Seis resumos de PCB deseño de produción

1. Esquema

En primeiro lugar, considere o tamaño do PCB. Cando o tamaño da placa de circuíto PCB é demasiado grande, a liña impresa é longa, a impedancia aumenta, a capacidade antirruído diminúe e o custo aumenta; Se é demasiado pequeno, a disipación de calor é pobre e as liñas adxacentes son fáciles de perturbar. Despois de determinar o tamaño do PCB, determine a posición dos compoñentes especiais. Finalmente, todos os compoñentes do circuíto dispóñense segundo as unidades funcionais do circuíto.

Ao determinar a posición dos elementos especiais deberanse observar os seguintes principios:

(1) Acurta o cableado entre compoñentes de alta frecuencia o máximo posible e intenta reducir os seus parámetros de distribución e a interferencia electromagnética mutua. Os compoñentes susceptibles de interferencia non estarán moi preto entre si e os compoñentes de entrada e saída estarán o máis afastados posible.

(2) Pode haber unha gran diferenza de potencial entre algúns compoñentes ou fíos, polo que se debería aumentar a distancia entre eles para evitar un curtocircuíto accidental causado pola descarga. Os compoñentes con alta tensión disporanse en lugares non fáciles de tocar durante a posta en servizo.

(3) Reservarase a posición que ocupa o orificio de colocación da placa impresa e o soporte fixo.

Segundo a unidade funcional do circuíto, a disposición de todos os compoñentes do circuíto cumprirá os seguintes principios:

(1) Organice a posición de cada unidade de circuíto funcional de acordo co fluxo do circuíto, faga o deseño conveniente para o fluxo do sinal e manteña o sinal na mesma dirección na medida do posible.

(2) Tome os compoñentes do núcleo de cada circuíto funcional como centro e disposición ao redor. Os compoñentes estarán dispostos de xeito uniforme, ordenado e compacto no PCB. Os cables e conexións entre os compoñentes reduciranse e acurtaranse na medida do posible.

(3) Para o circuíto que funciona a alta frecuencia, débense considerar os parámetros de distribución entre compoñentes. Para os circuítos xerais, os compoñentes disporanse en paralelo na medida do posible. Deste xeito, non só é fermoso, senón que tamén é doado de montar e soldar e de producir en masa.

(4) Os compoñentes situados no bordo da placa de circuíto xeralmente están a non menos de 2 mm do bordo da placa de circuíto. A mellor forma da placa de circuíto é o rectángulo. A proporción é de 3: 2 a 4: 3. Cando o tamaño da superficie da placa de circuíto sexa superior a 200×150 mm, considerarase a resistencia mecánica da placa de circuíto.

2. Cableado

Os principios do cableado son os seguintes:

(1) Os condutores empregados nos terminais de entrada e saída deberán evitar o paralelo adxacente na medida do posible. É mellor engadir fío de terra entre liñas para evitar o acoplamento de retroalimentación.

(2) O ancho mínimo do condutor impreso está determinado principalmente pola forza de adherencia entre o condutor e a placa base illante e a corrente que flúe a través deles.

(3) A curva do fío impreso é xeralmente de arco circular e o ángulo recto ou incluído afectará o rendemento eléctrico no circuíto de alta frecuencia. Ademais, intente evitar o uso de follas de cobre de gran superficie, se non, a expansión e a caída da folla de cobre son fáciles de producir cando se quentan durante moito tempo. Cando se debe empregar unha gran superficie de folla de cobre, o mellor é usar a forma da reixa, o que favorece a eliminación do gas volátil xerado polo quecemento do adhesivo entre a folla de cobre e o substrato.

3. Pad

O burato central da almofada (dispositivo en liña) é lixeiramente maior que o diámetro do cable do dispositivo. Se a almofada é demasiado grande, é fácil formar falsa soldadura. O diámetro exterior D da almofada non é xeralmente inferior a (D + 1.2) mm, onde D é o diámetro do orificio de chumbo. Para circuítos dixitais de alta densidade, o diámetro mínimo do pad pode ser (D + 1.0) mm.

Medidas anti-interferencia para PCB e circuíto:

O deseño anti-interferencia da placa de circuíto impreso está intimamente relacionado co circuíto específico. Aquí só se describen algunhas medidas comúns do deseño anti-interferencia do PCB.

1. Deseño do cable de alimentación

Segundo a corrente da placa de circuíto impreso, intente aumentar o ancho da liña eléctrica e reducir a resistencia do lazo. Ao mesmo tempo, faga que a dirección da liña eléctrica e o fío de terra sexan consistentes coa dirección de transmisión de datos, o que axuda a mellorar a capacidade antirruído.

