PCB zapojení je velmi důležité v celém návrhu DPS. Stojí za to si prostudovat, jak dosáhnout rychlého a efektivního zapojení a zajistit, aby vaše PCB zapojení vypadalo vysoké. Vyřešte 7 aspektů, kterým je třeba věnovat pozornost při zapojení PCB, a přijďte zkontrolovat opomenutí a zaplnit volná místa!

1. Společné uzemnění digitálního a analogového obvodu

Mnoho desek plošných spojů již není jednofunkčními obvody (digitálními nebo analogovými obvody), ale je složeno ze směsi digitálních a analogových obvodů. Proto je nutné při elektroinstalaci uvažovat o vzájemném rušení mezi nimi, zejména pak o rušení šumem na zemnícím vodiči. Frekvence digitálního obvodu je vysoká a citlivost analogového obvodu je vysoká. U signálového vedení by mělo být vysokofrekvenční signální vedení co nejdále od zařízení citlivého analogového obvodu. U zemnící linky má celá deska plošných spojů pouze jeden uzel k vnějšímu světu, takže problém digitální a analogové společné země se musí řešit uvnitř desky plošných spojů a digitální zem a analogová zem uvnitř desky jsou ve skutečnosti odděleny a jsou nejsou spojeny mezi sebou, ale na rozhraní (jako jsou zástrčky atd.) spojující PCB s vnějším světem. Mezi digitální zemí a analogovou zemí je krátké spojení. Upozorňujeme, že existuje pouze jeden bod připojení. Na desce plošných spojů jsou také neobvyklé důvody, které jsou určeny návrhem systému.

2. Signální vedení je položeno na elektrickou (zemní) vrstvu

Ve vícevrstvé elektroinstalaci s plošnými spoji, protože ve vrstvě signálového vedení nezůstalo mnoho vodičů, které nebyly položeny, přidání dalších vrstev způsobí plýtvání a zvýší výrobní zátěž a odpovídajícím způsobem se zvýší náklady. Chcete-li vyřešit tento rozpor, můžete zvážit zapojení na elektrické (zemní) vrstvě. Nejprve je třeba zvážit výkonovou vrstvu a až poté zemní vrstvu. Protože je nejlepší zachovat celistvost formace.

3. Ošetření spojovacích ramen ve velkoplošných vodičích

Při velkoplošném uzemnění (elektřina) se k němu připojují nohy běžných součástek. Ošetření spojovacích nohou je potřeba zvážit komplexně. Z hlediska elektrického výkonu je lepší připojit podložky nohou součástek k měděnému povrchu. Při svařování a montáži součástí existují některá nežádoucí skrytá nebezpečí, jako například: ① Svařování vyžaduje vysoce výkonné ohřívače. ② Je snadné způsobit virtuální pájené spoje. Proto jsou požadavky na elektrický výkon i proces kladeny na podložky s křížovým vzorem, nazývané tepelné štíty, běžně známé jako tepelné podložky (Thermal), takže mohou být generovány virtuální pájené spoje kvůli nadměrnému teplu v průřezu během pájení. Sex je výrazně omezen. Zpracování napájecí (zemní) nohy vícevrstvé desky je stejné.

4. Role síťového systému v kabeláži

V mnoha CAD systémech je zapojení určeno na základě síťového systému. Mřížka je příliš hustá a cesta se zvětšila, ale krok je příliš malý a množství dat v poli je příliš velké. To bude mít nevyhnutelně vyšší požadavky na úložný prostor zařízení a také na výpočetní rychlost počítačových elektronických produktů. Velký vliv. Některé cesty jsou neplatné, například ty, které zabírají podložky nohou komponentů nebo montážní otvory a pevné otvory. Příliš řídké sítě a příliš málo kanálů mají velký dopad na distribuční rychlost. Musí tedy existovat rozumný síťový systém pro podporu vedení. Vzdálenost mezi nožičkami standardních součástí je 0.1 palce (2.54 mm), takže základ systému mřížky je obecně nastaven na 0.1 palce (2.54 mm) nebo celočíselný násobek menší než 0.1 palce, například: 0.05 palce, 0.025 palce, 0.02 palce atd.

