PCB pengkabelan sangat penting dalam keseluruhan desain PCB. Cara mencapai pemasangan kabel yang cepat dan efisien serta membuat kabel PCB Anda terlihat tinggi patut dipelajari. Urutkan 7 aspek yang perlu diperhatikan dalam pengkabelan PCB, dan datang untuk memeriksa kelalaian dan mengisi kekosongan!

1. Pemrosesan ground umum dari sirkuit digital dan sirkuit analog

Banyak PCB tidak lagi menjadi sirkuit fungsi tunggal (sirkuit digital atau analog), tetapi terdiri dari campuran sirkuit digital dan analog. Oleh karena itu, perlu dipertimbangkan interferensi timbal balik di antara mereka saat pengkabelan, terutama gangguan kebisingan pada kabel ground. Frekuensi sirkuit digital tinggi, dan sensitivitas sirkuit analog kuat. Untuk jalur sinyal, jalur sinyal frekuensi tinggi harus sejauh mungkin dari perangkat sirkuit analog yang sensitif. Untuk garis tanah, seluruh PCB hanya memiliki satu simpul ke dunia luar, jadi masalah kesamaan digital dan analog harus ditangani di dalam PCB, dan tanah digital dan tanah analog di dalam papan sebenarnya terpisah dan mereka tidak terhubung satu sama lain, tetapi pada antarmuka (seperti colokan, dll) menghubungkan PCB ke dunia luar. Ada hubungan pendek antara ground digital dan ground analog. Harap dicatat bahwa hanya ada satu titik koneksi. Ada juga alasan tidak umum pada PCB, yang ditentukan oleh desain sistem.

2. Garis sinyal diletakkan di atas lapisan listrik (tanah)

Dalam kabel papan cetak multi-layer, karena tidak banyak kabel yang tersisa di lapisan garis sinyal yang belum ditata, menambahkan lebih banyak lapisan akan menyebabkan pemborosan dan meningkatkan beban kerja produksi, dan biaya akan meningkat. Untuk mengatasi kontradiksi ini, Anda dapat mempertimbangkan pemasangan kabel pada lapisan listrik (tanah). Lapisan daya harus dipertimbangkan terlebih dahulu, dan lapisan tanah kedua. Karena yang terbaik adalah menjaga keutuhan formasi.

3. Perawatan kaki penghubung di konduktor area yang luas

Dalam pembumian area besar (listrik), kaki-kaki komponen umum terhubung dengannya. Perawatan kaki sambung perlu diperhatikan secara komprehensif. Dalam hal kinerja listrik, lebih baik untuk menghubungkan bantalan kaki komponen ke permukaan tembaga. Ada beberapa bahaya tersembunyi yang tidak diinginkan dalam pengelasan dan perakitan komponen, seperti: Pengelasan membutuhkan pemanas daya tinggi. Mudah menyebabkan sambungan solder virtual. Oleh karena itu, baik kinerja listrik dan persyaratan proses dibuat menjadi bantalan berpola silang, yang disebut pelindung panas, umumnya dikenal sebagai bantalan termal (Thermal), sehingga sambungan solder virtual dapat dihasilkan karena panas penampang yang berlebihan selama penyolderan. Seks sangat berkurang. Pemrosesan kaki daya (tanah) papan multilayer adalah sama.

4. Peran sistem jaringan dalam pemasangan kabel

Dalam banyak sistem CAD, pengkabelan ditentukan berdasarkan sistem jaringan. Kisi-kisi terlalu padat dan jalurnya meningkat, tetapi langkahnya terlalu kecil, dan jumlah data di lapangan terlalu besar. Ini pasti akan memiliki persyaratan yang lebih tinggi untuk ruang penyimpanan perangkat, dan juga kecepatan komputasi produk elektronik berbasis komputer. Pengaruh besar. Beberapa jalur tidak valid, seperti yang ditempati oleh bantalan kaki komponen atau dengan memasang lubang dan lubang tetap. Jaringan yang terlalu jarang dan saluran yang terlalu sedikit memiliki dampak besar pada tingkat distribusi. Jadi harus ada sistem grid yang masuk akal untuk mendukung perkabelan. Jarak antara kaki-kaki komponen standar adalah 0.1 inci (2.54 mm), sehingga dasar sistem grid umumnya ditetapkan 0.1 inci (2.54 mm) atau kelipatan integral kurang dari 0.1 inci, seperti: 0.05 inci, 0.025 inci, 0.02 inci dll.

