PCBを配線する方法は?

In PCB 設計、配線は製品設計を完了するための重要なステップです。 これまでの準備は整っていると言えます。 PCB全体で、配線設計プロセスには最高の制限、最高のスキル、および最大の作業負荷があります。 PCB配線には、片面配線、両面配線、多層配線が含まれます。 配線には、自動配線とインタラクティブ配線のXNUMXつの方法もあります。 自動配線の前に、インタラクティブを使用して、より要求の厳しい回線を事前に配線できます。 反射干渉を避けるために、入力端と出力端のエッジは平行に隣接しないようにする必要があります。 必要に応じて、絶縁のためにアース線を追加し、隣接するXNUMXつの層の配線を互いに垂直にする必要があります。 寄生結合は並行して発生しやすいです。

ipcb

自動ルーティングのレイアウトレートは、適切なレイアウトに依存します。 曲げ回数、ビア数、ステップ数などのルーティングルールを事前に設定できます。 一般に、最初に縦糸配線を調べ、短い線をすばやく接続してから、迷路配線を実行します。 まず、敷設する配線をグローバル配線経路に合わせて最適化します。 必要に応じて、敷設したワイヤーを外すことができます。 そして、全体的な効果を改善するために再配線してみてください。

現在の高密度PCB設計では、スルーホールは適切でないと感じており、貴重な配線チャネルを大量に浪費しています。 この矛盾を解決するために、スルーホールの役割を果たすだけでなく、配線プロセスをより便利に、よりスムーズに、より完全にするために多くの配線チャネルを節約するブラインドホールおよび埋め込みホール技術が登場しました。 PCBボードの設計プロセスは、複雑で単純なプロセスです。 それを上手に習得するには、膨大な電子工学設計が必要です。 担当者が自分で体験して初めて、その真の意味を知ることができます。

1電源とアース線の取り扱い

プリント基板全体の配線がうまくできていても、電源やアース線の不適切な配慮による干渉は製品の性能を低下させ、場合によっては製品の成功率に影響を与えることさえあります。 したがって、電線とアース線の配線には注意が必要であり、電線とアース線によるノイズ干渉を最小限に抑えて製品の品質を確保する必要があります。

電子製品の設計に携わるすべてのエンジニアは、アース線と電源線の間のノイズの原因を理解しており、ノイズ抑制の低減についてのみ説明します。

(1)電源とグランドの間にデカップリングコンデンサを追加することはよく知られています。

(2)電源線とアース線の幅をできるだけ広くします。できれば、アース線を電源線よりも広くします。これらの関係は、アース線>電源線>信号線です。通常、信号線の幅は0.2〜です。 0.3mm、最も細い幅は0.05〜0.07mmに達することができ、電源コードは1.2〜2.5mmです

デジタル回路のPCBの場合、幅の広いアース線を使用してループを形成できます。つまり、使用するアースネットを形成できます(アナログ回路のアースはこのように使用できません)。

(3)大面積の銅層をアース線とし、プリント基板の未使用箇所をアース線としてアースに接続します。 または、多層基板にすることもでき、電源とアース線はそれぞれXNUMX層を占めます。

2デジタル回路とアナログ回路の共通接地処理

多くのPCBは、もはや単機能回路(デジタルまたはアナログ回路)ではなく、デジタル回路とアナログ回路の混合物で構成されています。 したがって、配線時には相互干渉、特にアース線のノイズ干渉を考慮する必要があります。

デジタル回路の周波数が高く、アナログ回路の感度が強い。 信号線の場合、高周波信号線は高感度のアナログ回路デバイスから可能な限り離す必要があります。 グラウンドラインの場合、PCB全体に外界へのノードがXNUMXつしかないため、デジタルとアナログの共通グラウンドの問題はPCB内で処理する必要があり、ボード内のデジタルグラウンドとアナロググラウンドは実際には分離されています。相互に接続されていませんが、PCBを外界に接続するインターフェース(プラグなど)で接続されています。 デジタルグランドとアナロググランドの間には短い接続があります。 接続ポイントはXNUMXつだけであることに注意してください。 PCBには、システム設計によって決定される一般的でない理由もあります。

