Sis resums de PCB disseny de producció

1. Disseny

En primer lloc, tingueu en compte la mida del PCB. Quan la mida de la placa de circuits PCB és massa gran, la línia impresa és llarga, augmenta la impedància, disminueix la capacitat antisoroll i augmenta el cost; Si és massa petit, la dissipació de calor és pobra i les línies adjacents són fàcils de molestar. Després de determinar la mida del PCB, determineu la posició dels components especials. Finalment, tots els components del circuit s’ordenen segons les unitats funcionals del circuit.

Els criteris següents s’han d’observar a l’hora de determinar la posició dels elements especials:

(1) Escurceu el cablejat entre components d’alta freqüència tant com sigui possible i intenteu reduir els seus paràmetres de distribució i les interferències electromagnètiques mútues. Els components susceptibles a interferències no hauran d’estar massa a prop l’un de l’altre i els components d’entrada i sortida estaran el més allunyats possible.

(2) Pot haver-hi una gran diferència de potencial entre alguns components o cables, de manera que s’hauria d’augmentar la distància entre ells per evitar un curtcircuit accidental causat per la descàrrega. Els components d’alta tensió es disposaran en llocs que no siguin fàcils de tocar durant la posada en marxa.

(3) Es reservarà la posició que ocupa el forat de posicionament de la placa impresa i el suport fix.

Segons la unitat funcional del circuit, la distribució de tots els components del circuit ha de complir els principis següents:

(1) Organitzeu la posició de cada unitat de circuit funcional segons el flux del circuit, feu que el disseny sigui convenient per al flux del senyal i mantingueu el senyal en la mateixa direcció el més lluny possible.

(2) Preneu els components bàsics de cada circuit funcional com a centre i disposició al seu voltant. Els components han d’estar disposats de manera uniforme, ordenada i compacta al PCB. Els cables i les connexions entre components s’han de reduir i escurçar al màxim.

(3) Per al circuit que funciona a alta freqüència, s’han de tenir en compte els paràmetres de distribució entre components. Per als circuits generals, els components s’ordenaran en paral·lel tant com sigui possible. D’aquesta manera, no només és bonic, sinó que també és fàcil de muntar i soldar i de produir en massa.

(4) Els components situats a la vora de la placa de circuit generalment no es troben a menys de 2 mm de distància de la vora de la placa de circuit. La millor forma de la placa de circuit és el rectangle. La relació d’aspecte és de 3: 2 a 4: 3. Quan la mida de la superfície de la placa de circuit sigui superior a 200×150 mm, s’ha de tenir en compte la resistència mecànica de la placa de circuit.

2. Cablatge

Els principis del cablejat són els següents:

(1) Els conductors que s’utilitzin als terminals d’entrada i sortida hauran d’evitar paral·lels adjacents tant com sigui possible. És millor afegir fil de terra entre línies per evitar l’acoblament de retroalimentació.

(2) L’amplada mínima del conductor imprès es determina principalment per la força d’adherència entre el conductor i la placa base aïllant i el corrent que hi circula.

(3) La corba de filferro imprès és generalment d’arc circular i l’angle recte o inclòs afecta el rendiment elèctric del circuit d’alta freqüència. A més, intenteu evitar l’ús de làmines de coure de gran superfície; en cas contrari, l’expansió i la caiguda de làmines de coure són fàcils de produir quan s’escalfa durant molt de temps. Quan s’ha d’utilitzar una àrea gran de làmina de coure, és millor utilitzar la forma de la quadrícula, que sigui favorable a eliminar el gas volàtil generat per l’escalfament de l’adhesiu entre la làmina de coure i el substrat.

3. Coixí

El forat central del coixinet (dispositiu en línia) és lleugerament més gran que el diàmetre del cable del dispositiu. Si el coixinet és massa gran, és fàcil formar falses soldadures. El diàmetre exterior D del coixinet no sol ser inferior a (D + 1.2) mm, on D és el diàmetre del forat de plom. Per als circuits digitals d’alta densitat, el diàmetre mínim del coixinet pot ser (D + 1.0) mm.

Mesures contra interferències per PCB i circuits:

El disseny anti-interferències de la placa de circuits impresos està estretament relacionat amb el circuit específic. Aquí només es descriuen algunes mesures habituals del disseny anti-interferència de PCB.

1. Disseny del cable d’alimentació

Segons el corrent de la placa de circuits impresos, intenteu augmentar l’amplada de la línia elèctrica i reduir la resistència del bucle. Al mateix temps, feu que la direcció de la línia elèctrica i el cable de terra siguin coherents amb la direcció de transmissió de dades, cosa que contribueix a millorar la capacitat antisoroll.