5. Perawatan catu daya dan kabel ground

Bahkan jika pemasangan kabel di seluruh papan PCB diselesaikan dengan sangat baik, gangguan yang disebabkan oleh pertimbangan catu daya dan kabel arde yang tidak tepat akan mengurangi kinerja produk, dan terkadang bahkan memengaruhi tingkat keberhasilan produk. Oleh karena itu, pengkabelan catu daya dan kabel arde harus ditanggapi dengan serius, dan gangguan kebisingan yang dihasilkan oleh catu daya dan kabel arde harus diminimalkan untuk memastikan kualitas produk. Setiap insinyur yang terlibat dalam desain produk elektronik memahami penyebab kebisingan antara kabel arde dan kabel listrik, dan sekarang hanya pengurangan kebisingan yang diungkapkan: diketahui menambahkan kebisingan antara catu daya dan ground kabel. Kapasitor teratai. Lebarkan lebar kabel daya dan kabel arde sebanyak mungkin, sebaiknya kabel arde lebih lebar dari kabel daya, hubungannya adalah: kabel sinyal “kabel listrik” kabel arde, biasanya lebar kabel sinyal adalah: 0.2 ~ 0.3 mm, lebar terbaik bisa mencapai 0.05 0.07mm, kabel listriknya 1.2～2.5mm. Untuk PCB sirkuit digital, kawat arde lebar dapat digunakan untuk membentuk loop, yaitu, jaring arde dapat digunakan (arde sirkuit analog tidak dapat digunakan dengan cara ini). Area lapisan tembaga yang luas digunakan sebagai kabel ground, yang tidak digunakan pada papan cetak. Terhubung ke ground sebagai kabel ground di semua tempat. Atau dapat dibuat menjadi papan multilayer, dan catu daya dan kabel ground masing-masing menempati satu lapisan.

6. Pemeriksaan aturan desain (DRC)

Setelah desain pengkabelan selesai, perlu untuk memeriksa dengan cermat apakah desain pengkabelan sesuai dengan aturan yang dirumuskan oleh perancang, dan pada saat yang sama, perlu untuk mengkonfirmasi apakah aturan yang ditetapkan memenuhi persyaratan proses produksi papan cetak. . Pemeriksaan umum memiliki aspek-aspek berikut: garis dan garis, garis Apakah jarak antara bantalan komponen, saluran dan lubang tembus, bantalan komponen dan lubang tembus, dan lubang tembus dan lubang tembus masuk akal dan apakah memenuhi persyaratan produksi. Apakah lebar saluran listrik dan saluran tanah sesuai, dan apakah ada sambungan yang rapat antara saluran listrik dan saluran tanah (impedansi gelombang rendah)? Apakah ada tempat di PCB di mana kabel ground dapat dilebarkan? Apakah tindakan terbaik telah diambil untuk jalur sinyal utama, seperti panjang terpendek, jalur proteksi ditambahkan, dan jalur input dan jalur output dipisahkan dengan jelas. Apakah ada kabel ground terpisah untuk sirkuit analog dan sirkuit digital. Apakah grafik (seperti ikon dan anotasi) ditambahkan ke PCB akan menyebabkan korsleting sinyal. Ubah beberapa bentuk garis yang tidak diinginkan. Apakah ada jalur proses pada PCB? Apakah topeng solder memenuhi persyaratan proses produksi, apakah ukuran topeng solder sesuai, dan apakah logo karakter ditekan pada bantalan perangkat, agar tidak mempengaruhi kualitas peralatan listrik. Apakah tepi bingkai luar dari lapisan arde daya di papan multi-lapisan berkurang, jika foil tembaga dari lapisan arde daya terbuka di luar papan, mudah menyebabkan korsleting.

7. Melalui desain

Via adalah salah satu komponen penting dari PCB multi-layer, dan biaya pengeboran biasanya menyumbang 30% hingga 40% dari biaya pembuatan PCB. Sederhananya, setiap lubang pada PCB bisa disebut via. Dari segi fungsi, vias dapat dibagi menjadi dua kategori: satu digunakan untuk sambungan listrik antar lapisan; yang lain digunakan untuk memperbaiki atau memposisikan perangkat. Dari segi proses, vias umumnya dibagi menjadi tiga kategori, yaitu vias buta, vias terkubur dan vias tembus.

