Six résumés de PCB conception de la production

1. Disposition

Tout d’abord, considérez la taille du PCB. Lorsque la taille de la carte de circuit imprimé est trop grande, la ligne imprimée est longue, l’impédance augmente, la capacité antibruit diminue et le coût augmente; S’il est trop petit, la dissipation thermique est mauvaise et les lignes adjacentes sont faciles à perturber. Après avoir déterminé la taille du PCB, déterminez la position des composants spéciaux. Enfin, tous les composants du circuit sont agencés selon les unités fonctionnelles du circuit.

Les principes suivants doivent être observés lors de la détermination de la position des éléments spéciaux :

(1) Raccourcissez autant que possible le câblage entre les composants haute fréquence et essayez de réduire leurs paramètres de distribution et les interférences électromagnétiques mutuelles. Les composants sensibles aux interférences ne doivent pas être trop proches les uns des autres et les composants d’entrée et de sortie doivent être aussi éloignés que possible.

(2) Il peut y avoir une différence de potentiel élevée entre certains composants ou fils, donc la distance entre eux doit être augmentée pour éviter un court-circuit accidentel causé par une décharge. Les composants à haute tension doivent être disposés dans des endroits difficiles à toucher lors de la mise en service.

(3) La position occupée par le trou de positionnement de la plaque imprimée et le support fixe doit être réservée.

Selon l’unité fonctionnelle du circuit, la disposition de tous les composants du circuit doit être conforme aux principes suivants :

(1) Organisez la position de chaque unité de circuit fonctionnelle en fonction du flux de circuit, rendez la disposition pratique pour le flux de signal et maintenez le signal dans la même direction autant que possible.

(2) Prenez les composants de base de chaque circuit fonctionnel comme centre et agencez-les autour. Les composants doivent être disposés de manière uniforme, nette et compacte sur le PCB. Les fils et les connexions entre les composants doivent être réduits et raccourcis autant que possible.

(3) Pour le circuit fonctionnant à haute fréquence, les paramètres de distribution entre les composants doivent être pris en compte. Pour les circuits généraux, les composants doivent être disposés en parallèle autant que possible. De cette façon, il est non seulement beau, mais aussi facile à assembler et à souder, et facile à produire en série.

(4) Les composants situés au bord du circuit imprimé ne sont généralement pas à moins de 2 mm du bord du circuit imprimé. La meilleure forme du circuit imprimé est le rectangle. Le rapport hauteur/largeur est de 3:2 à 4:3. Lorsque la taille de la surface du circuit imprimé est supérieure à 200×150 mm, la résistance mécanique du circuit imprimé doit être prise en compte.

2. Câblage

Les principes de câblage sont les suivants :

(1) Les conducteurs utilisés aux bornes d’entrée et de sortie doivent éviter autant que possible les parallèles adjacents. Il est préférable d’ajouter un fil de terre entre les lignes pour éviter le couplage de rétroaction.

(2) La largeur minimale du conducteur imprimé est principalement déterminée par la force d’adhérence entre le conducteur et la plaque de base isolante et le courant qui les traverse.

(3) La courbure du fil imprimé est généralement un arc circulaire, et l’angle droit ou l’angle inclus affectera les performances électriques dans le circuit haute fréquence. De plus, essayez d’éviter d’utiliser une feuille de cuivre sur une grande surface, sinon l’expansion et la chute de la feuille de cuivre peuvent facilement se produire lorsqu’elle est chauffée pendant une longue période. Lorsqu’une grande surface de feuille de cuivre doit être utilisée, il est préférable d’utiliser une forme de grille, qui est propice à l’élimination du gaz volatil généré par le chauffage de l’adhésif entre la feuille de cuivre et le substrat.

3. Tampon

Le trou central de la plaquette (dispositif en ligne) est légèrement plus grand que le diamètre du fil du dispositif. Si la pastille est trop grande, il est facile de former une fausse soudure. Le diamètre extérieur D de la pastille n’est généralement pas inférieur à (D + 1.2) mm, D étant le diamètre du trou de plomb. Pour les circuits numériques à haute densité, le diamètre minimum du plot peut être de (D + 1.0) mm.

Mesures anti-interférences pour PCB et circuit :

La conception anti-interférence de la carte de circuit imprimé est étroitement liée au circuit spécifique. Ici, seules quelques mesures courantes de conception anti-interférence PCB sont décrites.

1. Conception du cordon d’alimentation

En fonction du courant de la carte de circuit imprimé, essayez d’augmenter la largeur de la ligne électrique et de réduire la résistance de la boucle. Dans le même temps, assurez-vous que la direction de la ligne électrique et du fil de terre est cohérente avec la direction de la transmission des données, ce qui contribue à améliorer la capacité anti-bruit.

