requisits del procés es transformen en coixinets amb patrons creuats, anomenats escuts tèrmics, comunament coneguts com coixinets tèrmics (tèrmic), de manera que es poden generar juntes de soldadura virtuals a causa de la calor de la secció transversal excessiva durant la soldadura. El sexe es redueix molt. El processament de la potència (terra) de la placa multicapa és el mateix.

4. El paper del sistema de xarxa en el cablejat

En molts sistemes CAD, el cablejat es determina en funció del sistema de xarxa. La quadrícula és massa densa i el camí ha augmentat, però el pas és massa petit i la quantitat de dades al camp és massa gran. Això, inevitablement, tindrà requisits més elevats per a l’espai d’emmagatzematge del dispositiu i també la velocitat de càlcul dels productes electrònics basats en ordinador. Gran influència. Alguns camins no són vàlids, com els ocupats pels coixinets de les potes dels components o pels forats de muntatge i forats fixos. Les graelles massa escasses i els pocs canals tenen un gran impacte en la taxa de distribució. Per tant, hi ha d’haver un sistema de xarxa raonable per donar suport al cablejat. La distància entre les potes dels components estàndard és de 0.1 polzades (2.54 mm), de manera que la base del sistema de quadrícula generalment s’estableix en 0.1 polzades (2.54 mm) o un múltiple integral de menys de 0.1 polzades, com ara: 0.05 polzades, 0.025 polzades, 0.02 polzades, etc.

5. Tractament de la font d’alimentació i cable de terra

Fins i tot si el cablejat de tota la placa PCB es completa molt bé, la interferència causada per la consideració incorrecta de la font d’alimentació i el cable de terra reduirà el rendiment del producte i, de vegades, fins i tot afectarà la taxa d’èxit del producte. Per tant, el cablejat de la font d’alimentació i el cable de terra s’ha de prendre seriosament, i la interferència de soroll generada per la font d’alimentació i el cable de terra s’ha de minimitzar per garantir la qualitat del producte. Tots els enginyers que es dediquen al disseny de productes electrònics entenen la causa del soroll entre el cable de terra i el cable d’alimentació, i ara només s’expressa la supressió de soroll reduïda: és conegut afegir el soroll entre la font d’alimentació i el terra. filferro. Condensador Lotus. Amplieu l’amplada dels cables d’alimentació i terra tant com sigui possible, preferiblement el cable de terra és més ample que el cable d’alimentació, la seva relació és: cable de terra cable de senyal “cable d’alimentació”, normalment l’amplada del cable de senyal és: 0.2 ~ 0.3 mm, l’amplada més fina pot arribar a 0.05 ~ 0.07 mm, el cable d’alimentació és d’1.2 ~ 2.5 mm. Per a la PCB del circuit digital, es pot utilitzar un cable de terra ample per formar un bucle, és a dir, es pot utilitzar una xarxa de terra (la terra del circuit analògic no es pot utilitzar d’aquesta manera). Una gran àrea de capa de coure s’utilitza com a cable de terra, que no s’utilitza al tauler imprès. Connectat a terra com a cable de terra a tots els llocs. O es pot convertir en una placa multicapa i la font d’alimentació i els cables de terra ocupen una capa cadascun.

6. Verificació de regles de disseny (DRC)

Un cop finalitzat el disseny del cablejat, cal comprovar acuradament si el disseny del cablejat s’ajusta a les regles formulades pel dissenyador i, al mateix temps, cal confirmar si les regles establertes compleixen els requisits del procés de producció del tauler imprès. . La inspecció general té els aspectes següents: línia i línia, línia Si la distància entre el coixinet del component, la línia i el forat, el coixinet del component i el forat, i el forat i el forat és raonable i si compleix els requisits de producció. L’amplada de la línia elèctrica i la línia de terra és adequada i hi ha un acoblament estret entre la línia elèctrica i la línia de terra (impedància d’ona baixa)? Hi ha algun lloc a la PCB on es pugui eixamplar el cable de terra? Si s’han pres les millors mesures per a les línies de senyal clau, com ara la longitud més curta, s’afegeix la línia de protecció i la línia d’entrada i la línia de sortida estan clarament separades. Si hi ha cables de terra separats per a circuits analògics i circuits digitals. Si els gràfics (com ara icones i anotacions) afegits a la PCB provocaran un curtcircuit del senyal. Modificar algunes formes de línia no desitjables. Hi ha una línia de procés al PCB? Si la màscara de soldadura compleix els requisits del procés de producció, si la mida de la màscara de soldadura és adequada i si el logotip del personatge es prem al coixinet del dispositiu per no afectar la qualitat de l’equip elèctric. Tant si es redueix la vora del marc exterior de la capa de terra d’energia a la placa multicapa, si la làmina de coure de la capa de terra d’energia està exposada fora de la placa, és fàcil provocar un curtcircuit.