2. Deseño de lote

Os principios do deseño de fíos de terra son:

(1) O dixital e o analóxico están separados. Se hai circuítos lóxicos e lineais na placa de circuíto, separaranse na medida do posible. Adoptarase unha toma de terra paralela de punto único para a toma de terra do circuíto de baixa frecuencia na medida do posible. Se é difícil conectar o cableado real, pódese conectar parcialmente en serie e logo conectalo en paralelo. Adoptarase a conexión a terra en serie de varios puntos para circuítos de alta frecuencia, o fío de terra debe ser curto e alugado e utilizarase, na medida do posible, unha lámina de terra de gran área en torno a compoñentes de alta frecuencia.

(2) O fío de posta a terra será o máis groso posible. Se o fío de toma de terra está feito de fío cosido, o potencial de toma de terra cambia co cambio de corrente, de xeito que se reduce o rendemento antirruído. Polo tanto, o fío de terra debe engrosarse para que poida pasar tres veces a corrente permitida no taboleiro impreso. Se é posible, o fío de posta a terra será superior a 2 ~ 3 mm.

(3) O fío de terra forma un lazo pechado. Para as placas impresas compostas só por circuítos dixitais, o circuíto de conexión a terra está disposto nun bucle de cluster, o que pode mellorar a capacidade antirruído.

4. Desacoplamiento da configuración do condensador

Un dos métodos convencionais de deseño de PCB é configurar condensadores de desacoplamiento apropiados en cada parte clave do PCB. O principio xeral de configuración do condensador de desacoplamento é:

(1) O terminal de entrada de enerxía está conectado cun condensador electrolítico de 10 ~ 100uF. Se é posible, é mellor conectar máis de 100uF.

(2) En principio, cada chip de circuíto integrado estará equipado cun condensador de cerámica de 0.01uF ~ 0.1uF. En caso de espazo insuficiente na placa impresa, pódese organizar un condensador de 1 ~ 10PF cada 4 ~ 8 chips.

(3) Para dispositivos con pouca resistencia ao ruído e gran cambio de enerxía durante o apagado, como os dispositivos de almacenamento de RAM e ROM, os condensadores de desacoplamiento conectaranse directamente entre a liña de alimentación e o fío de terra do chip.

5. A través do deseño de buratos

No deseño de PCB de alta velocidade, as vias aparentemente simples adoitan causar grandes efectos negativos no deseño do circuíto. Co fin de reducir os efectos adversos causados ​​polos efectos parasitarios das vías, podemos facer o mellor no deseño

(1) Tendo en conta o custo e a calidade do sinal, selecciónase un tamaño razoable. Por exemplo, para o deseño de PCB de módulos de memoria de 6 a 10 capas, é mellor seleccionar vias 10 / 20MIL (perforación / almofada). Para algunhas placas de pequeno tamaño de alta densidade, tamén podes tentar usar vias de 8 / 18mil. Nas condicións técnicas actuais, é difícil usar buratos pasantes máis pequenos (cando a profundidade do burato supera 6 veces o diámetro da perforación, é imposible asegurarse de que a parede do buraco poida estar cuberta uniformemente con cobre); Para vías de enerxía ou terra, pódese considerar un tamaño maior para reducir a impedancia

(2) O enrutamento do sinal na placa PCB non cambiará as capas na medida do posible, é dicir, non se usarán vías innecesarias na medida do posible

(3) Os pines da fonte de alimentación e do chan deben perforarse nas proximidades. Canto máis curto sexa o avance entre a vía e o pin, mellor será

(4) Coloque algunhas vías conectadas a terra preto das vías de cambio de capa de sinal para proporcionar o circuíto máis próximo ao sinal. Incluso pode colocar un gran número de vías de conexión a terra redundantes no PCB

6. Algunha experiencia na redución de ruídos e interferencias electromagnéticas

(1) Se podes usar chips de baixa velocidade, non necesitarás chips de alta velocidade. Os chips de alta velocidade úsanse en lugares clave

(2) Pódese usar unha serie de resistencias para reducir a velocidade de salto dos bordos superior e inferior do circuíto de control.

(3) Probe a proporcionar algunha forma de amortiguamento para relés, etc., como a configuración de RC de amortecemento actual

(4) Use o reloxo de frecuencia máis baixa que cumpra os requisitos do sistema.

(5) O reloxo estará o máis preto posible do dispositivo que o use. A cuncha do oscilador de cristal de cuarzo estará conectada a terra. A zona do reloxo estará rodeada por fíos de terra. A liña do reloxo será o máis curta posible. Non haberá cableado debaixo do cristal de cuarzo nin do dispositivo sensible ao ruído. Os sinais de selección de reloxo, bus e chip estarán lonxe da liña e do conector de E / S. A interferencia da liña de reloxo perpendicular á liña de E / S é menor que a paralela á liña de E / S

(6) O extremo de entrada do circuíto de porta non utilizado non se suspenderá, o extremo de entrada positivo do amplificador operativo non utilizado estará conectado a terra e o extremo de entrada negativo conectarase ao extremo de saída.