Enam ringkasan dari PCB desain produksi

1. Tata Letak

Pertama, pertimbangkan ukuran PCB. Ketika ukuran papan sirkuit PCB terlalu besar, garis yang dicetak panjang, impedansi meningkat, kemampuan anti noise berkurang dan biaya meningkat; Jika terlalu kecil, pembuangan panasnya buruk, dan saluran yang berdekatan mudah terganggu. Setelah menentukan ukuran PCB, tentukan posisi komponen khusus. Akhirnya, semua komponen rangkaian disusun sesuai dengan unit fungsional rangkaian.

Prinsip-prinsip berikut harus diperhatikan ketika menentukan posisi elemen khusus:

(1) Perpendek kabel antara komponen frekuensi tinggi sebanyak mungkin, dan cobalah untuk mengurangi parameter distribusi dan interferensi elektromagnetik timbal balik. Komponen yang rentan terhadap gangguan tidak boleh terlalu dekat satu sama lain, dan komponen input dan output harus sejauh mungkin.

(2) Mungkin ada perbedaan potensial yang tinggi antara beberapa komponen atau kabel, sehingga jarak antara mereka harus ditingkatkan untuk menghindari korsleting yang tidak disengaja yang disebabkan oleh pelepasan. Komponen dengan tegangan tinggi harus diatur di tempat yang tidak mudah disentuh selama commissioning.

(3) Posisi yang ditempati oleh lubang pemosisian pelat tercetak dan penyangga tetap harus dicadangkan.

Menurut unit fungsional sirkit, tata letak semua komponen sirkit harus memenuhi prinsip-prinsip berikut:

(1) Atur posisi setiap unit sirkuit fungsional sesuai dengan aliran sirkuit, buat tata letak yang nyaman untuk aliran sinyal, dan pertahankan sinyal dalam arah yang sama sejauh mungkin.

(2) Ambil komponen inti dari setiap rangkaian fungsional sebagai pusat dan tata letak di sekitarnya. Komponen-komponen harus tersusun secara merata, rapi dan kompak pada PCB. Kawat dan sambungan antar komponen harus direduksi dan diperpendek sejauh mungkin.

(3) Untuk rangkaian yang bekerja pada frekuensi tinggi, parameter distribusi antar komponen harus dipertimbangkan. Untuk sirkit umum, komponen harus disusun secara paralel sejauh mungkin. Dengan cara ini, tidak hanya indah, tetapi juga mudah dirakit dan dilas, dan mudah diproduksi secara massal.

(4) Komponen yang terletak di tepi papan sirkuit umumnya berjarak tidak kurang dari 2 mm dari tepi papan sirkuit. Bentuk terbaik dari papan sirkuit adalah persegi panjang. Rasio aspeknya adalah 3:2 hingga 4:3. Ketika ukuran permukaan papan sirkuit lebih besar dari 200x150mm, kekuatan mekanik papan sirkuit harus dipertimbangkan.

2. Pengkabelan

Prinsip pengkabelan adalah sebagai berikut:

(1) Konduktor yang digunakan pada terminal input dan output harus menghindari paralel yang berdekatan sejauh mungkin. Lebih baik menambahkan kabel arde di antara saluran untuk menghindari kopling umpan balik.

(2) Lebar minimum konduktor tercetak terutama ditentukan oleh kekuatan adhesi antara konduktor dan pelat dasar insulasi dan arus yang mengalir melaluinya.

(3) Tekukan kawat yang dicetak umumnya busur melingkar, dan sudut kanan atau sudut yang disertakan akan mempengaruhi kinerja listrik di sirkuit frekuensi tinggi. Selain itu, cobalah untuk menghindari penggunaan foil tembaga area besar, jika tidak, ekspansi dan jatuhnya foil tembaga mudah terjadi saat dipanaskan untuk waktu yang lama. Ketika area yang luas dari foil tembaga harus digunakan, yang terbaik adalah menggunakan bentuk grid, yang kondusif untuk menghilangkan gas yang mudah menguap yang dihasilkan oleh pemanasan perekat antara foil tembaga dan substrat.

3. Pad

Lubang tengah pad (perangkat in-line) sedikit lebih besar dari diameter lead perangkat. Jika pad terlalu besar, mudah untuk membentuk penyolderan palsu. Diameter luar D pad umumnya tidak kurang dari (D + 1.2) mm, di mana D adalah diameter lubang timah. Untuk sirkuit digital densitas tinggi, diameter minimum pad dapat menjadi (D + 1.0) mm.

Tindakan anti gangguan untuk PCB dan sirkuit:

Desain anti-interferensi papan sirkuit tercetak terkait erat dengan sirkuit tertentu. Di sini, hanya beberapa ukuran umum dari desain anti-interferensi PCB yang dijelaskan.

1. Desain kabel listrik

Menurut arus papan sirkuit tercetak, coba tambah lebar saluran listrik dan kurangi resistansi loop. Pada saat yang sama, buat arah saluran listrik dan kabel ground konsisten dengan arah transmisi data, yang membantu meningkatkan kemampuan anti noise.