7. Via disseny

Via és un dels components importants del PCB multicapa, i el cost de la perforació sol representar entre el 30% i el 40% del cost de fabricació de PCB. En poques paraules, cada forat del PCB es pot anomenar via. Des del punt de vista de la funció, les vies es poden dividir en dues categories: una s’utilitza per a connexions elèctriques entre capes; l’altre s’utilitza per fixar o posicionar dispositius. Pel que fa al procés, les vies generalment es divideixen en tres categories, a saber, les vies cegues, les vies enterrades i les vies a través.

Els forats cecs es troben a les superfícies superior i inferior de la placa de circuit imprès i tenen una certa profunditat. S’utilitzen per connectar la línia superficial i la línia interior subjacent. La profunditat del forat normalment no supera una determinada proporció (obertura). El forat enterrat es refereix al forat de connexió situat a la capa interior de la placa de circuit imprès, que no s’estén a la superfície de la placa de circuit. Els dos tipus de forats esmentats anteriorment es troben a la capa interna de la placa de circuits i es completen mitjançant un procés de formació de forats passant abans de la laminació, i es poden superposar diverses capes interiors durant la formació de la via. El tercer tipus s’anomena forat passant, que penetra a tota la placa de circuit i es pot utilitzar per a la interconnexió interna o com a forat de posicionament de muntatge de components. Com que el forat passant és més fàcil de realitzar en el procés i el cost és més baix, s’utilitza a la majoria de plaques de circuit imprès en lloc dels altres dos tipus de forats. Els següents forats de pas, tret que s’especifiqui el contrari, es consideren forats de pas.

1. Des del punt de vista del disseny, una via es compon principalment de dues parts, una és el forat al mig i l’altra és la zona del coixinet al voltant del forat. La mida d’aquestes dues parts determina la mida de la via. Òbviament, en el disseny de PCB d’alta velocitat i alta densitat, els dissenyadors sempre esperen que com més petit sigui el forat, millor, de manera que es pugui deixar més espai de cablejat a la placa. A més, com més petit sigui el forat de via, la capacitat parasitària pròpia. Com més petit és, més adequat és per a circuits d’alta velocitat. Tanmateix, la reducció de la mida del forat també comporta un augment del cost i la mida de les vies no es pot reduir indefinidament. Està restringit per tecnologies de procés com ara la perforació i el xapat: com més petit és el forat, més perforació Com més temps trigui el forat, més fàcil serà desviar-se de la posició central; i quan la profunditat del forat supera 6 vegades el diàmetre del forat, no es pot garantir que la paret del forat es pugui revestir uniformement amb coure. Per exemple, el gruix (a través de la profunditat del forat) d’una placa de PCB normal de 6 capes és d’uns 50 mil, de manera que el diàmetre de perforació mínim que poden proporcionar els fabricants de PCB només pot arribar als 8 mil.

En segon lloc, la capacitat parasitària del mateix forat de via té una capacitat parasitària a terra. Si se sap que el diàmetre del forat d’aïllament a la capa de terra de la via és D2, el diàmetre del coixinet de via és D1 i el gruix de la placa PCB és T, la constant dielèctrica del substrat de la placa és ε, i la capacitat paràsit de la via és aproximadament: C=1.41εTD1/(D2-D1) L’efecte principal de la capacitat paràsit de la via al circuit és allargar el temps de pujada del senyal i reduir la velocitat del circuit.

3. Inductància paràsit de vias De la mateixa manera, hi ha inductàncies paràsites juntament amb capacitats paràsites en vias. En el disseny de circuits digitals d’alta velocitat, el dany causat per les inductàncies paràsites de les vies sovint és més gran que l’impacte de la capacitat parasitària. La seva inductància en sèrie parasitària debilitarà la contribució del condensador de derivació i debilitarà l’efecte de filtratge de tot el sistema d’alimentació. Simplement podem calcular la inductància paràsit aproximada d’una via amb la fórmula següent: L=5.08h[ln(4h/d)+1] on L es refereix a la inductància de la via, h és la longitud de la via i d és el centre El diàmetre del forat. Es pot veure a partir de la fórmula que el diàmetre de la via té una petita influència en la inductància, i la longitud de la via té la major influència sobre la inductància.

4. Mitjançant disseny en PCB d’alta velocitat. Mitjançant l’anàlisi anterior de les característiques paràsites de les vies, podem veure que en el disseny de PCB d’alta velocitat, les vies aparentment senzilles sovint aporten grans negatius al disseny del circuit. efecte.