PCB design methods and skills

1. Kuidas valida PCB plaat?

PCB plaatide valik peab vastama projekteerimisnõuetele ja masstootmisele ning nende vahelise tasakaalu maksumusele. The design requirements include electrical and mechanical parts. This is usually important when designing very fast PCB boards (frequencies greater than GHz). Näiteks tänapäeval tavaliselt kasutatav materjal fr-4 ei pruugi sobida, sest dielektriline kadu mitmel GHz-l mõjutab signaali sumbumist suurepäraselt. In the case of electricity, pay attention to the dielectric constant and dielectric loss at the designed frequency.

ipcb

2. Kuidas vältida kõrgsageduslikke häireid?

The basic idea of avoiding high frequency interference is to minimize the interference of high frequency signal electromagnetic field, also known as Crosstalk. Saate suurendada suure kiiruse ja analoogsignaali vahelist kaugust või lisada analoogsignaalile maanduskaitse/šundi jälgi. Also pay attention to the digital ground to analog ground noise interference.

3. How to solve the problem of signal integrity in high-speed design?

Signaali terviklikkus on põhimõtteliselt impedantsi sobitamise küsimus. The factors that affect impedance matching include signal source architecture, output impedance, cable characteristic impedance, load side characteristic, and cable topology architecture. Lahenduseks on * ots ja reguleerige kaabli topoloogiat.

4. How to realize differential wiring?

The wiring of the difference pair has two points to pay attention to. One is that the length of the two lines should be as long as possible, and the other is that the distance between the two lines (determined by the difference impedance) should always remain constant, that is, to keep parallel. There are two parallel modes: one is that the two lines run on the same side-by-side layer, and the other is that the two lines run on two adjacent layers of the upper and lower layers. Üldiselt on varasem kõrvuti rakendamine tavalisem.

5. Kuidas realiseerida diferentsiaaljuhtmeid kella signaaliliini jaoks, millel on ainult üks väljundklemm?

Kui soovite kasutada diferentsiaaljuhtmeid, peab see olema signaali allikas ja vastuvõtvas otsas on ka diferentsiaalne signaal. So it is impossible to use differential wiring for a clock signal with only one output.

6. Kas vastuvõtuotsas on võimalik lisada vastavustakistus erinevuste paaride vahel?

Tavaliselt lisatakse vastuvõtvas otsas olev diferentsiaaljoonte paariline takistus ja selle väärtus peaks olema võrdne diferentsiaaltakistuse väärtusega. Signaali kvaliteet on parem.

7. Miks peaks erinevuspaaride juhtmestik olema lähim ja paralleelne?

Erinevuspaaride juhtmestik peaks olema sobivalt lähedal ja paralleelne. The proper height is due to the difference impedance, which is an important parameter in designing difference pairs. Paralleelsus on vajalik ka diferentsiaaltakistuse järjepidevuse säilitamiseks. Kui kaks joont on kaugel või lähedal, on diferentsiaaltakistus vastuoluline, mis mõjutab signaali terviklikkust ja TImingi viivitust.

8. Kuidas tegeleda mõne teoreetilise konfliktiga tegelikus juhtmestikus?

(1). Basically, it is right to separate modules/numbers. Tuleb olla ettevaatlik, et mitte ületada MOAT -i ja mitte lasta toiteallika ja signaali tagasivoolu voolutrassil liiga suureks kasvada.

(2). Kristallostsillaator on simuleeritud positiivse tagasisidega võnkeahel ning stabiilsed võnkesignaalid peavad vastama ahela võimenduse ja faasi spetsifikatsioonidele, mis on altid häiretele, isegi maanduskaitse jäljed ei pruugi häireid täielikult isoleerida. And too far away, the noise on the ground plane will also affect the positive feedback oscillation circuit. Therefore, be sure to make the crystal oscillator and chip as close as possible.

(3). Indeed, there are many conflicts between high-speed wiring and EMI requirements. Põhiprintsiip on aga see, et EMI poolt lisatud takistusmahtuvuse või ferriithelmeste tõttu ei saa signaali mõningaid elektrilisi omadusi spetsifikatsioonidele mittevastavaks muuta. Therefore, it is best to use the technique of arranging wiring and PCB stacking to solve or reduce EMI problems, such as high-speed signal lining. Finally, resistor capacitance or Ferrite Bead method was used to reduce the damage to the signal.

