PCB bedrading is erg belangrijk in het hele PCB-ontwerp. Hoe u snelle en efficiënte bedrading kunt bereiken en uw PCB-bedrading er lang uit kunt laten zien, is het bestuderen waard. De 7 aspecten op een rij gezet waar op gelet moet worden in PCB-bedrading, en kom de omissies controleren en de vacatures invullen!

1. Gemeenschappelijke grondverwerking van digitaal circuit en analoog circuit;

Veel printplaten zijn niet langer enkelvoudige schakelingen (digitale of analoge schakelingen), maar zijn samengesteld uit een mengsel van digitale en analoge schakelingen. Daarom is het noodzakelijk om bij de bedrading rekening te houden met de onderlinge interferentie, met name de ruisinterferentie op de aardingsdraad. De frequentie van het digitale circuit is hoog en de gevoeligheid van het analoge circuit is sterk. Voor de signaallijn moet de hoogfrequente signaallijn zo ver mogelijk verwijderd zijn van het gevoelige analoge circuitapparaat. Voor de grondlijn heeft de hele PCB slechts één knooppunt naar de buitenwereld, dus het probleem van digitale en analoge gemeenschappelijke grond moet binnen de PCB worden aangepakt, en de digitale grond en analoge grond in het bord zijn feitelijk gescheiden en ze zijn niet met elkaar verbonden, maar op de interface (zoals stekkers etc.) die de print met de buitenwereld verbindt. Er is een korte verbinding tussen de digitale aarde en de analoge aarde. Houd er rekening mee dat er maar één aansluitpunt is. Er zijn ook niet-gemeenschappelijke gronden op de PCB, die wordt bepaald door het systeemontwerp.

2. De signaalleiding wordt op de elektrische (aarde) laag gelegd

In de meerlaagse printplaatbedrading, omdat er niet veel draden over zijn in de signaallijnlaag die niet zijn aangelegd, zal het toevoegen van meer lagen verspilling veroorzaken en de productiewerklast verhogen, en de kosten zullen dienovereenkomstig toenemen. Om deze tegenstelling op te lossen, kun je overwegen om bedrading op de elektrische (aarde) laag te leggen. De vermogenslaag moet als eerste worden beschouwd en als tweede de grondlaag. Omdat het het beste is om de integriteit van de formatie te behouden.

3. Behandeling van verbindingspoten in geleiders met een groot oppervlak

Bij aarding met een groot oppervlak (elektriciteit) zijn de poten van gemeenschappelijke componenten ermee verbonden. De behandeling van de verbindingsbenen moet uitgebreid worden overwogen. In termen van elektrische prestaties is het beter om de pads van de componentpoten aan te sluiten op het koperen oppervlak. Er zijn enkele ongewenste verborgen gevaren bij het lassen en assembleren van componenten, zoals: ① Lassen vereist krachtige kachels. ②Het is gemakkelijk om virtuele soldeerverbindingen te veroorzaken. Daarom worden zowel de elektrische prestaties als de procesvereisten omgezet in pads met een kruispatroon, hitteschilden genoemd, algemeen bekend als thermische pads (Thermal), zodat virtuele soldeerverbindingen kunnen worden gegenereerd als gevolg van overmatige hitte van de dwarsdoorsnede tijdens het solderen. Seks is sterk verminderd. De verwerking van de kracht (grond)poot van het meerlagige bord is hetzelfde.

4. De rol van het netwerksysteem in bekabeling

In veel CAD-systemen wordt de bedrading bepaald op basis van het netwerksysteem. Het raster is te dicht en het pad is vergroot, maar de stap is te klein en de hoeveelheid gegevens in het veld is te groot. Dit zal onvermijdelijk hogere eisen stellen aan de opslagruimte van het apparaat, en ook aan de rekensnelheid van de computergebaseerde elektronische producten. Grote invloed. Sommige paden zijn ongeldig, zoals die welke worden ingenomen door de kussens van de poten van het onderdeel of door montagegaten en vaste gaten. Te schaarse netten en te weinig kanalen hebben een grote impact op de distributiesnelheid. Er moet dus een redelijk rastersysteem zijn om de bedrading te ondersteunen. De afstand tussen de poten van standaardcomponenten is 0.1 inch (2.54 mm), dus de basis van het rastersysteem is over het algemeen ingesteld op 0.1 inch (2.54 mm) of een geheel veelvoud van minder dan 0.1 inch, zoals: 0.05 inch, 0.025 inch, 0.02 inch enz.

