¿Cómo cablear la PCB?

In PCB diseño, el cableado es un paso importante para completar el diseño del producto. Se puede decir que los preparativos previos están hechos para ello. En toda la PCB, el proceso de diseño de cableado tiene el límite más alto, las mejores habilidades y la mayor carga de trabajo. El cableado de PCB incluye cableado de un solo lado, cableado de doble cara y cableado de múltiples capas. También hay dos formas de cableado: cableado automático y cableado interactivo. Antes del cableado automático, puede utilizar interactivo para cablear previamente las líneas más exigentes. Los bordes del extremo de entrada y el extremo de salida deben evitarse adyacentes al paralelo para evitar interferencias de reflexión. Si es necesario, se debe agregar un cable de tierra para el aislamiento y el cableado de dos capas adyacentes debe ser perpendicular entre sí. El acoplamiento parasitario es fácil de producir en paralelo.

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La tasa de diseño del enrutamiento automático depende de un buen diseño. Las reglas de enrutamiento se pueden preestablecer, incluido el número de tiempos de plegado, el número de vías y el número de pasos. Generalmente, explore primero el cableado de urdimbre, conecte rápidamente los cables cortos y luego realice el cableado laberíntico. Primero, el cableado que se instalará se optimiza para la ruta de cableado global. Puede desconectar los cables tendidos según sea necesario. E intente volver a cablear para mejorar el efecto general.

El diseño actual de PCB de alta densidad ha considerado que el orificio pasante no es adecuado y desperdicia muchos canales de cableado valiosos. Para resolver esta contradicción, han surgido tecnologías de orificios ciegos y enterrados, que no solo cumplen la función de orificio pasante, sino que también ahorran muchos canales de cableado para hacer que el proceso de cableado sea más conveniente, suave y completo. El proceso de diseño de la placa PCB es un proceso complejo y simple. Para dominarlo bien, se requiere un vasto diseño de ingeniería electrónica. Solo cuando el personal lo experimenta por sí mismo puede comprender su verdadero significado.

1 Tratamiento de la fuente de alimentación y el cable de tierra.

Incluso si el cableado en toda la placa PCB se completa muy bien, la interferencia causada por la consideración incorrecta de la fuente de alimentación y el cable de tierra reducirá el rendimiento del producto y, a veces, incluso afectará la tasa de éxito del producto. Por lo tanto, el cableado de los cables eléctricos y de tierra debe tomarse en serio, y la interferencia de ruido generada por los cables eléctricos y de tierra debe minimizarse para garantizar la calidad del producto.

Todos los ingenieros que se dedican al diseño de productos electrónicos comprenden la causa del ruido entre el cable de tierra y el cable de alimentación, y ahora solo se describe la supresión de ruido reducida:

(1) Es bien conocido agregar un condensador de desacoplamiento entre la fuente de alimentación y tierra.

(2) Amplíe el ancho de los cables de alimentación y tierra tanto como sea posible, preferiblemente el cable de tierra es más ancho que el cable de alimentación, su relación es: cable de tierra> cable de alimentación> cable de señal, generalmente el ancho del cable de señal es: 0.2 ~ 0.3 mm, el máximo El ancho delgado puede alcanzar 0.05 ~ 0.07 mm, y el cable de alimentación es de 1.2 ~ 2.5 mm

Para la PCB del circuito digital, se puede usar un cable de tierra ancho para formar un bucle, es decir, para formar una red de tierra para usar (la tierra del circuito analógico no se puede usar de esta manera)

(3) Utilice una capa de cobre de área grande como cable de tierra y conecte los lugares no utilizados en la placa de circuito impreso a tierra como cable de tierra. O se puede convertir en una placa de múltiples capas, y la fuente de alimentación y los cables de tierra ocupan una capa cada uno.

2 Procesamiento de tierra común de circuito digital y circuito analógico

Muchos PCB ya no son circuitos de función única (circuitos digitales o analógicos), sino que están compuestos por una mezcla de circuitos digitales y analógicos. Por lo tanto, es necesario considerar la interferencia mutua entre ellos al realizar el cableado, especialmente la interferencia de ruido en el cable de tierra.

La frecuencia del circuito digital es alta y la sensibilidad del circuito analógico es fuerte. Para la línea de señal, la línea de señal de alta frecuencia debe estar lo más lejos posible del dispositivo de circuito analógico sensible. Para la línea de tierra, toda la PCB tiene solo un nodo para el mundo exterior, por lo que el problema de la tierra común digital y analógica debe tratarse dentro de la PCB, y la tierra digital y la tierra analógica dentro de la placa están realmente separadas y están no conectados entre sí, sino en la interfaz (como enchufes, etc.) que conectan la PCB al mundo exterior. Hay una conexión corta entre la tierra digital y la tierra analógica. Tenga en cuenta que solo hay un punto de conexión. También hay motivos no comunes en la PCB, que están determinados por el diseño del sistema.