2. Disseny del solar

Els principis del disseny de cables de terra són:

(1) El digital i l’analògic estan separats. Si hi ha circuits lògics i circuits lineals a la placa de circuits, s’han de separar el màxim possible. S’ha d’adoptar una connexió a terra paral·lela d’un sol punt per a la connexió a terra del circuit de baixa freqüència tant com sigui possible. Si és difícil connectar el cablejat real, es pot connectar parcialment en sèrie i després connectar-lo en paral·lel. S’adoptarà una connexió a terra de sèrie de punts múltiples per al circuit d’alta freqüència, el cable de terra haurà de ser curt i llogat, i s’utilitzarà, en la mesura del possible, una làmina de terra de gran superfície al voltant de components d’alta freqüència.

(2) El cable de terra ha de ser el més gros possible. Si el cable de connexió a terra està fet de filferro cosit, el potencial de connexió a terra canvia amb el canvi de corrent, de manera que es redueix el rendiment contra el soroll. Per tant, el cable de terra s’ha d’engruixir de manera que pugui passar el triple del corrent permès a la placa impresa. Si és possible, el cable de terra ha de superar els 2 ~ 3 mm.

(3) El cable de terra forma un bucle tancat. Per a les plaques impreses compostes només de circuits digitals, el circuit de connexió a terra està disposat en un bucle de clúster, cosa que pot millorar la capacitat antisoroll.

4. Desacoblament de la configuració del condensador

Un dels mètodes convencionals de disseny de PCB és configurar condensadors de desacoblament adequats a cada part clau del PCB. El principi general de configuració del condensador de desacoblament és:

(1) El terminal d’entrada d’alimentació està connectat amb un condensador electrolític de 10 ~ 100uF. Si és possible, és millor connectar més de 100uF.

(2) En principi, cada xip de circuit integrat haurà d’estar equipat amb un condensador de xip ceràmic de 0.01uF ~ 0.1uF. En cas d’espai insuficient al tauler imprès, es pot disposar un condensador d’1 ~ 10PF cada 4 ~ 8 xips.

(3) Per a dispositius amb una resistència al soroll feble i un gran canvi de potència durant l’aturada, com ara dispositius d’emmagatzematge de RAM i ROM, els condensadors de desacoblament s’han de connectar directament entre la línia elèctrica i el cable de terra del xip.

5. Disseny a través de forats

En el disseny de PCB d’alta velocitat, les vies aparentment simples sovint comporten grans efectes negatius en el disseny del circuit. Per tal de reduir els efectes adversos causats pels efectes paràsits de les vies, podem fer tot el possible en el disseny

(1) Tenint en compte el cost i la qualitat del senyal, se selecciona una mida via via raonable. Per exemple, per al disseny de mòduls de memòria de 6 a 10 capes, és millor seleccionar vies de 10 / 20MIL (perforació / pad). Per a algunes taules de mida petita d’alta densitat, també podeu provar d’utilitzar vies de 8 / 18mil. En les condicions tècniques actuals, és difícil utilitzar forats passants més petits (quan la profunditat del forat supera 6 vegades el diàmetre de perforació, és impossible assegurar que la paret del forat es pugui revestir uniformement de coure); Per a les vies de potència o de terra, es pot considerar una mida més gran per reduir la impedància

(2) L’enrutament del senyal a la placa PCB no canviarà capes tant com sigui possible, és a dir, no s’utilitzaran vies innecessàries tant com sigui possible

(3) Els passadors de la font d’alimentació i del terra s’han de perforar a prop. Com més curt sigui el cable entre la via i el passador, millor

(4) Col·loqueu algunes vies a terra a prop de les vies de canvi de capa de senyal per proporcionar el circuit més proper al senyal. Fins i tot podeu col·locar un gran nombre de vies de connexió a terra redundants al PCB

6. Alguna experiència en la reducció de soroll i interferències electromagnètiques

(1) Si podeu utilitzar xips de baixa velocitat, no necessiteu xips d’alta velocitat. Els xips d’alta velocitat s’utilitzen en llocs clau

(2) Es poden utilitzar una sèrie de resistències per reduir la velocitat de salt de les vores superior i inferior del circuit de control.

(3) Proveu d’alguna forma d’amortiment per a relés, etc., com ara l’amortiment actual de configuració de RC

(4) Utilitzeu el rellotge de freqüència més baixa que compleixi els requisits del sistema.

(5) El rellotge ha d’estar el més a prop possible del dispositiu que utilitza el rellotge. La carcassa de l’oscil·lador de cristall de quars s’haurà de posar a terra. La zona del rellotge estarà envoltada de filferro de terra. La línia del rellotge serà el més curta possible. No hi haurà cap cablejat sota el cristall de quars ni sota el dispositiu sensible al soroll. Els senyals de selecció de rellotge, bus i xip estaran lluny de la línia i del connector d’E / S. La interferència de la línia de rellotge perpendicular a la línia d’E / S és menor que la paral·lela a la línia d’E / S

(6) L’extrem d’entrada del circuit de porta no utilitzat no s’ha de suspendre, l’extrem d’entrada positiu de l’amplificador operacional no utilitzat s’haurà de posar a terra i l’extrem d’entrada negatiu s’ha de connectar a l’extrem de sortida.