PCB johdotus on erittäin tärkeä koko piirilevyn suunnittelussa. Kuinka saada nopea ja tehokas johdotus ja saada PCB-johdotus näyttämään korkealta, kannattaa tutkia. Selvitetty 7 näkökohtaa, joihin piirilevyjohdotuksessa on syytä kiinnittää huomiota, ja tule tarkistamaan puutteet ja täyttämään paikat!

1. Digitaalipiirin ja analogisen piirin yhteinen maakäsittely

Monet piirilevyt eivät ole enää yksitoimipiirejä (digitaalisia tai analogisia piirejä), vaan ne koostuvat digitaalisten ja analogisten piirien sekoituksesta. Siksi on tarpeen ottaa huomioon niiden välinen keskinäinen häiriö johdotuksen yhteydessä, erityisesti maadoitusjohdon meluhäiriöt. Digitaalisen piirin taajuus on korkea ja analogisen piirin herkkyys on vahva. Signaalilinjaa varten korkeataajuisen signaalilinjan tulee olla mahdollisimman kaukana herkästä analogisesta piirilaitteesta. Maalinjalla koko piirilevyllä on vain yksi solmu ulkomaailmaan, joten digitaalisen ja analogisen yhteisen maan ongelma on käsiteltävä piirilevyn sisällä, ja piirilevyn sisällä oleva digitaalinen maa ja analoginen maa ovat itse asiassa erotettuja toisistaan. ei ole kytketty toisiinsa, vaan rajapinnassa (kuten pistokkeet jne.), joka yhdistää piirilevyn ulkomaailmaan. Digitaalisen ja analogisen maan välillä on lyhyt yhteys. Huomaa, että liitäntäpisteitä on vain yksi. Piirilevyssä on myös epäyhtenäisiä perusteita, jotka määräytyvät järjestelmän suunnittelun mukaan.

2. Signaalijohto asetetaan sähkökerroksen (maadoitus) päälle

Monikerroksisessa piirilevyjohdotuksessa, koska signaalilinjakerroksessa ei ole montaa johtoa jäljellä, joita ei ole asennettu, kerrosten lisääminen aiheuttaa hukkaa ja lisää tuotannon työmäärää ja kustannukset kasvavat vastaavasti. Tämän ristiriidan ratkaisemiseksi voit harkita johdotusta sähkö- (maa-) kerrokseen. Tehokerros tulee ottaa huomioon ensin ja pohjakerros toiseksi. Koska on parasta säilyttää muodostelman eheys.

3. Suuripintaisten johtimien liitosjalkojen käsittely

Laaja-alaisessa maadoituksessa (sähkö) siihen liitetään yleisten komponenttien jalat. Liitosjalkojen hoito on harkittava kokonaisvaltaisesti. Sähköisen suorituskyvyn kannalta on parempi liittää komponenttien jalkojen pehmusteet kuparipintaan. Hitsaukseen ja komponenttien kokoamiseen liittyy joitain ei-toivottuja piileviä vaaroja, kuten: ① Hitsaus vaatii suuritehoisia lämmittimiä. ②On helppo tehdä virtuaalisia juotosliitoksia. Siksi sekä sähköisestä suorituskyvystä että prosessivaatimuksista tehdään ristikuvioituja tyynyjä, joita kutsutaan lämpökilpeiksi, jotka tunnetaan yleisesti lämpötyynyinä (Thermal), jotta juottamisen aikana voi syntyä virtuaalisia juotosliitoksia liiallisen poikkileikkauksen lämmön vuoksi. Seksi on vähentynyt huomattavasti. Monikerroksisen levyn teho (maa) jalan käsittely on sama.

4. Verkkojärjestelmän rooli kaapeloinnissa

Monissa CAD-järjestelmissä johdotus määräytyy verkkojärjestelmän perusteella. Ruudukko on liian tiheä ja polku on kasvanut, mutta askel on liian pieni ja kentän datamäärä on liian suuri. Tämä asettaa väistämättä korkeammat vaatimukset laitteen tallennustilalle ja myös tietokonepohjaisten elektroniikkatuotteiden laskentanopeudelle. Suuri vaikutus. Jotkut polut ovat virheellisiä, kuten komponenttien jalkojen pehmusteiden tai asennusreikien ja kiinteiden reikien varatut. Liian harvat ruudukot ja liian harvat kanavat vaikuttavat suuresti jakelunopeuteen. Joten johdotuksen tukemiseksi täytyy olla kohtuullinen verkkojärjestelmä. Vakiokomponenttien jalkojen välinen etäisyys on 0.1 tuumaa (2.54 mm), joten ruudukkojärjestelmän perustaksi asetetaan yleensä 0.1 tuumaa (2.54 mm) tai integraalikerrannaiseksi, joka on pienempi kuin 0.1 tuumaa, kuten: 0.05 tuumaa, 0.025 tuumaa, 0.02 tuumaa jne.

