PCB laidai yra labai svarbūs visame PCB projekte. Verta išstudijuoti, kaip greitai ir efektyviai prijungti laidus ir padaryti, kad jūsų PCB laidai atrodytų aukšti. Išsiaiškinkite 7 aspektus, į kuriuos reikia atkreipti dėmesį montuojant PCB laidus, ir atvykite patikrinti praleidimų bei užpildyti laisvas vietas!

1. Skaitmeninės grandinės ir analoginės grandinės bendras įžeminimas

Daugelis PCB nebėra vienos funkcijos grandinės (skaitmeninės arba analoginės grandinės), bet yra sudarytos iš skaitmeninių ir analoginių grandinių mišinio. Todėl būtina atsižvelgti į abipusius trukdžius tarp jų jungiant laidus, ypač į įžeminimo laido triukšmo trukdžius. Skaitmeninės grandinės dažnis yra didelis, o analoginės grandinės jautrumas yra didelis. Signalo linijai aukšto dažnio signalo linija turi būti kuo toliau nuo jautrios analoginės grandinės įrenginio. Įžeminimo linijai visa PCB turi tik vieną mazgą į išorinį pasaulį, todėl skaitmeninio ir analoginio bendro įžeminimo problema turi būti sprendžiama PCB viduje, o skaitmeninis įžeminimas ir analoginis įžeminimas plokštės viduje iš tikrųjų yra atskirti ir yra ne sujungti vienas su kitu, o prie sąsajos (pvz., kištukų ir pan.), jungiančioje PCB su išoriniu pasauliu. Tarp skaitmeninio ir analoginio įžeminimo yra trumpas ryšys. Atminkite, kad yra tik vienas ryšio taškas. Taip pat yra ir nebendrų PCB pagrindų, kuriuos lemia sistemos konstrukcija.

2. Signalo linija nutiesta ant elektrinio (žemės) sluoksnio

Daugiasluoksnėje spausdintinės plokštės instaliacijoje, kadangi signalinės linijos sluoksnyje liko nedaug laidų, kurie nebuvo išvedžioti, pridėjus daugiau sluoksnių atsiras atliekų ir padidės gamybos krūvis, atitinkamai padidės savikaina. Norėdami išspręsti šį prieštaravimą, galite apsvarstyti galimybę prijungti laidus ant elektros (įžeminimo) sluoksnio. Pirmiausia reikia atsižvelgti į galios sluoksnį, o antrasis – į žemės sluoksnį. Nes geriausia išsaugoti darinio vientisumą.

3. Didelio ploto laidininkų jungiamųjų kojų gydymas

Esant didelio ploto įžeminimui (elektrai), prie jo prijungiamos bendrų komponentų kojos. Jungiamųjų kojų gydymas turi būti apgalvotas visapusiškai. Kalbant apie elektrines charakteristikas, komponentų kojelių trinkeles geriau sujungti su variniu paviršiumi. Suvirinant ir surenkant komponentus yra keletas nepageidaujamų paslėptų pavojų, pavyzdžiui: ① Suvirinimui reikalingi didelės galios šildytuvai. ② Nesunku sukurti virtualias litavimo jungtis. Todėl tiek elektros charakteristikos, tiek proceso reikalavimai sudaromi į kryžminio rašto trinkeles, vadinamus šilumos skydais, paprastai žinomus kaip terminiai trinkelės (terminiai), todėl dėl per didelio skerspjūvio karščio litavimo metu gali susidaryti virtualios litavimo jungtys. Seksas labai sumažėja. Daugiasluoksnės plokštės maitinimo (įžeminimo) kojelės apdorojimas yra toks pat.

4. Tinklo sistemos vaidmuo kabeliuose

Daugelyje CAD sistemų laidai nustatomi pagal tinklo sistemą. Tinklelis per tankus ir kelias padidėjo, bet žingsnis per mažas, o duomenų kiekis lauke per didelis. Tai neišvengiamai turės didesnius reikalavimus įrenginio saugojimo vietai, o taip pat ir kompiuterinių elektroninių gaminių skaičiavimo spartai. Didelė įtaka. Kai kurie keliai yra netinkami, pavyzdžiui, tie, kuriuos užima komponentų kojelių trinkelės arba tvirtinimo angos ir fiksuotos skylės. Per reti tinklai ir per mažai kanalų turi didelę įtaką paskirstymo greičiui. Taigi turi būti pagrįsta tinklelio sistema, palaikanti laidus. Atstumas tarp standartinių komponentų kojų yra 0.1 colio (2.54 mm), todėl tinklelio sistemos pagrindas paprastai yra 0.1 colio (2.54 mm) arba integralus kartotinis, mažesnis nei 0.1 colio, pvz.: 0.05 colio, 0.025 colių, 0.02 colių ir kt.