Lubang buta terletak di permukaan atas dan bawah papan sirkuit tercetak dan memiliki kedalaman tertentu. Mereka digunakan untuk menghubungkan garis permukaan dan garis dalam yang mendasarinya. Kedalaman lubang biasanya tidak melebihi rasio tertentu (bukaan). Lubang terkubur mengacu pada lubang koneksi yang terletak di lapisan dalam papan sirkuit tercetak, yang tidak meluas ke permukaan papan sirkuit. Dua jenis lubang yang disebutkan di atas terletak di lapisan dalam papan sirkuit, dan diselesaikan dengan proses pembentukan lubang tembus sebelum laminasi, dan beberapa lapisan dalam mungkin tumpang tindih selama pembentukan via. Jenis ketiga disebut lubang tembus, yang menembus seluruh papan sirkuit dan dapat digunakan untuk interkoneksi internal atau sebagai lubang pemosisian pemasangan komponen. Karena lubang tembus lebih mudah diwujudkan dalam proses dan biayanya lebih rendah, lubang tembus digunakan di sebagian besar papan sirkuit tercetak daripada dua jenis lubang tembus lainnya. Yang berikut melalui lubang, kecuali ditentukan lain, dianggap melalui lubang.

1. Dari sudut pandang desain, sebuah via terutama terdiri dari dua bagian, satu adalah lubang bor di tengah, dan yang lainnya adalah area bantalan di sekitar lubang bor. Ukuran kedua bagian ini menentukan ukuran via. Jelas, dalam desain PCB berkecepatan tinggi dan berdensitas tinggi, desainer selalu berharap bahwa semakin kecil lubang via, semakin baik, sehingga lebih banyak ruang kabel yang tersisa di papan. Selain itu, semakin kecil lubang via, kapasitansi parasitnya sendiri. Semakin kecil, semakin cocok untuk sirkuit berkecepatan tinggi. Namun, pengurangan ukuran lubang juga menyebabkan peningkatan biaya, dan ukuran vias tidak dapat dikurangi tanpa batas. Hal ini dibatasi oleh teknologi proses seperti pengeboran dan pelapisan: semakin kecil lubang, semakin banyak pengeboran Semakin lama lubang, semakin mudah menyimpang dari posisi tengah; dan ketika kedalaman lubang melebihi 6 kali diameter lubang bor, tidak dapat dijamin bahwa dinding lubang dapat dilapisi dengan tembaga secara merata. Misalnya, ketebalan (melalui kedalaman lubang) papan PCB 6-lapisan normal adalah sekitar 50Mil, sehingga diameter pengeboran minimum yang dapat disediakan oleh produsen PCB hanya dapat mencapai 8Mil.

Kedua, kapasitansi parasit melalui lubang itu sendiri memiliki kapasitansi parasit ke tanah. Jika diketahui diameter lubang isolasi pada lapisan dasar via adalah D2, diameter bantalan via adalah D1, dan tebal papan PCB adalah T, Konstanta dielektrik substrat papan adalah , dan kapasitansi parasit via kira-kira: C=1.41εTD1/(D2-D1) Efek utama kapasitansi parasit via pada rangkaian adalah untuk memperpanjang waktu naik sinyal dan mengurangi kecepatan rangkaian.

3. Induktansi parasit vias Demikian pula, ada induktansi parasit bersama dengan kapasitansi parasit di vias. Dalam desain sirkuit digital berkecepatan tinggi, kerusakan yang disebabkan oleh induktansi parasit melalui vias seringkali lebih besar daripada dampak kapasitansi parasit. Induktansi seri parasitnya akan melemahkan kontribusi kapasitor bypass dan melemahkan efek penyaringan seluruh sistem tenaga. Kita cukup menghitung perkiraan induktansi parasit a melalui dengan rumus berikut: L=5.08h[ln(4h/d)+1] di mana L mengacu pada induktansi via, h adalah panjang via, dan d adalah pusat Diameter lubang. Dapat dilihat dari rumus bahwa diameter saluran memiliki pengaruh kecil pada induktansi, dan panjang saluran memiliki pengaruh terbesar pada induktansi.

4. Melalui desain di PCB berkecepatan tinggi. Melalui analisis karakteristik parasit vias di atas, kita dapat melihat bahwa dalam desain PCB berkecepatan tinggi, vias yang tampaknya sederhana sering kali membawa dampak negatif yang besar pada desain sirkuit. memengaruhi.