2. Conception des lots

Les principes de conception du fil de terre sont les suivants :

(1) Le numérique et l’analogique sont séparés. S’il y a à la fois des circuits logiques et des circuits linéaires sur la carte de circuit imprimé, ils doivent être séparés autant que possible. Une mise à la terre parallèle à un seul point doit être adoptée pour la mise à la terre du circuit basse fréquence dans la mesure du possible. S’il est difficile de connecter le câblage réel, il peut être partiellement connecté en série puis connecté en parallèle. Une mise à la terre en série multipoint doit être adoptée pour le circuit haute fréquence, le fil de terre doit être court et loué, et une grille comme une feuille de terre de grande surface doit être utilisée autour des composants haute fréquence dans la mesure du possible.

(2) Le fil de terre doit être aussi épais que possible. Si le fil de mise à la terre est constitué de fil cousu, le potentiel de mise à la terre change avec le changement de courant, de sorte que les performances anti-bruit sont réduites. Par conséquent, le fil de terre doit être épaissi afin qu’il puisse passer trois fois le courant admissible sur la carte imprimée. Si possible, le fil de mise à la terre doit mesurer plus de 2 à 3 mm.

(3) Le fil de terre forme une boucle fermée. Pour les cartes imprimées uniquement composées de circuits numériques, le circuit de mise à la terre est disposé en boucle de cluster, ce qui peut améliorer la capacité anti-bruit.

4. Configuration du condensateur de découplage

L’une des méthodes conventionnelles de conception de PCB consiste à configurer des condensateurs de découplage appropriés à chaque partie clé du PCB. Le principe de configuration général du condensateur de découplage est :

(1) La borne d’entrée d’alimentation est connectée à un condensateur électrolytique de 10 ~ 100 uF. Si possible, il est préférable de connecter plus de 100uF.

(2) En principe, chaque puce de circuit intégré doit être équipée d’un condensateur à puce céramique de 0.01 uF ~ 0.1 uF. En cas d’espace insuffisant dans la carte imprimée, un condensateur de 1 ~ 10PF peut être disposé toutes les 4 ~ 8 puces.

(3) Pour les appareils à faible résistance au bruit et à forte variation de puissance pendant l’arrêt, tels que les périphériques de stockage RAM et ROM, les condensateurs de découplage doivent être directement connectés entre la ligne électrique et le fil de terre de la puce.

5. Conception de trou traversant

Dans la conception de circuits imprimés à grande vitesse, des vias apparemment simples ont souvent de grands effets négatifs sur la conception du circuit. Afin de réduire les effets indésirables causés par les effets parasites des vias, nous pouvons faire de notre mieux dans la conception

(1) Compte tenu du coût et de la qualité du signal, une taille de via raisonnable est sélectionnée. Par exemple, pour la conception de circuits imprimés de modules de mémoire à 6-10 couches, il est préférable de sélectionner des vias 10 / 20MIL (perçage / tampon). Pour certaines cartes de petite taille à haute densité, vous pouvez également essayer d’utiliser des vias 8 / 18mil. Dans les conditions techniques actuelles, il est difficile d’utiliser des trous traversants plus petits (lorsque la profondeur du trou dépasse 6 fois le diamètre de perçage, il est impossible de garantir que la paroi du trou puisse être uniformément plaquée de cuivre) ; Pour les vias d’alimentation ou de masse, une taille plus grande peut être envisagée pour réduire l’impédance

(2) Le routage du signal sur la carte PCB ne doit pas changer de couche autant que possible, c’est-à-dire que les vias inutiles ne doivent pas être utilisés dans la mesure du possible

(3) Les broches de l’alimentation et de la terre doivent être perforées à proximité. Plus le fil entre le via et la broche est court, mieux c’est

(4) Placez des vias mis à la terre près des vias du changement de couche de signal pour fournir le circuit le plus proche pour le signal. Vous pouvez même placer un grand nombre de vias de mise à la terre redondants sur le PCB

6. Une certaine expérience dans la réduction du bruit et des interférences électromagnétiques

(1) Si vous pouvez utiliser des puces à basse vitesse, vous n’avez pas besoin de puces à haute vitesse. Des puces à grande vitesse sont utilisées dans des endroits clés

(2) Une série de résistances peut être utilisée pour réduire le taux de saut des bords supérieur et inférieur du circuit de commande.

(3) Essayez de fournir une certaine forme d’amortissement pour les relais, etc., comme l’amortissement du courant de réglage RC

(4) Utilisez l’horloge de fréquence la plus basse qui répond aux exigences du système.

(5) L’horloge doit être aussi proche que possible de l’appareil utilisant l’horloge. La coque de l’oscillateur à quartz doit être mise à la terre. La zone de l’horloge doit être entourée d’un fil de terre. La ligne d’horloge doit être aussi courte que possible. Il ne doit y avoir aucun câblage sous le cristal de quartz et sous le dispositif sensible au bruit. Les signaux de sélection d’horloge, de bus et de puce doivent être éloignés de la ligne d’E/S et du connecteur. L’interférence de la ligne d’horloge perpendiculaire à la ligne I/O est inférieure à celle parallèle à la ligne I/O

(6) L’extrémité d’entrée du circuit de porte inutilisé ne doit pas être suspendue, l’extrémité d’entrée positive de l’amplificateur opérationnel inutilisé doit être mise à la terre et l’extrémité d’entrée négative doit être connectée à l’extrémité de sortie