5. Ošetření napájecího a zemnicího vodiče

I když je kabeláž v celé desce plošných spojů dokončena velmi dobře, rušení způsobené nesprávným uvážením napájecího zdroje a zemnicího vodiče sníží výkon produktu a někdy dokonce ovlivní úspěšnost produktu. Zapojení napájecího zdroje a zemnícího vodiče by proto mělo být bráno vážně a rušení generované napájecím zdrojem a zemnicím vodičem by mělo být minimalizováno, aby byla zajištěna kvalita produktu. Každý inženýr zabývající se návrhem elektronických produktů rozumí příčině hluku mezi zemnicím vodičem a napájecím vodičem a nyní je vyjádřeno pouze snížené potlačení hluku: je dobře známo, že se přidává šum mezi napájecím zdrojem a zemí. drát. Lotosový kondenzátor. Co nejvíce rozšiřte šířku napájecího a zemnicího vodiče, pokud možno, zemnící vodič je širší než napájecí vodič, jejich vztah je: zemnící vodič signální vodič „napájecí vodič“, obvykle je šířka signálního vodiče: 0.2 ~ 0.3 mm, nejjemnější šířka může dosáhnout 0.05 ～ 0.07 mm, napájecí kabel je 1.2 ～ 2.5 mm. Pro PCB digitálního obvodu lze použít široký zemnící vodič k vytvoření smyčky, to znamená, že lze použít zemnící síť (uzemnění analogového obvodu nelze tímto způsobem použít). Velká plocha měděné vrstvy je použita jako zemnící vodič, který se na desce s plošnými spoji nepoužívá. Na všech místech připojen k zemi jako zemnící vodič. Nebo z něj může být vyrobena vícevrstvá deska a napájecí a zemnící vodiče zabírají jednu vrstvu.

6. Kontrola pravidel návrhu (DRC)

Po dokončení návrhu elektroinstalace je nutné pečlivě zkontrolovat, zda návrh elektroinstalace odpovídá pravidlům formulovaným projektantem, a zároveň je nutné potvrdit, zda stanovená pravidla splňují požadavky procesu výroby plošných spojů. . Obecná kontrola má následující aspekty: čára a čára, čára Zda je vzdálenost mezi destičkou součásti, linií a průchozím otvorem, destičkou součásti a průchozím otvorem a průchozím otvorem a průchozím otvorem přiměřená a zda splňuje požadavky výroby. Je šířka elektrického vedení a zemnícího vedení vhodná a existuje těsná vazba mezi elektrickým vedením a zemním vedením (nízká vlnová impedance)? Je na desce plošných spojů nějaké místo, kde by se dal rozšířit zemnící vodič? Zda byla pro klíčové signálové vedení přijata ta nejlepší opatření, jako je nejkratší délka, je přidáno ochranné vedení a vstupní vedení a výstupní vedení jsou jasně odděleny. Zda existují samostatné zemnící vodiče pro analogový obvod a digitální obvod. Zda grafika (jako jsou ikony a anotace) přidaná na PCB způsobí zkrat signálu. Upravte některé nežádoucí tvary čar. Je na desce plošných spojů procesní linka? Zda pájecí maska ​​splňuje požadavky výrobního procesu, zda je velikost pájecí masky vhodná a zda je logo znaku vylisováno na podložce zařízení, aby nebyla ovlivněna kvalita elektrického zařízení. Bez ohledu na to, zda je okraj vnějšího rámu vrstvy uzemnění napájení ve vícevrstvé desce snížen, pokud je měděná fólie vrstvy uzemnění napájení odkryta vně desky, může snadno dojít ke zkratu.

7. Přes design

Via je jednou z důležitých součástí vícevrstvých DPS a náklady na vrtání obvykle tvoří 30 % až 40 % výrobních nákladů DPS. Zjednodušeně řečeno, každou díru na PCB lze nazvat prokovem. Z hlediska funkce lze prokovy rozdělit do dvou kategorií: jedna se používá pro elektrické spojení mezi vrstvami; druhý se používá pro upevnění nebo polohování zařízení. Z hlediska procesu se prokovy obecně rozdělují do tří kategorií, a to slepé prokovy, zakopané prokovy a prokovy.