3 La línea de señal se coloca en la capa eléctrica (tierra)

En el cableado de la placa impresa multicapa, debido a que no quedan muchos cables en la capa de la línea de señal que no se hayan colocado, agregar más capas provocará desperdicio y aumentará la carga de trabajo de producción, y el costo aumentará en consecuencia. Para resolver esta contradicción, puede considerar el cableado en la capa eléctrica (tierra). La capa de energía debe considerarse en primer lugar y la capa de tierra en segundo lugar. Porque es mejor preservar la integridad de la formación.

4 Tratamiento de las patas de conexión en conductores de gran superficie.

En la conexión a tierra de un área grande (electricidad), las patas de los componentes comunes están conectadas a ella. El tratamiento de las piernas conectadas debe considerarse de manera integral. En términos de rendimiento eléctrico, es mejor conectar las almohadillas de las patas del componente a la superficie de cobre. Existen algunos peligros ocultos indeseables en la soldadura y el ensamblaje de componentes, tales como: ① La soldadura requiere calentadores de alta potencia. ②Es fácil crear uniones de soldadura virtuales. Por lo tanto, tanto el rendimiento eléctrico como los requisitos del proceso se convierten en almohadillas con patrones cruzados, llamadas escudos térmicos, comúnmente conocidos como almohadillas térmicas (Térmicas), de modo que se pueden generar juntas de soldadura virtuales debido al calor excesivo de la sección transversal durante la soldadura. El sexo se reduce enormemente. El procesamiento de la rama de potencia (tierra) de la placa multicapa es el mismo.

5 El papel del sistema de red en el cableado

En muchos sistemas CAD, el cableado lo determina el sistema de red. La cuadrícula es demasiado densa y la ruta ha aumentado, pero el paso es demasiado pequeño y la cantidad de datos en el campo es demasiado grande. Esto inevitablemente tendrá mayores requisitos para el espacio de almacenamiento del dispositivo, y también la velocidad de cálculo de los productos electrónicos basados ​​en computadora. Gran influencia. Algunas rutas no son válidas, como las ocupadas por las almohadillas de las patas del componente o por los orificios de montaje y los orificios fijos. Las redes demasiado dispersas y muy pocos canales tienen un gran impacto en la tasa de distribución. Por lo tanto, debe haber un sistema de rejilla razonable y bien espaciado para soportar el cableado.

La distancia entre las patas de los componentes estándar es de 0.1 pulgadas (2.54 mm), por lo que la base del sistema de cuadrícula generalmente se establece en 0.1 pulgadas (2.54 mm) o un múltiplo integral de menos de 0.1 pulgadas, como: 0.05 pulgadas, 0.025 pulgadas, 0.02 pulgadas, etc.

6 Verificación de reglas de diseño (DRC)

Una vez que se completa el diseño del cableado, es necesario verificar cuidadosamente si el diseño del cableado cumple con las reglas establecidas por el diseñador y, al mismo tiempo, es necesario confirmar si las reglas establecidas cumplen con los requisitos del proceso de producción de la placa impresa. La inspección general tiene los siguientes aspectos:

(1) Si la distancia entre línea y línea, línea y almohadilla de componente, línea y orificio pasante, almohadilla de componente y orificio pasante, orificio pasante y orificio pasante es razonable, y si cumple con los requisitos de producción.

(2) ¿Es apropiado el ancho de la línea eléctrica y la línea de tierra? ¿La fuente de alimentación y la línea de tierra están estrechamente acopladas (impedancia de onda baja)? ¿Hay algún lugar en la PCB donde se pueda ensanchar el cable de tierra?

(3) Si se han tomado las mejores medidas para las líneas de señal clave, como la longitud más corta, se agrega la línea de protección y la línea de entrada y la línea de salida están claramente separadas.

(4) Si hay cables de tierra separados para el circuito analógico y el circuito digital.

(5) Si los gráficos (como iconos y anotaciones) agregados a la PCB causarán un cortocircuito en la señal.

(6) Modifique algunas formas lineales indeseables.

(7) ¿Hay una línea de proceso en la PCB? Si la máscara de soldadura cumple con los requisitos del proceso de producción, si el tamaño de la máscara de soldadura es apropiado y si el logotipo del personaje está presionado en la almohadilla del dispositivo, para no afectar la calidad del equipo eléctrico.

(8) Si se reduce el borde del marco exterior de la capa de tierra de potencia en la placa multicapa, como la lámina de cobre de la capa de tierra de potencia expuesta fuera de la placa, lo que puede causar un cortocircuito.