5. Virtalähteen ja maadoitusjohdon käsittely

Vaikka koko piirilevyn johdotus on tehty erittäin hyvin, virtalähteen ja maadoitusjohdon virheellisen huomioimisen aiheuttamat häiriöt heikentävät tuotteen suorituskykyä ja joskus jopa vaikuttavat tuotteen onnistumisasteeseen. Siksi virtalähteen ja maadoitusjohdon johdotus tulee ottaa vakavasti, ja virtalähteen ja maadoitusjohdon aiheuttamat meluhäiriöt tulee minimoida tuotteen laadun varmistamiseksi. Jokainen elektroniikkatuotteiden suunnitteluun osallistuva insinööri ymmärtää maadoitusjohdon ja virtajohdon välisen kohinan syyn, ja nyt ilmaistaan ​​vain heikentynyt melunvaimennus: on tunnettua lisätä melu virtalähteen ja maan välillä. lanka. Lotus kondensaattori. Leventää teho- ja maadoitusjohtojen leveyttä mahdollisimman paljon, mieluiten maadoitusjohto on leveämpi kuin virtajohto, niiden suhde on: maadoitusjohdin “virtajohdon” signaalijohto, yleensä signaalijohdon leveys: 0.2 ~ 0.3 mm, Pienin leveys voi olla 0.05 × 0.07 mm, virtajohto on 1.2 × 2.5 mm. Digitaalisen piirin piirilevylle voidaan käyttää leveää maadoitusjohtoa muodostamaan silmukan eli maadoitusverkkoa (analogisen piirin maata ei voi käyttää tällä tavalla). Maadoitusjohtona käytetään suurta kuparikerrosta, jota ei käytetä painetussa levyssä. Yhdistetty maahan maadoitusjohdoksi joka paikasta. Tai siitä voidaan tehdä monikerroksinen levy, ja virtalähde ja maadoitusjohdot vievät kukin yhden kerroksen.

6. Suunnittelusäännön tarkistus (DRC)

Johdotussuunnittelun valmistumisen jälkeen on tarkistettava huolellisesti, vastaako johdotus suunnittelijan laatimia sääntöjä, ja samalla on varmistettava, täyttävätkö vahvistetut säännöt piirilevyn tuotantoprosessin vaatimukset. . Yleistarkastuksessa on seuraavat näkökohdat: linja ja linja, viiva Onko komponenttityynyn, linjan ja läpimenevän reiän, komponenttityynyn ja läpimenevän reiän sekä läpimenevän ja läpimenevän reiän välinen etäisyys kohtuullinen ja täyttääkö se tuotantovaatimukset. Onko voimajohdon ja maajohdon leveys sopiva ja onko voimajohdon ja maajohdon välillä tiukka kytkentä (pieni aaltoimpedanssi)? Onko piirilevyssä paikkaa, jossa maadoitusjohtoa voidaan leventää? Onko avainsignaalilinjojen, kuten lyhimmän pituuden, suhteen tehty parhaat toimenpiteet, suojalinja lisätään ja tulolinja ja lähtölinja erotetaan selvästi. Onko analogiselle ja digitaaliselle piirille erilliset maadoitusjohdot. Aiheuttaako PCB:hen lisätty grafiikka (kuten kuvakkeet ja huomautukset) signaalin oikosulun. Muokkaa joitain ei-toivottuja viivan muotoja. Onko piirilevyssä prosessilinja? Täyttääkö juotosmaski tuotantoprosessin vaatimukset, onko juotosmaskin koko sopiva ja onko merkkilogo painettu laitteen alustaan, jotta se ei vaikuta sähkölaitteiden laatuun. Pieneneekö monikerroksisen levyn tehomaadoituskerroksen rungon ulkoreuna, jos tehomaakerroksen kuparikalvo paljastuu levyn ulkopuolelle, on helppo aiheuttaa oikosulku.

7. Suunnittelun kautta

Via on yksi monikerroksisen piirilevyn tärkeimmistä komponenteista, ja porauskustannukset muodostavat yleensä 30–40 % piirilevyn valmistuskustannuksista. Yksinkertaisesti sanottuna jokaista piirilevyn reikää voidaan kutsua läpivienniksi. Toiminnan kannalta läpivientiaukot voidaan jakaa kahteen luokkaan: toista käytetään kerrosten välisiin sähköliitäntöihin; toista käytetään laitteiden kiinnittämiseen tai sijoittamiseen. Prosessin suhteen läpivientiaukot jaetaan yleensä kolmeen luokkaan, nimittäin sokeisiin läpivienteihin, haudattuihin läpivienteihin ja läpivienteihin.