3信号線は電気(接地)層に敷設されています

多層プリント基板配線では、信号線層に未配置の線があまり残っていないため、層を追加すると無駄になり、生産の負担が大きくなり、それに応じてコストが高くなります。 この矛盾を解決するために、電気(アース)層での配線を検討することができます。 最初にパワーレイヤーを検討し、次にグラウンドレイヤーを検討する必要があります。 フォーメーションの完全性を維持することが最善だからです。

4大面積導体の接続脚の処理

大面積接地(電気)では、共通コンポーネントの脚が接続されます。 接続脚の処理は包括的に考慮する必要があります。 電気的性能の観点から、コンポーネントの脚のパッドを銅の表面に接続することをお勧めします。 コンポーネントの溶接と組み立てには、次のような望ましくない隠れた危険がいくつかあります。①溶接には高出力ヒーターが必要です。 ②仮想はんだ接合が発生しやすい。 したがって、電気的性能とプロセス要件の両方が、一般にサーマルパッド(サーマル)として知られる熱シールドと呼ばれるクロスパターンパッドになり、はんだ付け中の過度の断面熱によって仮想はんだ接合が生成される可能性があります。 セックスは大幅に減少します。 多層基板の電源(グランド)レッグの処理は同じです。

5ケーブル配線におけるネットワークシステムの役割

多くのCADシステムでは、配線はネットワークシステムによって決定されます。 グリッドが密集しすぎてパスが増加しましたが、ステップが小さすぎて、フィールド内のデータ量が多すぎます。 これには必然的に、デバイスのストレージスペース、およびコンピュータベースの電子製品の計算速度に対する要件が高くなります。 大きな影響。 コンポーネントの脚のパッドや取り付け穴や固定穴が占めるパスなど、一部のパスは無効です。 グリッドがまばらすぎたり、チャネルが少なすぎたりすると、配信率に大きな影響があります。 したがって、配線をサポートするには、十分な間隔の適切なグリッドシステムが必要です。

標準コンポーネントの脚間の距離は0.1インチ(2.54mm)であるため、グリッドシステムの基本は、通常、0.1インチ(2.54 mm)または0.1インチ未満の整数倍に設定されます(例:0.05インチ、0.025)。インチ、0.02インチなど。

6デザインルールチェック(DRC)

配線設計が完了したら、配線設計が設計者が設定したルールを満たしているかどうかを注意深く確認すると同時に、ルールセットがプリント基板の製造プロセスの要件を満たしているかどうかを確認する必要があります。 一般的な検査には、次の側面があります。

(1)ラインとライン、ラインとコンポーネントパッド、ラインとスルーホール、コンポーネントパッドとスルーホール、スルーホールとスルーホールの間の距離が妥当であるかどうか、および製造要件を満たしているかどうか。

(2)電力線と接地線の幅は適切ですか? 電源とアース線は密結合(低波インピーダンス)ですか? PCB内にアース線を広げることができる場所はありますか?

(3)最短の長さ、保護線の追加、入力線と出力線の明確な分離など、主要な信号線に対して最善の対策が講じられているかどうか。

(4)アナログ回路とデジタル回路に別々のアース線があるかどうか。

(5)PCBに追加されたグラフィック(アイコンや注釈など)が信号の短絡を引き起こすかどうか。

(6)いくつかの望ましくない線形形状を変更します。

(7)PCBにプロセスラインはありますか? 電気機器の品質に影響を与えないように、はんだマスクが製造プロセスの要件を満たしているかどうか、はんだマスクのサイズが適切かどうか、および文字ロゴがデバイスパッドに押し付けられているかどうか。

(8)電源接地層の銅箔が基板の外側に露出し、短絡の原因となるなど、多層基板の電源接地層の外枠エッジが減少していないか。