Έξι περιλήψεις του PCB production design

1. Διάταξη

Αρχικά, λάβετε υπόψη το μέγεθος του PCB. Όταν το μέγεθος της πλακέτας κυκλώματος PCB είναι πολύ μεγάλο, η εκτυπωμένη γραμμή είναι μεγάλη, η σύνθετη αντίσταση αυξάνεται, η ικανότητα αντιθορύβου μειώνεται και το κόστος αυξάνεται. Εάν είναι πολύ μικρό, η διάχυση θερμότητας είναι κακή και οι παρακείμενες γραμμές είναι εύκολο να διαταραχθούν. Αφού προσδιορίσετε το μέγεθος του PCB, καθορίστε τη θέση των ειδικών εξαρτημάτων. Τέλος, όλα τα στοιχεία του κυκλώματος είναι διατεταγμένα σύμφωνα με τις λειτουργικές μονάδες του κυκλώματος.

The following principles shall be observed when determining the position of special elements:

(1) Συντομεύστε την καλωδίωση μεταξύ εξαρτημάτων υψηλής συχνότητας όσο το δυνατόν περισσότερο και προσπαθήστε να μειώσετε τις παραμέτρους κατανομής και τις αμοιβαίες ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές. Τα εξαρτήματα που είναι ευαίσθητα σε παρεμβολές δεν πρέπει να βρίσκονται πολύ κοντά το ένα στο άλλο και τα εξαρτήματα εισόδου και εξόδου πρέπει να βρίσκονται όσο το δυνατόν πιο μακριά.

(2) Ενδέχεται να υπάρχει μεγάλη διαφορά δυναμικού μεταξύ ορισμένων εξαρτημάτων ή καλωδίων, επομένως η απόσταση μεταξύ τους θα πρέπει να αυξηθεί για να αποφευχθεί τυχαίο βραχυκύκλωμα που προκαλείται από την εκφόρτιση. Τα εξαρτήματα με υψηλή τάση θα τοποθετηθούν σε μέρη που δεν είναι εύκολο να αγγίξετε κατά τη θέση σε λειτουργία.

(3) Πρέπει να διατηρηθεί η θέση που καταλαμβάνει η οπή τοποθέτησης της τυπωμένης πλάκας και το σταθερό στήριγμα.

Σύμφωνα με τη λειτουργική μονάδα του κυκλώματος, η διάταξη όλων των εξαρτημάτων του κυκλώματος πρέπει να συμμορφώνεται με τις ακόλουθες αρχές:

(1) Τακτοποιήστε τη θέση κάθε λειτουργικής μονάδας κυκλώματος σύμφωνα με τη ροή του κυκλώματος, κάντε τη διάταξη κατάλληλη για ροή σήματος και κρατήστε το σήμα στην ίδια κατεύθυνση στο μέτρο του δυνατού.

(2) Πάρτε τα κεντρικά στοιχεία κάθε λειτουργικού κυκλώματος ως κέντρο και διάταξη γύρω από αυτό. Τα εξαρτήματα πρέπει να είναι ομοιόμορφα, τακτοποιημένα και συμπαγή τοποθετημένα στο PCB. Οι αγωγοί και οι συνδέσεις μεταξύ των εξαρτημάτων μειώνονται και συντομεύονται στο μέτρο του δυνατού.

(3) Για το κύκλωμα που λειτουργεί σε υψηλή συχνότητα, θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη οι παράμετροι κατανομής μεταξύ των εξαρτημάτων. Για γενικά κυκλώματα, τα εξαρτήματα τοποθετούνται παράλληλα όσο το δυνατόν περισσότερο. Με αυτόν τον τρόπο, δεν είναι μόνο όμορφο, αλλά και εύκολο στη συναρμολόγηση και συγκόλληση, και εύκολο στη μαζική παραγωγή.

(4) Τα εξαρτήματα που βρίσκονται στην άκρη της πλακέτας κυκλώματος απέχουν γενικά τουλάχιστον 2 mm από την άκρη της πλακέτας κυκλώματος. Το καλύτερο σχήμα της πλακέτας είναι το ορθογώνιο. Ο λόγος διαστάσεων είναι 3: 2 έως 4: 3. Όταν το μέγεθος της επιφάνειας της πλακέτας κυκλώματος είναι μεγαλύτερο από 200x150mm, λαμβάνεται υπόψη η μηχανική αντοχή της πλακέτας κυκλώματος.

2. Καλωδίωση

Οι αρχές της καλωδίωσης είναι οι εξής:

(1) Οι αγωγοί που χρησιμοποιούνται στους ακροδέκτες εισόδου και εξόδου πρέπει να αποφεύγουν όσο το δυνατόν πλησιέστερα παράλληλα. Είναι καλύτερα να προσθέσετε καλώδιο γείωσης μεταξύ των γραμμών για να αποφύγετε τη σύνδεση ανάδρασης.