9. Kuidas lahendada vastuolu kiire signaalide käsitsi ühendamise ja automaatse juhtmestiku vahel?

Tänapäeval on enamik tugeva kaabeldustarkvara automaatseid kaabeldusseadmeid seadnud piirangud mähisrežiimi ja aukude arvu juhtimiseks. EDA companies sometimes vary widely in setting the capabilities and constraints of winding engines. For example, whether there are enough constraints to control how serpenTIne lines wind, whether there are enough constraints to control the spacing of difference pairs, etc. This will affect whether the automatic wiring out of the wiring can conform to the designer’s idea. In addition, the difficulty of manual wiring adjustment is also absolutely related to the ability of the winding engine. Näiteks traadi tõukejõud läbi augu tõukamisvõime ja isegi traat vaskkatte tõukejõul ja nii edasi. Niisiis, valige tugeva mähisevõimega kaabel, see on lahendus.

10. About Test Coupon.

The Test Coupon is used to measure whether the characteristic impedance of the PRODUCED PCB board meets the design requirements by using the Time Domain Reflectometer (TDR). Üldiselt on kontrolli takistus ühe rea ja kahe juhtumi erinevuspaar. Seetõttu peaksid reaalaius ja reavahe (kui erinevus) testikupongil olema sama, mis kontrollitaval real. The most important thing is the location of the grounding point. Maandusjuhtme induktiivsuse väärtuse vähendamiseks on TDR -sondi maandumispunkt tavaliselt sondi tipule väga lähedal. Seetõttu peaks signaalipunkti ja maanduspunkti mõõtmise kaugus ja meetod testkupongil vastama kasutatud sondile.

11. Kiire PCB-disaini korral võib signaalikihi tühi ala katta vask ja kuidas jagada vaskkattega mitme signaalikihi maandusele ja toiteallikale?

Generally in the blank area copper coating most of the case is grounded. Lihtsalt pöörake tähelepanu vase ja signaaliliini vahekaugusele, kui vask kantakse kiire signaaliliini kõrvale, sest pealekantud vask vähendab liini iseloomulikku takistust. Samuti olge ettevaatlik, et mitte mõjutada teiste kihtide iseloomulikku takistust, nagu kahesuunalise ribakonstruktsiooni puhul.

12. Kas toiteploki kohal asuvat signaalijoont saab kasutada mikroriba joonemudeli abil, et arvutada iseloomulik takistus? Kas toiteallika ja maapinna vahelist signaali saab arvutada lintmudeli abil?

Yes, both the power plane and the ground plane must be considered as reference planes when calculating the characteristic impedance. Näiteks neljakihiline plaat: ülemine kiht-võimsuskiht-kiht-alumine kiht. Sel juhul on ülemise kihi juhtmestiku iseloomuliku impedantsi mudeliks mikroliba joonemudel, mille võrdlustasandiks on võimsustasand.

13. Can test points automatically generated by software on high density PCB meet the test requirements of mass production in general?

See, kas üldise tarkvara abil automaatselt genereeritud testpunktid suudavad katsevajadusi rahuldada, sõltub sellest, kas lisatud katsepunktide spetsifikatsioonid vastavad testimismasina nõuetele. Lisaks, kui juhtmestik on liiga tihe ja katsepunktide lisamise spetsifikatsioon on range, ei pruugi see olla võimeline automaatselt lisama katsepunkte igale rea lõigule, muidugi peate testimiskoha käsitsi täitma.

14. Kas testpunktide lisamine mõjutab kiirete signaalide kvaliteeti?

See, kas see mõjutab signaali kvaliteeti, sõltub testpunktide lisamisest ja signaali kiirusest. Põhimõtteliselt saab joonele lisada või joonest välja tõmmata täiendavaid katsepunkte (mitte testpunktidena või DIP -tihvti kaudu). The former is equivalent to adding a very small capacitor on the line, the latter is an extra branch. Both of these two conditions have more or less influence on high-speed signals, and the degree of influence is related to the frequency speed and edge rate of signal. The influence can be obtained through simulation. Põhimõtteliselt, mida väiksem on testimispunkt, seda parem (muidugi katsemasinate nõuetele vastamiseks), mida lühem on haru, seda parem.

15. Mitmed trükkplaatide süsteemid, kuidas ühendada maapinda plaatide vahel?

Kui iga PCB -plaadi vaheline signaal või toiteallikas on üksteisega ühendatud, näiteks kui A -plaadil on toide või signaal B -plaadile, peab põrandast tagasi voolama tagasi A -plaadile (see on Kirchoff) kehtiv seadus). The current in this layer will find its way back to the lowest impedance. Seetõttu ei tohiks moodustisele määratud tihvtide arv igal liidesel, kas toite- või signaaliühendusel, olla liiga väike, et vähendada impedantsi ja seega vähendada moodustamismüra. Samuti on võimalik analüüsida kogu vooluahelat, eriti voolu suuremat osa, ning reguleerida voolu voolu reguleerimiseks maapinna või maapinna ühendamist (näiteks luua ühes kohas madal takistus nii, et enamik voolu voolab läbi selle koha), vähendades mõju teistele tundlikumatele signaalidele.