5. Behandeling van voeding en aardedraad

Zelfs als de bedrading in de hele printplaat zeer goed is voltooid, zal de interferentie die wordt veroorzaakt door een onjuiste overweging van de voeding en de aardingsdraad de prestaties van het product verminderen en soms zelfs het succespercentage van het product beïnvloeden. Daarom moet de bedrading van de voeding en de aardingsdraad serieus worden genomen en de ruis die door de voeding en de aardingsdraad wordt gegenereerd, moet worden geminimaliseerd om de kwaliteit van het product te waarborgen. Elke ingenieur die zich bezighoudt met het ontwerpen van elektronische producten begrijpt de oorzaak van de ruis tussen de aardingsdraad en de stroomdraad, en nu wordt alleen de verminderde ruisonderdrukking uitgedrukt: het is bekend om de ruis tussen de voeding en de grond toe te voegen draad. Lotus-condensator. Verbreed de breedte van de stroom- en aardedraden zo veel mogelijk, bij voorkeur is de aardedraad breder dan de stroomdraad, hun relatie is: aardedraad “voedingsdraad” signaaldraad, meestal is de signaaldraadbreedte: 0.2 ~ 0.3 mm, de fijnste breedte kan 0.05 ～0.07 mm bereiken, het netsnoer is 1.2 2.5 mm. Voor de print van het digitale circuit kan een brede aarddraad worden gebruikt om een ​​lus te vormen, dat wil zeggen dat er een aardnet kan worden gebruikt (de aarde van het analoge circuit kan niet op deze manier worden gebruikt). Als aardedraad wordt een groot stuk koperlaag gebruikt, die op de printplaat niet wordt gebruikt. Op alle plaatsen als aardedraad verbonden met de grond. Of er kan een meerlaags bord van worden gemaakt, en de voeding en aardingsdraden nemen elk één laag in beslag.

6. Ontwerpregelcontrole (DRC)

Nadat het bedradingsontwerp is voltooid, moet zorgvuldig worden gecontroleerd of het bedradingsontwerp voldoet aan de regels die door de ontwerper zijn geformuleerd en tegelijkertijd moet worden bevestigd of de vastgestelde regels voldoen aan de vereisten van het productieproces van printplaten . De algemene inspectie heeft de volgende aspecten: lijn en lijn, lijn Of de afstand tussen de componentpad, lijn en doorgaand gat, componentpad en doorgaand gat, en doorgaand gat en doorgaand gat redelijk is en of deze voldoet aan de productie-eisen. Is de breedte van de hoogspanningsleiding en de aardleiding geschikt, en is er een strakke koppeling tussen de hoogspanningsleiding en de aardeleiding (lage golfimpedantie)? Is er een plaats in de printplaat waar de aardedraad kan worden verbreed? Of de beste maatregelen zijn genomen voor de belangrijkste signaallijnen, zoals de kortste lengte, de beveiligingslijn wordt toegevoegd en de ingangslijn en uitgangslijn zijn duidelijk gescheiden. Of er aparte aarddraden zijn voor analoog circuit en digitaal circuit. Of de afbeeldingen (zoals pictogrammen en annotaties) die aan de PCB worden toegevoegd, signaalkortsluiting veroorzaken. Wijzig enkele ongewenste lijnvormen. Zit er een proceslijn op de printplaat? Of het soldeermasker voldoet aan de vereisten van het productieproces, of de grootte van het soldeermasker geschikt is en of het karakterlogo op het apparaatpad is gedrukt, om de kwaliteit van de elektrische apparatuur niet te beïnvloeden. Of de buitenste framerand van de vermogensaardingslaag in het meerlagige bord wordt verkleind, als de koperfolie van de vermogensaardingslaag buiten het bord wordt blootgesteld, is het gemakkelijk om kortsluiting te veroorzaken.

7. Via ontwerp

Via is een van de belangrijke componenten van meerlaagse PCB’s en de kosten van boren bedragen gewoonlijk 30% tot 40% van de productiekosten van PCB’s. Simpel gezegd, elk gat op de print kan een via worden genoemd. Vanuit het oogpunt van functie kunnen via’s worden onderverdeeld in twee categorieën: de ene wordt gebruikt voor elektrische verbindingen tussen lagen; de andere wordt gebruikt voor het bevestigen of positioneren van apparaten. Qua proces worden via’s over het algemeen onderverdeeld in drie categorieën, namelijk blinde via’s, begraven via’s en doorgaande via’s.