(2) Το ελάχιστο πλάτος του τυπωμένου αγωγού καθορίζεται κυρίως από τη δύναμη πρόσφυσης μεταξύ του αγωγού και της μονωτικής πλάκας βάσης και το ρεύμα που διέρχεται από αυτά.

(3) Η κάμψη του τυπωμένου σύρματος είναι γενικά κυκλικό τόξο και η σωστή γωνία ή η συμπεριλαμβανόμενη γωνία θα επηρεάσει την ηλεκτρική απόδοση στο κύκλωμα υψηλής συχνότητας. Επιπλέον, προσπαθήστε να αποφύγετε τη χρήση φύλλου χαλκού μεγάλης έκτασης, διαφορετικά, η διαστολή και η πτώση του φύλλου χαλκού είναι εύκολο να συμβεί όταν θερμαίνεται για μεγάλο χρονικό διάστημα. Όταν πρέπει να χρησιμοποιηθεί μεγάλη επιφάνεια φύλλου χαλκού, είναι προτιμότερο να χρησιμοποιείται σχήμα πλέγματος, το οποίο συμβάλλει στην εξάλειψη των πτητικών αερίων που δημιουργούνται από τη θέρμανση της κόλλας μεταξύ του φύλλου χαλκού και του υποστρώματος.

3. Μαξιλάρι

Η κεντρική οπή του μαξιλαριού (συσκευή σε σειρά) είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από τη διάμετρο του αγωγού της συσκευής. Εάν το μαξιλάρι είναι πολύ μεγάλο, είναι εύκολο να σχηματίσετε ψευδή συγκόλληση. Η εξωτερική διάμετρος D του μαξιλαριού δεν είναι γενικά μικρότερη από (D + 1.2) mm, όπου D είναι η διάμετρος της οπής μολύβδου. Για ψηφιακά κυκλώματα υψηλής πυκνότητας, η ελάχιστη διάμετρος του μαξιλαριού μπορεί να είναι (D + 1.0) mm.

Anti interference measures for PCB and circuit:

The anti-interference design of printed circuit board is closely related to the specific circuit. Here, only a few common measures of PCB anti-interference design are described.

1. Σχεδιασμός καλωδίου τροφοδοσίας

Σύμφωνα με το ρεύμα της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος, προσπαθήστε να αυξήσετε το πλάτος της γραμμής τροφοδοσίας και να μειώσετε την αντίσταση του βρόχου. Ταυτόχρονα, κάντε την κατεύθυνση της γραμμής ρεύματος και του καλωδίου γείωσης συνεπή με την κατεύθυνση της μετάδοσης δεδομένων, γεγονός που συμβάλλει στην ενίσχυση της ικανότητας κατά του θορύβου.

2. Σχεδιασμός παρτίδας

Οι αρχές του σχεδιασμού καλωδίων γείωσης είναι:

(1) Digital and analog are separated. If there are both logic circuits and linear circuits on the circuit board, they shall be separated as far as possible. Single point parallel grounding shall be adopted for the grounding of low-frequency circuit as far as possible. If it is difficult to connect the actual wiring, it can be partially connected in series and then connected in parallel. Multi point series grounding shall be adopted for high-frequency circuit, the ground wire shall be short and rented, and grid like large-area ground foil shall be used around high-frequency components as far as possible.

(2) Το σύρμα γείωσης πρέπει να είναι όσο το δυνατόν παχύτερο. Εάν το σύρμα γείωσης είναι κατασκευασμένο από ραμμένο σύρμα, το δυναμικό γείωσης αλλάζει με την αλλαγή του ρεύματος, έτσι ώστε να μειώνεται η απόδοση κατά του θορύβου. Επομένως, το σύρμα γείωσης πρέπει να είναι παχύτερο έτσι ώστε να μπορεί να περάσει τρεις φορές το επιτρεπόμενο ρεύμα στην τυπωμένη σανίδα. Εάν είναι δυνατόν, το σύρμα γείωσης πρέπει να είναι μεγαλύτερο από 2 ~ 3 mm.

(3) The grounding wire forms a closed loop. For printed boards only composed of digital circuits, the grounding circuit is arranged in a cluster loop, which can improve the anti noise ability.

4. Αποσύνδεση διαμόρφωσης πυκνωτή

Μία από τις συμβατικές μεθόδους σχεδιασμού PCB είναι η διαμόρφωση κατάλληλων πυκνωτών αποσύνδεσης σε κάθε βασικό τμήμα του PCB. Η γενική αρχή διαμόρφωσης του πυκνωτή αποσύνδεσης είναι:

(1) Ο ακροδέκτης εισόδου ισχύος συνδέεται με ηλεκτρολυτικό πυκνωτή 10 ~ 100uF. Εάν είναι δυνατόν, είναι καλύτερο να συνδέσετε περισσότερα από 100uF.

(2) In principle, each integrated circuit chip shall be equipped with a 0.01uF ~ 0.1uF ceramic chip capacitor. In case of insufficient gap in the printed board, a 1 ~ 10PF capacitor can be arranged every 4 ~ 8 chips.