Sokeat reiät sijaitsevat piirilevyn ylä- ja alapinnalla ja niillä on tietty syvyys. Niitä käytetään pintalinjan ja alla olevan sisälinjan yhdistämiseen. Reiän syvyys ei yleensä ylitä tiettyä suhdetta (aukko). Hautautumalla reiällä tarkoitetaan piirilevyn sisäkerroksessa sijaitsevaa liitäntäreikää, joka ei ulotu piirilevyn pintaan. Edellä mainitut kahden tyyppiset reiät sijaitsevat piirilevyn sisäkerroksessa, ja ne täydennetään läpimenevällä reiän muodostusprosessilla ennen laminointia, ja useita sisäkerroksia voi olla päällekkäin läpiviennin muodostuksen aikana. Kolmatta tyyppiä kutsutaan läpimeneväksi rei’iksi, joka tunkeutuu koko piirilevyn läpi ja jota voidaan käyttää sisäiseen yhteenliittämiseen tai komponenttien asennuksen asennusreikään. Koska läpimenevä reikä on helpompi toteuttaa prosessissa ja kustannukset ovat alhaisemmat, sitä käytetään useimmissa painetuissa piirilevyissä kahden muun tyyppisten läpimenevien reikien sijaan. Seuraavia läpivientireikiä pidetään läpivientireikinä, ellei toisin mainita.

1. Suunnittelun näkökulmasta läpivienti koostuu pääasiassa kahdesta osasta, joista toinen on porausreikä keskellä ja toinen on porausreiän ympärillä oleva tyynyalue. Näiden kahden osan koko määrittää läpiviennin koon. On selvää, että nopeiden ja tiheiden piirilevyjen suunnittelussa suunnittelijat toivovat aina, että mitä pienempi läpivientireikä on, sitä parempi, jotta levylle voidaan jättää enemmän johdotustilaa. Lisäksi mitä pienempi läpivientireikä on, sen loiskapasitanssi on oma. Mitä pienempi se on, sitä paremmin se sopii nopeille piireille. Reiän koon pienentäminen kuitenkin lisää myös kustannuksia, eikä läpivientien kokoa voi pienentää loputtomiin. Sitä rajoittavat prosessitekniikat, kuten poraus ja pinnoitus: mitä pienempi reikä, sitä enemmän porausta Mitä kauemmin reikä kestää, sitä helpompi on poiketa keskiasennosta; ja kun reiän syvyys ylittää 6 kertaa poratun reiän halkaisijan, ei voida taata, että reiän seinämä voidaan pinnoittaa tasaisesti kuparilla. Esimerkiksi normaalin 6-kerroksisen piirilevyn paksuus (läpireiän syvyys) on noin 50 Miliä, joten piirilevyjen valmistajien vähimmäisporauksen halkaisija voi olla vain 8 miljoonaa.

Toiseksi, itse läpivientireiän loiskapasitanssilla on loiskapasitanssi maahan nähden. Jos tiedetään, että läpiviennin maakerroksen eristysreiän halkaisija on D2, läpiviennin tyynyn halkaisija on D1 ja piirilevyn paksuus on T, Levyalustan dielektrisyysvakio on ε, ja läpiviennin loiskapasitanssi on noin: C=1.41εTD1/(D2-D1) Läpiviennin loiskapasitanssin päävaikutus piiriin on pidentää signaalin nousuaikaa ja vähentää piirin nopeutta.

3. Läpivientien parasiittiset induktanssit Samoin läpivientiaukoissa on lois-induktansseja loiskapasitanssien ohella. Nopeiden digitaalisten piirien suunnittelussa läpivientien parasiittisten induktanssien aiheuttama vahinko on usein suurempi kuin loiskapasitanssin vaikutus. Sen loissarjainduktanssi heikentää ohituskondensaattorin panosta ja heikentää koko tehojärjestelmän suodatusvaikutusta. Voimme yksinkertaisesti laskea läpiviennin likimääräisen loisen induktanssin seuraavalla kaavalla: L=5.08h[ln(4h/d)+1] missä L viittaa läpiviennin induktanssiin, h on läpiviennin pituus ja d on keskipiste Reiän halkaisija. Kaavasta voidaan nähdä, että läpiviennin halkaisijalla on pieni vaikutus induktanssiin ja läpiviennin pituudella on suurin vaikutus induktanssiin.

4. Suunnittelun kautta nopeaan piirilevyyn. Yllä olevan läpivientien loisominaisuuksien analyysin avulla voimme nähdä, että nopeassa piirilevysuunnittelussa näennäisesti yksinkertaiset viat tuovat usein suuria negatiivisia puolia piirisuunnitteluun. vaikutus.