5. Maitinimo ir įžeminimo laido apdorojimas

Net jei visos PCB plokštės laidai baigti labai gerai, trikdžiai, atsirandantys dėl netinkamo maitinimo šaltinio ir įžeminimo laido, sumažins gaminio našumą, o kartais net turės įtakos gaminio sėkmės rodikliui. Todėl į maitinimo ir įžeminimo laido laidus reikia žiūrėti rimtai, o maitinimo šaltinio ir įžeminimo laido keliamus triukšmus reikia sumažinti, kad būtų užtikrinta gaminio kokybė. Kiekvienas inžinierius, užsiimantis elektronikos gaminių projektavimu, supranta triukšmo tarp įžeminimo laido ir maitinimo laido priežastį, o dabar išreiškiamas tik sumažintas triukšmo slopinimas: gerai žinoma pridėti triukšmą tarp maitinimo šaltinio ir žemės. viela. Lotoso kondensatorius. Kiek įmanoma išplėsti maitinimo ir įžeminimo laidų plotį, pageidautina, kad įžeminimo laidas būtų platesnis nei maitinimo laidas, jų ryšys yra toks: įžeminimo laido „maitinimo laido“ signalinis laidas, paprastai signalo laido plotis yra: 0.2–0.3 mm, smulkiausias plotis gali siekti 0.05 ± 0.07 mm, maitinimo laidas yra 1.2 ± 2.5 mm. Skaitmeninės grandinės PCB galima naudoti platų įžeminimo laidą, kad būtų suformuota kilpa, tai yra, galima naudoti įžeminimo tinklą (analoginės grandinės įžeminimas tokiu būdu negali būti naudojamas). Didelis vario sluoksnio plotas naudojamas kaip įžeminimo laidas, kuris nenaudojamas spausdintinėje plokštėje. Visose vietose jungiamas į žemę kaip įžeminimo laidas. Arba iš jo galima pagaminti daugiasluoksnę plokštę, o maitinimo ir įžeminimo laidai užima po vieną sluoksnį.

6. Projektavimo taisyklių patikrinimas (DRC)

Atlikus elektros instaliacijos projektą, būtina atidžiai patikrinti, ar laidų projektas atitinka projektuotojo suformuluotas taisykles, o tuo pačiu įsitikinti, ar nustatytos taisyklės atitinka spausdintinės plokštės gamybos proceso reikalavimus. . Bendrasis patikrinimas apima šiuos aspektus: linija ir linija, linija Ar atstumas tarp komponento trinkelės, linijos ir kiaurymės, komponento trinkelės ir kiaurymės, taip pat kiaurymės ir kiaurymės yra pagrįstas ir ar jis atitinka gamybos reikalavimus. Ar maitinimo linijos ir įžeminimo linijos plotis yra tinkamas ir ar yra tvirta elektros linijos ir įžeminimo linijos jungtis (maža bangų varža)? Ar PCB yra vieta, kur galima praplatinti įžeminimo laidą? Nesvarbu, ar buvo imtasi geriausių priemonių dėl pagrindinių signalų linijų, pvz., trumpiausio ilgio, pridedama apsaugos linija, o įvesties ir išvesties linijos yra aiškiai atskirtos. Ar yra atskiri analoginės ir skaitmeninės grandinės įžeminimo laidai. Ar prie PCB pridėta grafika (pvz., piktogramos ir komentarai) sukels signalo trumpąjį jungimą. Pakeiskite kai kurias nepageidaujamas linijų formas. Ar PCB yra proceso linija? Ar litavimo kaukė atitinka gamybos proceso reikalavimus, ar tinka litavimo kaukės dydis ir ar simbolio logotipas yra paspaustas ant prietaiso padėklo, kad nepakenktų elektros įrangos kokybei. Nesvarbu, ar daugiasluoksnėje plokštėje galios įžeminimo sluoksnio išorinis rėmo kraštas yra sumažintas, jei maitinimo įžeminimo sluoksnio varinė folija yra atvira plokštės išorėje, nesunku sukelti trumpąjį jungimą.

7. Per dizainą

Via yra vienas iš svarbių daugiasluoksnių PCB komponentų, o gręžimo kaina paprastai sudaro 30–40 % PCB gamybos sąnaudų. Paprasčiau tariant, kiekviena PCB skylė gali būti vadinama perėjimu. Funkciniu požiūriu vias gali būti suskirstytos į dvi kategorijas: viena naudojama elektros jungtims tarp sluoksnių; kitas naudojamas tvirtinimo arba padėties įtaisams pritvirtinti. Kalbant apie procesą, perėjimai paprastai skirstomi į tris kategorijas: aklieji perėjimai, palaidoti perėjimai ir perėjimai.

