שישה סיכומים של PCB עיצוב ייצור

1. פריסה

ראשית, שקול את גודל ה- PCB. כאשר גודל הלוח PCB גדול מדי, הקו המודפס ארוך, העכבה עולה, יכולת האנטי רעש יורדת והעלות עולה; אם הוא קטן מדי, פיזור החום גרוע וקל להפריע לקווים הסמוכים. לאחר קביעת גודל PCB, קבע את המיקום של רכיבים מיוחדים. לבסוף, כל מרכיבי המעגל מסודרים בהתאם ליחידות הפונקציונליות של המעגל.

בעת קביעת המיקום של אלמנטים מיוחדים יש להקפיד על העקרונות הבאים:

(1) קצר את החיווט בין רכיבים בתדר גבוה ככל האפשר, ונסה לצמצם את פרמטרי ההפצה שלהם והפרעות אלקטרומגנטיות הדדיות. רכיבים הרגישים להפרעות לא יהיו קרובים מדי זה לזה, ורכיבי קלט ופלט יהיו רחוקים ככל האפשר.

(2) ייתכן שיש הבדל פוטנציאלי גבוה בין רכיבים או חוטים מסוימים, ולכן יש להגדיל את המרחק ביניהם כדי למנוע קצר חשמלי שנגרם כתוצאה מפריקה. רכיבים בעלי מתח גבוה יהיו מסודרים במקומות שאינם נוחים לגעת בהם במהלך ההפעלה.

(3) המיקום שנתפס על ידי חור המיקום של הלוח המודפס והתמיכה הקבועה תישמר.

על פי היחידה הפונקציונלית של המעגל, פריסת כל מרכיבי המעגל תעמוד בעקרונות הבאים:

(1) סדר את המיקום של כל יחידת מעגלים פונקציונלית בהתאם לזרימת המעגל, הפוך את הפריסה נוחה לזרימת האות, ושמור את האות באותו כיוון ככל שניתן.

(2) קח את מרכיבי הליבה של כל מעגל תפקודי כמרכז ופריסה סביבו. הרכיבים יהיו מסודרים בצורה אחידה, מסודרת וקומפקטית על הלוח. מוליכים וחיבורים בין רכיבים יצטמצמו ויקצרו ככל שניתן.

(3) במעגל העובד בתדר גבוה, יש לקחת בחשבון את פרמטרי ההפצה בין רכיבים. במעגלים כלליים, רכיבים יהיו מסודרים במקביל ככל האפשר. בדרך זו הוא לא רק יפה, אלא גם קל להרכבה ולריתוך, וקל לייצור המוני.

(4) רכיבים הממוקמים בקצה הלוח נמצאים בדרך כלל לא פחות מ -2 מ”מ מקצה הלוח. הצורה הטובה ביותר של לוח המעגלים היא מלבן. יחס הגובה -רוחב הוא 3: 2 עד 4: 3. כאשר גודל המשטח של לוח המעגלים גדול מ- 200×150 מ”מ, יש לקחת בחשבון את החוזק המכני של הלוח.

2. חיווט

עקרונות החיווט הם כדלקמן:

(1) המוליכים המשמשים במסופי הכניסה והיציאה ימנעו ככל האפשר מקבילים סמוכים. עדיף להוסיף חוט קרקע בין השורות כדי למנוע צימוד משוב.

(2) הרוחב המינימלי של המוליך המודפס נקבע בעיקר על ידי חוזק ההדבקה בין המוליך ללוח הבסיס המבודד והזרם הזורם דרכם.

(3) עיקול החוט המודפס הוא בדרך כלל קשת מעגלית, והזווית הנכונה או הזווית הכלולה ישפיעו על הביצועים החשמליים במעגל בתדר גבוה. בנוסף, נסה להימנע משימוש ברדיד נחושת בשטח גדול, אחרת התרחבותם של רדיד הנחושת והנפילה קלים להתרחש בעת חימום במשך זמן רב. כאשר יש להשתמש בשטח גדול של רדיד נחושת, עדיף להשתמש בצורת רשת, התורמת לחיסול הגז הנדיף הנוצר מחימום הדבק בין רדיד הנחושת לבין המצע.

3. רפידה

החור המרכזי של הכרית (התקן בשורה) גדול מעט מקוטר העופרת של המכשיר. אם הכרית גדולה מדי, קל ליצור הלחמה כוזבת. הקוטר החיצוני D של הכרית הוא בדרך כלל לא פחות מ (D + 1.2) מ”מ, כאשר D הוא קוטר חור העופרת. עבור מעגלים דיגיטליים בצפיפות גבוהה, הקוטר המינימלי של כרית יכול להיות (D + 1.0) מ”מ.

אמצעי נגד הפרעות עבור PCB ומעגלים:

העיצוב נגד הפרעות של מעגל מודפס קשור קשר הדוק למעגל הספציפי. כאן מתוארים רק כמה מדדים נפוצים של עיצוב נגד הפרעות PCB.

1. עיצוב כבל חשמל

בהתאם לזרם הלוח המודפס, נסה להגדיל את רוחב קו החשמל ולהקטין את התנגדות הלולאה. במקביל, הפוך את כיוון קו החשמל וחוט הארקה להתאמה לכיוון העברת הנתונים, מה שעוזר לשפר את יכולת האנטי רעש.