Slepé otvory jsou umístěny na horní a spodní ploše desky s plošnými spoji a mají určitou hloubku. Používají se ke spojení povrchové linie a spodní vnitřní linie. Hloubka otvoru většinou nepřesahuje určitý poměr (otvor). Zasypaný otvor označuje spojovací otvor umístěný ve vnitřní vrstvě desky plošných spojů, který nezasahuje až k povrchu desky plošných spojů. Výše uvedené dva typy otvorů jsou umístěny ve vnitřní vrstvě obvodové desky a jsou dokončeny procesem vytváření průchozích otvorů před laminací, přičemž několik vnitřních vrstev se může během vytváření prokovu překrývat. Třetí typ se nazývá průchozí otvor, který proniká celou obvodovou deskou a lze jej použít pro vnitřní propojení nebo jako polohovací otvor pro montáž součástek. Protože je průchozí otvor v procesu snadněji realizovatelný a náklady jsou nižší, používá se ve většině desek s plošnými spoji místo ostatních dvou druhů průchozích otvorů. Následující průchozí otvory, pokud není uvedeno jinak, jsou považovány za průchozí otvory.

1. Z konstrukčního hlediska se prokov skládá hlavně ze dvou částí, jednou je vyvrtaný otvor uprostřed a druhý je oblast podložky kolem vyvrtaného otvoru. Velikost těchto dvou částí určuje velikost prokovu. Je zřejmé, že ve vysokorychlostním designu PCB s vysokou hustotou návrháři vždy doufají, že čím menší je průchozí otvor, tím lépe, takže na desce může být ponecháno více prostoru pro kabeláž. Navíc, čím menší průchozí otvor, tím vlastní parazitní kapacita. Čím je menší, tím je vhodnější pro vysokorychlostní okruhy. Zmenšení velikosti otvoru však také přináší zvýšení nákladů a velikost prokovů nelze zmenšovat donekonečna. Je omezena procesními technologiemi, jako je vrtání a pokovování: čím menší otvor, tím více vrtání Čím déle otvor trvá, tím snazší je vychýlit se ze středové polohy; a když hloubka otvoru přesahuje 6násobek průměru vyvrtaného otvoru, nelze zaručit, že stěna otvoru může být rovnoměrně pokovena mědí. Například tloušťka (hloubka průchozího otvoru) běžné 6vrstvé desky PCB je asi 50 milionů, takže minimální průměr vrtání, který mohou výrobci desek plošných spojů poskytnout, může dosáhnout pouze 8 milionů.

Za druhé, parazitní kapacita samotného průchozího otvoru má parazitní kapacitu vůči zemi. Pokud je známo, že průměr izolačního otvoru na zemní vrstvě prokovu je D2, průměr podložky pro prokov je D1 a tloušťka desky plošných spojů je T, dielektrická konstanta substrátu desky je ε, a parazitní kapacita prokovu je přibližně: C=1.41εTD1/(D2-D1) Hlavním účinkem parazitní kapacity prokovu na obvodu je prodloužení doby náběhu signálu a snížení rychlosti obvodu.

3. Parazitní indukčnost prokovů Podobně existují parazitní indukčnosti spolu s parazitními kapacitami v prokovech. Při návrhu vysokorychlostních digitálních obvodů je poškození způsobené parazitními indukčnostmi prokovů často větší než dopad parazitní kapacity. Jeho parazitní sériová indukčnost zeslabí příspěvek obtokového kondenzátoru a zeslabí filtrační účinek celého energetického systému. Můžeme jednoduše vypočítat přibližnou parazitní indukčnost prokovu pomocí následujícího vzorce: L=5.08h[ln(4h/d)+1] kde L označuje indukčnost prokovu, h je délka prokovu a d je střed Průměr otvoru. Ze vzorce je vidět, že průměr prokovu má malý vliv na indukčnost a délka prokovu má největší vliv na indukčnost.

4. Přes design ve vysokorychlostní desce plošných spojů. Prostřednictvím výše uvedené analýzy parazitních charakteristik prokovů můžeme vidět, že při návrhu vysokorychlostních desek plošných spojů zdánlivě jednoduché prokovy často přinášejí do návrhu obvodu velká negativa. účinek.