Aklinos skylės yra viršutiniame ir apatiniame spausdintinės plokštės paviršiuose ir turi tam tikrą gylį. Jie naudojami paviršiaus linijai ir apatinei vidinei linijai sujungti. Skylės gylis paprastai neviršija tam tikro santykio (diafragmos). Užkasta anga reiškia jungties angą, esančią spausdintinės plokštės vidiniame sluoksnyje, kuri nesitęsia iki plokštės paviršiaus. Aukščiau paminėtos dviejų tipų skylės yra vidiniame plokštės sluoksnyje ir prieš laminavimą užbaigiamos formuojant skylutes, o formuojant angą gali persidengti keli vidiniai sluoksniai. Trečiasis tipas vadinamas kiauryme, kuri prasiskverbia per visą plokštę ir gali būti naudojama vidiniam sujungimui arba kaip komponentų tvirtinimo padėties nustatymo anga. Kadangi kiaurymę lengviau realizuoti proceso metu, o sąnaudos mažesnės, ji naudojama daugumoje spausdintinių plokščių vietoj kitų dviejų rūšių kiaurymių. Toliau pateiktos perėjimo angos, jei nenurodyta kitaip, laikomos perėjimo angomis.

1. Projektavimo požiūriu angą daugiausia sudaro dvi dalys: viena yra gręžimo skylė viduryje, o kita yra trinkelės aplink gręžimo skylę. Šių dviejų dalių dydis lemia perėjimo dydį. Akivaizdu, kad didelės spartos ir didelio tankio PCB projektuojant dizaineriai visada tikisi, kad kuo mažesnė perėjimo anga, tuo geriau, kad plokštėje būtų galima palikti daugiau vietos laidams. Be to, kuo mažesnė perėjimo anga, tuo jos pačios parazitinė talpa. Kuo jis mažesnis, tuo jis tinkamesnis didelės spartos grandinėms. Tačiau skylės dydžio sumažinimas taip pat padidina sąnaudas, o angų dydis negali būti sumažintas neribotą laiką. Jį riboja proceso technologijos, tokios kaip gręžimas ir dengimas: kuo mažesnė skylė, tuo daugiau gręžiama Kuo ilgiau užtrunka skylė, tuo lengviau nukrypti nuo centrinės padėties; ir kai skylės gylis viršija 6 kartus išgręžtos skylės skersmenį, negalima garantuoti, kad skylės sienelė gali būti tolygiai padengta variu. Pavyzdžiui, įprastos 6 sluoksnių PCB plokštės storis (angos gylis) yra apie 50 milijonų, todėl minimalus gręžimo skersmuo, kurį gali pateikti PCB gamintojai, gali siekti tik 8 milijonus.

Antra, pačios perėjimo angos parazitinė talpa turi parazitinę talpą į žemę. Jei žinoma, kad izoliacinės angos skersmuo ant pagrindinio perėjimo sluoksnio yra D2, perėjimo trinkelės skersmuo yra D1, o PCB plokštės storis yra T, plokštės pagrindo dielektrinė konstanta yra ε, o perėjimo parazitinė talpa yra apytiksliai: C=1.41εTD1/(D2-D1) Pagrindinis viado parazitinės talpos poveikis grandinei yra prailginti signalo kilimo laiką ir sumažinti grandinės greitį.

3. Parazitinis perėjimų induktyvumas Panašiai yra ir parazitinių induktyvų, kartu su parazitinėmis talpomis. Kuriant didelės spartos skaitmenines grandines, žala, kurią sukelia vių parazitiniai induktyvumai, dažnai yra didesnė nei parazitinės talpos poveikis. Jo parazitinis serijinis induktyvumas susilpnins aplinkkelio kondensatoriaus indėlį ir susilpnins visos maitinimo sistemos filtravimo efektą. Apytikslę parazitinę perėjimo induktyvumą galime tiesiog apskaičiuoti pagal šią formulę: L=5.08h[ln(4h/d)+1], kur L reiškia perėjimo induktyvumą, h yra perėjimo ilgis ir d yra centras Skylės skersmuo. Iš formulės matyti, kad induktyvumui nedidelę įtaką turi viado skersmuo, o didžiausią įtaką induktyvumui turi perėjimo ilgis.

4. Per dizainą didelės spartos PCB. Atlikus pirmiau pateiktą vių parazitinių charakteristikų analizę, matome, kad didelės spartos PCB projektuojant iš pažiūros paprasti jungtys dažnai atneša didelių minusų grandinės projektavimui. poveikis.