2. עיצוב מגרש

העקרונות של תכנון חוט הארקה הם:

(1) הדיגיטל והאנלוגי מופרדים. אם יש מעגלים היגיוניים ומעגלים ליניאריים בלוח המעגלים, הם יופרדו ככל האפשר. הארקה מקבילה נקודה אחת תתקבל להארקה של מעגל בתדר נמוך ככל שניתן. אם קשה לחבר את החיווט בפועל, ניתן לחבר אותו באופן חלקי בסדרה ולאחר מכן לחבר אותו במקביל. הארקה מסדרה מרובת נקודות תאומץ עבור מעגל בתדירות גבוהה, חוט הקרקע יהיה קצר ושכור, ורשת כמו נייר קרקע שטחים גדולים ישמשו סביב רכיבים בתדר גבוה ככל האפשר.

(2) חוט ההארקה יהיה עבה ככל האפשר. אם חוט ההארקה עשוי מחוט תפור, פוטנציאל ההארקה משתנה עם שינוי הזרם, כך שביצועי האנטי רעש יפחתו. לכן, חוט הארקה צריך להיות מעובה כך שיוכל לעבור פי 2 מהזרם המותר על הלוח המודפס. במידת האפשר, חוט ההארקה יהיה יותר מ -3 ~ XNUMX מ”מ.

(3) חוט הארקה יוצר לולאה סגורה. עבור לוחות מודפסים המורכבים רק ממעגלים דיגיטליים, מעגל ההארקה מסודר בלולאת אשכולות, שיכולה לשפר את יכולת האנטי רעש.

4. ניתוק תצורת קבלים

אחת השיטות המקובלות לעיצוב PCB היא הגדרת קבלים ניתוק מתאימים בכל חלק מרכזי ב- PCB. עקרון התצורה הכללי של קבלים ניתוק הוא:

(1) מסוף קלט החשמל מחובר עם קבלים אלקטרוליטיים של 10 ~ 100uF. במידת האפשר, עדיף לחבר יותר מ- 100uF.

(2) באופן עקרוני, כל שבב מעגל משולב יהיה מצויד בקבל שבב קרמי של 0.01uF ~ 0.1uF. במקרה של פער לא מספיק בלוח המודפס, ניתן לארגן קבל של 1 ~ 10PF כל 4 ~ 8 שבבים.

(3) עבור מכשירים בעלי עמידות בפני רעש חלש ושינוי חשמל גדול במהלך כיבוי, כגון התקני זיכרון RAM ו- ROM, יש לחבר ישירות בין קבלים ניתוק בין קו החשמל לחוט הארקה של השבב.

5. דרך עיצוב חורים

בעיצוב PCB במהירות גבוהה, ויאס פשוטות לכאורה מביאות לרוב השפעות שליליות גדולות על עיצוב המעגל. על מנת להפחית את ההשפעות השליליות הנגרמות מההשפעות הטפיליות של ויאס, נוכל לנסות כמיטב יכולתנו בעיצוב

(1) בהתחשב בעלות ובאיכות האות, נבחר גודל דרך סביר. לדוגמה, עבור עיצוב מודול זיכרון של 6-10 שכבות PCB, עדיף לבחור ויאס 10 / 20MIL (קידוח / כרית). עבור כמה לוחות בגודל קטן בצפיפות גבוהה, אתה יכול גם לנסות להשתמש ב- 8 / 18mil. בתנאים הטכניים הנוכחיים, קשה להשתמש בחורים קטנים יותר (כאשר עומק החור עולה על פי 6 מקוטר הקידוח, אי אפשר להבטיח שניתן יהיה לצבוע את קיר החור בצורה אחידה בנחושת); עבור ויאס של כוח או קרקע, גודל גדול יותר יכול להיחשב להפחית עכבה

(2) ניתוב האותות על לוח PCB לא ישנה שכבות ככל האפשר, כלומר, אין להשתמש בוויאסות מיותרות ככל האפשר

(3) יש לחורר את סיכות ספק הכוח והקרקע בקרבת מקום. ככל שההובלה בין הווין לסיכה קצרה יותר, כך ייטב

(4) הניחו כמה ויאסות מקורקעות ליד הויאס של שינוי שכבת האות כדי לספק את המעגל הקרוב ביותר לאות. אתה יכול אפילו למקם מספר רב של ויאסות הארקה מיותרות על ה- PCB

6. קצת ניסיון בהפחתת רעש והפרעות אלקטרומגנטיות

(1) אם אתה יכול להשתמש בשבבים במהירות נמוכה, אינך זקוק לשבבים במהירות גבוהה. שבבים במהירות גבוהה משמשים במקומות מרכזיים

(2) ניתן להשתמש בסדרה של נגדים להפחתת קצב הקפיצה של הקצוות העליונים והתחתונים של מעגל הבקרה.

(3) נסה לספק שיכוך כלשהו לממסרים וכו ‘, כגון שיכוך זרם RC

(4) השתמש בשעון התדר הנמוך ביותר העונה על דרישות המערכת.

(5) השעון יהיה קרוב ככל האפשר למכשיר באמצעות השעון. מעטפת המתנד של קריסטל הקוורץ תהיה מקורקעת. אזור השעון יהיה מוקף חוט קרקע. קו השעון יהיה קצר ככל האפשר. לא יהיו חיווט מתחת לגביש הקוורץ ומתחת למכשיר הרגיש לרעש. אותות בחירת שעון, אוטובוס ושבבים יהיו רחוקים מקו I / O ומחבר. ההפרעה של קו השעון הניצב לקו הקלט / פלט היא פחותה מקבילה לקו הקלט / פלט

(6) קצה הכניסה של מעגל השער שאינו בשימוש לא יושעה, קצה הכניסה החיובי של המגבר התפעולי שאינו בשימוש יהיה מקורקע, וקצה הכניסה השלילי יתחבר לקצה הפלט.