(3) Για συσκευές με χαμηλή αντίσταση θορύβου και μεγάλη αλλαγή ισχύος κατά τη διακοπή λειτουργίας, όπως συσκευές αποθήκευσης RAM και ROM, οι πυκνωτές αποσύνδεσης συνδέονται απευθείας μεταξύ της γραμμής ρεύματος και του καλωδίου γείωσης του τσιπ.

5. Μέσω σχεδίου οπών

Σε σχεδιασμό PCB υψηλής ταχύτητας, οι φαινομενικά απλές οροφές συχνά φέρνουν μεγάλα αρνητικά αποτελέσματα στον σχεδιασμό του κυκλώματος. Προκειμένου να μειωθούν οι δυσμενείς επιπτώσεις που προκαλούνται από τις παρασιτικές επιδράσεις της vias, μπορούμε να δοκιμάσουμε το καλύτερο δυνατό στο σχεδιασμό

(1) Λαμβάνοντας υπόψη το κόστος και την ποιότητα του σήματος, επιλέγεται ένα λογικό μέγεθος. Για παράδειγμα, για σχεδιασμό μονάδας PCB μονάδας μνήμης 6-10 επιπέδων, είναι προτιμότερο να επιλέξετε 10 / 20MIL (διάτρηση / μαξιλάρι) vias. Για μερικές σανίδες μικρού μεγέθους υψηλής πυκνότητας, μπορείτε επίσης να δοκιμάσετε να χρησιμοποιήσετε vias 8 / 18mil. Υπό τις τρέχουσες τεχνικές συνθήκες, είναι δύσκολο να χρησιμοποιηθούν μικρότερες οπές (όταν το βάθος της οπής υπερβαίνει τις 6 φορές τη διάμετρο της διάτρησης, είναι αδύνατο να διασφαλιστεί ότι το τοίχωμα της τρύπας μπορεί να καλυφθεί ομοιόμορφα με χαλκό). Για τις ισχύς ή τη γείωση, μεγαλύτερο μέγεθος μπορεί να θεωρηθεί ότι μειώνει τη σύνθετη αντίσταση

(2) Η δρομολόγηση σήματος στην πλακέτα PCB δεν πρέπει να αλλάζει επίπεδα όσο το δυνατόν περισσότερο, δηλαδή δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται περιττές οδοί στο μέτρο του δυνατού

(3) Οι ακίδες του τροφοδοτικού και του εδάφους πρέπει να είναι διάτρητες κοντά. Όσο πιο σύντομο είναι το προβάδισμα μεταξύ του via και του pin, τόσο το καλύτερο

(4) Τοποθετήστε μερικά γειωμένα vias κοντά στα vias της αλλαγής στρώματος σήματος για να παρέχετε το πλησιέστερο κύκλωμα για το σήμα. Μπορείτε ακόμη να τοποθετήσετε έναν μεγάλο αριθμό περιττών γείωσης στο PCB

6. Κάποια εμπειρία στη μείωση του θορύβου και των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών

(1) Εάν μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τσιπ χαμηλής ταχύτητας, δεν χρειάζεστε αυτά υψηλής ταχύτητας. Τα τσιπ υψηλής ταχύτητας χρησιμοποιούνται σε βασικά σημεία

(2) Μια σειρά αντιστάσεων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μείωση του ρυθμού άλματος των άνω και κάτω άκρων του κυκλώματος ελέγχου.

(3) Προσπαθήστε να παρέχετε κάποια μορφή απόσβεσης για ρελέ κ.λπ., όπως ρύθμιση RC τρέχουσας απόσβεσης

(4) Χρησιμοποιήστε το ρολόι χαμηλότερης συχνότητας που πληροί τις απαιτήσεις συστήματος.

(5) Το ρολόι πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στη συσκευή χρησιμοποιώντας το ρολόι. Το κέλυφος του ταλαντωτή κρυστάλλου χαλαζία πρέπει να γειωθεί. Η περιοχή του ρολογιού περιβάλλεται από καλώδιο γείωσης. Η γραμμή ρολογιού πρέπει να είναι όσο το δυνατόν συντομότερη. Δεν πρέπει να υπάρχει καλωδίωση κάτω από τον κρύσταλλο χαλαζία και κάτω από τη συσκευή ευαίσθητη στο θόρυβο. Τα σήματα επιλογής ρολογιού, διαύλου και τσιπ πρέπει να βρίσκονται πολύ μακριά από τη γραμμή εισόδου / εξόδου και τον σύνδεσμο. Η παρεμβολή της γραμμής ρολογιού κάθετη στη γραμμή εισόδου / εξόδου είναι μικρότερη από αυτήν που είναι παράλληλη στη γραμμή εισόδου / εξόδου

(6) The input end of the unused gate circuit shall not be suspended, the positive input end of the unused operational amplifier shall be grounded, and the negative input end shall be connected to the output end