2. Desain lot

Prinsip-prinsip desain kawat tanah adalah:

(1) Digital dan analog dipisahkan. Jika ada sirkuit logika dan sirkuit linier pada papan sirkuit, mereka harus dipisahkan sejauh mungkin. Pembumian paralel titik tunggal harus diadopsi untuk pembumian sirkit frekuensi rendah sejauh mungkin. Jika sulit untuk menghubungkan kabel yang sebenarnya, sebagian dapat dihubungkan secara seri dan kemudian dihubungkan secara paralel. Pembumian seri multi titik harus diadopsi untuk sirkuit frekuensi tinggi, kabel pembumian harus pendek dan disewa, dan sejauh mungkin kisi-kisi seperti kertas tanah area luas harus digunakan di sekitar komponen frekuensi tinggi.

(2) Kawat pembumian harus setebal mungkin. Jika kabel grounding terbuat dari kawat yang dijahit, potensi grounding berubah dengan perubahan arus, sehingga kinerja anti noise berkurang. Oleh karena itu, kabel arde harus ditebalkan agar dapat melewati tiga kali arus yang diizinkan pada papan cetak. Jika memungkinkan, kabel grounding harus lebih dari 2 ~ 3mm.

(3) Kabel ground membentuk loop tertutup. Untuk papan tercetak yang hanya terdiri dari sirkuit digital, sirkuit pentanahan diatur dalam loop cluster, yang dapat meningkatkan kemampuan anti noise.

4. Konfigurasi kapasitor decoupling

Salah satu metode konvensional desain PCB adalah mengkonfigurasi kapasitor decoupling yang sesuai pada setiap bagian penting dari PCB. Prinsip konfigurasi umum kapasitor decoupling adalah:

(1) Terminal input daya terhubung dengan kapasitor elektrolit 10 ~ 100uF. Jika memungkinkan, lebih baik untuk menghubungkan lebih dari 100uF.

(2) Pada prinsipnya, setiap chip sirkuit terpadu harus dilengkapi dengan kapasitor chip keramik 0.01uF ~ 0.1uF. Dalam hal celah yang tidak mencukupi di papan cetak, kapasitor 1 ~ 10PF dapat diatur setiap 4 ~ 8 chip.

(3) Untuk perangkat dengan resistensi kebisingan yang lemah dan perubahan daya yang besar selama shutdown, seperti perangkat penyimpanan RAM dan ROM, kapasitor decoupling harus terhubung langsung antara saluran listrik dan kabel ground dari chip.

5. Melalui desain lubang

Dalam desain PCB berkecepatan tinggi, vias yang tampaknya sederhana sering kali membawa efek negatif yang besar pada desain sirkuit. Untuk mengurangi efek buruk yang disebabkan oleh efek parasit vias, kami dapat mencoba yang terbaik dalam desain

(1) Mempertimbangkan biaya dan kualitas sinyal, ukuran via yang wajar dipilih. Misalnya, untuk desain PCB modul memori 6-10 lapisan, lebih baik memilih vias 10 / 20MIL (pengeboran / pad). Untuk beberapa papan ukuran kecil berdensitas tinggi, Anda juga dapat mencoba menggunakan vias 8 / 18mil. Di bawah kondisi teknis saat ini, sulit untuk menggunakan lubang yang lebih kecil (ketika kedalaman lubang melebihi 6 kali diameter pengeboran, tidak mungkin untuk memastikan bahwa dinding lubang dapat dilapisi dengan tembaga secara seragam); Untuk vias daya atau ground, ukuran yang lebih besar dapat dipertimbangkan untuk mengurangi impedansi

(2) Perutean sinyal pada papan PCB tidak boleh mengubah lapisan sejauh mungkin, yaitu, vias yang tidak perlu tidak boleh digunakan sejauh mungkin.

(3) Pin catu daya dan tanah harus dilubangi di dekatnya. Semakin pendek kabel antara via dan pin, semakin baik

(4) Tempatkan beberapa vias yang diarde di dekat vias perubahan lapisan sinyal untuk menyediakan sirkuit terdekat untuk sinyal. Anda bahkan dapat menempatkan sejumlah besar vias pentanahan yang berlebihan pada PCB

6. Beberapa pengalaman dalam mengurangi kebisingan dan interferensi elektromagnetik

(1) Jika Anda dapat menggunakan chip berkecepatan rendah, Anda tidak memerlukan chip berkecepatan tinggi. Chip berkecepatan tinggi digunakan di tempat-tempat utama

(2) Serangkaian resistor dapat digunakan untuk mengurangi laju lompatan tepi atas dan bawah dari rangkaian kontrol.

(3) Cobalah untuk memberikan beberapa bentuk redaman untuk relai, dll., Seperti redaman arus pengaturan RC

(4) Gunakan jam frekuensi terendah yang memenuhi persyaratan sistem.

(5) Jam harus sedekat mungkin dengan perangkat yang menggunakan jam. Cangkang osilator kristal kuarsa harus diarde. Area jam harus dikelilingi oleh kabel ground. Garis jam harus sesingkat mungkin. Tidak boleh ada kabel di bawah kristal kuarsa dan di bawah perangkat yang peka terhadap kebisingan. Sinyal pemilihan clock, bus, dan chip harus jauh dari saluran I/O dan konektor. Interferensi garis jam yang tegak lurus terhadap garis I/O lebih kecil daripada yang sejajar dengan garis I/O

(6) Ujung input dari rangkaian gerbang yang tidak digunakan tidak boleh digantung, ujung input positif dari penguat operasional yang tidak digunakan harus diarde, dan ujung input negatif harus dihubungkan ke ujung output.