Blinde gaten bevinden zich aan de boven- en onderkant van de printplaat en hebben een bepaalde diepte. Ze worden gebruikt om de oppervlaktelijn en de onderliggende binnenlijn te verbinden. De diepte van het gat overschrijdt meestal een bepaalde verhouding (diafragma) niet. Begraven gat verwijst naar het verbindingsgat in de binnenste laag van de printplaat, die zich niet uitstrekt tot het oppervlak van de printplaat. De bovengenoemde twee soorten gaten bevinden zich in de binnenste laag van de printplaat en worden voltooid door een doorgaand gatvormingsproces vóór het lamineren, en verschillende binnenlagen kunnen elkaar overlappen tijdens de vorming van de via. Het derde type wordt een doorgaand gat genoemd, dat door de gehele printplaat dringt en kan worden gebruikt voor interne doorverbinding of als positioneringsgat voor de montage van componenten. Omdat het doorgaande gat gemakkelijker te realiseren is en de kosten lager zijn, wordt het in de meeste printplaten gebruikt in plaats van de andere twee soorten doorgaande gaten. De volgende via-gaten worden, tenzij anders aangegeven, beschouwd als via-gaten.

1. Vanuit een ontwerpoogpunt bestaat een via hoofdzakelijk uit twee delen, één is het boorgat in het midden en de andere is het padgebied rond het boorgat. De grootte van deze twee delen bepaalt de grootte van de via. Het is duidelijk dat ontwerpers bij high-speed PCB-ontwerp met hoge dichtheid altijd hopen dat hoe kleiner het via-gat is, hoe beter, zodat er meer bedradingsruimte op het bord kan worden gelaten. Bovendien, hoe kleiner het via-gat, hoe groter de eigen parasitaire capaciteit. Hoe kleiner het is, hoe geschikter het is voor snelle circuits. De verkleining van de gatafmeting brengt echter ook een toename van de kosten met zich mee, en de afmeting van via’s kan niet oneindig worden verkleind. Het wordt beperkt door procestechnologieën zoals boren en plateren: hoe kleiner het gat, hoe meer boringen Hoe langer het gat duurt, hoe gemakkelijker het is om van de middenpositie af te wijken; en wanneer de diepte van het gat 6 keer de diameter van het geboorde gat overschrijdt, kan niet worden gegarandeerd dat de gatwand uniform kan worden geplateerd met koper. De dikte (doorgaande gatdiepte) van een normale 6-laags printplaat is bijvoorbeeld ongeveer 50Mil, dus de minimale boordiameter die PCB-fabrikanten kunnen bieden, kan slechts 8Mil bereiken.

Ten tweede heeft de parasitaire capaciteit van het via-gat zelf een parasitaire capaciteit naar de grond. Als het bekend is dat de diameter van het isolatiegat op de grondlaag van de via D2 is, is de diameter van het via-pad D1 en is de dikte van de printplaat T, De diëlektrische constante van het bordsubstraat is ε, en de parasitaire capaciteit van de via is ongeveer: C=1.41εTD1/(D2-D1) Het belangrijkste effect van de parasitaire capaciteit van de via op het circuit is om de stijgtijd van het signaal te verlengen en de snelheid van het circuit te verminderen.

3. Parasitaire inductantie van via’s Evenzo zijn er parasitaire inductanties samen met parasitaire capaciteiten in via’s. Bij het ontwerp van snelle digitale circuits is de schade veroorzaakt door parasitaire inductanties van via’s vaak groter dan de impact van parasitaire capaciteit. De parasitaire serie-inductantie zal de bijdrage van de bypass-condensator verzwakken en het filtereffect van het gehele voedingssysteem verzwakken. We kunnen eenvoudig de geschatte parasitaire inductantie van een via berekenen met de volgende formule: L=5.08h[ln(4h/d)+1] waarbij L verwijst naar de inductantie van de via, h is de lengte van de via, en d is het centrum De diameter van het gat. Uit de formule blijkt dat de diameter van de via een kleine invloed heeft op de inductantie en dat de lengte van de via de grootste invloed heeft op de inductantie.

4. Via ontwerp in high-speed PCB. Door de bovenstaande analyse van de parasitaire kenmerken van via’s, kunnen we zien dat in high-speed PCB-ontwerp schijnbaar eenvoudige via’s vaak grote minpunten aan het circuitontwerp opleveren. effect.