Sześć podsumowań PCB projekt produkcji

1. Układ

Najpierw rozważ rozmiar PCB. Gdy rozmiar płytki drukowanej jest zbyt duży, linia drukowana jest długa, impedancja wzrasta, zdolność przeciwzakłóceniowa zmniejsza się, a koszt wzrasta; Jeśli jest za mały, rozpraszanie ciepła jest słabe, a sąsiednie linie można łatwo zakłócić. Po ustaleniu rozmiaru płytki PCB określ położenie elementów specjalnych. Wreszcie, wszystkie elementy obwodu są rozmieszczone zgodnie z jednostkami funkcjonalnymi obwodu.

Przy ustalaniu położenia elementów specjalnych należy przestrzegać następujących zasad:

(1) Skróć okablowanie między komponentami wysokiej częstotliwości tak bardzo, jak to możliwe i spróbuj zmniejszyć ich parametry dystrybucji i wzajemne zakłócenia elektromagnetyczne. Elementy podatne na zakłócenia nie mogą znajdować się zbyt blisko siebie, a elementy wejściowe i wyjściowe powinny znajdować się jak najdalej.

(2) Pomiędzy niektórymi komponentami lub przewodami może występować duża różnica potencjałów, dlatego odległość między nimi należy zwiększyć, aby uniknąć przypadkowego zwarcia spowodowanego wyładowaniem. Komponenty pod wysokim napięciem należy rozmieścić w miejscach niełatwych do dotknięcia podczas uruchamiania.

(3) Miejsce zajmowane przez otwór pozycjonujący płytki drukowanej i wspornik stały jest zarezerwowane.

Zgodnie z jednostką funkcjonalną obwodu, układ wszystkich elementów obwodu powinien być zgodny z następującymi zasadami:

(1) Rozmieść położenie każdej funkcjonalnej jednostki obwodu zgodnie z przepływem obwodu, dostosuj układ do przepływu sygnału i utrzymuj sygnał w tym samym kierunku, o ile to możliwe.

(2) Weź podstawowe elementy każdego obwodu funkcjonalnego jako centrum i układ wokół niego. Komponenty powinny być równomiernie, starannie i zwarte rozmieszczone na płytce drukowanej. Przewody i połączenia między komponentami należy skrócić i skrócić w miarę możliwości.

(3) W przypadku obwodu pracującego z wysoką częstotliwością należy wziąć pod uwagę parametry dystrybucji między elementami. W przypadku obwodów ogólnych elementy powinny być rozmieszczone równolegle, o ile to możliwe. Dzięki temu jest nie tylko piękny, ale również łatwy w montażu i spawaniu oraz łatwy w masowej produkcji.

(4) Elementy znajdujące się na krawędzi płytki drukowanej znajdują się zazwyczaj nie mniej niż 2 mm od krawędzi płytki drukowanej. Najlepszy kształt płytki drukowanej to prostokąt. Proporcje obrazu to 3:2 do 4:3. Gdy rozmiar powierzchni płytki drukowanej jest większy niż 200x150mm, należy wziąć pod uwagę wytrzymałość mechaniczną płytki drukowanej.

2. Okablowanie

Zasady okablowania są następujące:

(1) Przewody używane na zaciskach wejściowych i wyjściowych powinny unikać sąsiednich równoległych, o ile to możliwe. Lepiej jest dodać przewód uziemiający między liniami, aby uniknąć sprzężenia zwrotnego.

(2) Minimalna szerokość drukowanego przewodu zależy głównie od siły adhezji między przewodem a izolacyjną płytą podstawy oraz przepływającego przez nie prądu.

(3) Zagięcie drutu drukowanego jest ogólnie łukiem kołowym, a kąt prosty lub kąt zawarty wpłynie na wydajność elektryczną w obwodzie wysokiej częstotliwości. Ponadto staraj się unikać stosowania folii miedzianej o dużej powierzchni, w przeciwnym razie rozszerzanie się i odpadanie folii miedzianej jest łatwe przy długotrwałym ogrzewaniu. W przypadku konieczności zastosowania dużej powierzchni folii miedzianej, najlepiej zastosować kształt siatki, co sprzyja eliminacji gazów lotnych powstających w wyniku nagrzania kleju pomiędzy folią miedzianą a podłożem.

3. Pad

Środkowy otwór podkładki (urządzenie liniowe) jest nieco większy niż średnica przewodu urządzenia. Jeśli podkładka jest za duża, łatwo o fałszywe lutowanie. Średnica zewnętrzna D klocka jest zwykle nie mniejsza niż (D + 1.2) mm, gdzie D jest średnicą otworu prowadzącego. W przypadku obwodów cyfrowych o dużej gęstości minimalna średnica podkładki może wynosić (D + 1.0) mm.

Środki przeciwzakłóceniowe dla PCB i obwodu:

Konstrukcja przeciwzakłóceniowa płytki drukowanej jest ściśle związana z konkretnym obwodem. Tutaj opisano tylko kilka typowych środków ochrony przed zakłóceniami PCB.

1. Konstrukcja przewodu zasilającego

Zgodnie z prądem płytki drukowanej spróbuj zwiększyć szerokość linii zasilającej i zmniejszyć rezystancję pętli. Jednocześnie ułóż kierunek linii zasilającej i przewodu uziemiającego zgodnie z kierunkiem transmisji danych, co pomaga zwiększyć zdolność przeciwzakłóceniową.

2. Projekt partii

Zasady projektowania przewodów uziemiających to:

(1) Cyfrowe i analogowe są oddzielone. Jeżeli na płytce drukowanej znajdują się zarówno obwody logiczne, jak i obwody liniowe, powinny być one możliwie jak najdalej odseparowane. Uziemienie równoległe jednopunktowe powinno być w miarę możliwości przystosowane do uziemienia obwodu niskiej częstotliwości. Jeśli podłączenie rzeczywistego okablowania jest trudne, można je częściowo połączyć szeregowo, a następnie połączyć równolegle. Wielopunktowe uziemienie szeregowe powinno być przystosowane do obwodu wysokiej częstotliwości, przewód uziemiający powinien być krótki i wydzierżawiony, a siatka uziemiająca o dużej powierzchni powinna być stosowana wokół elementów o wysokiej częstotliwości, o ile to możliwe.

(2) Przewód uziemiający powinien być jak najgrubszy. Jeżeli przewód uziemiający jest wykonany z drutu szytego, potencjał uziemienia zmienia się wraz ze zmianą prądu, przez co zmniejsza się skuteczność przeciwzakłóceniowa. Dlatego przewód uziemiający powinien być pogrubiony, aby mógł przepuszczać trzykrotność dopuszczalnego prądu na płytce drukowanej. Jeśli to możliwe, przewód uziemiający powinien mieć więcej niż 2 ~ 3 mm.

(3) Przewód uziemiający tworzy zamkniętą pętlę. W przypadku płytek drukowanych składających się wyłącznie z obwodów cyfrowych, obwód uziemiający jest umieszczony w pętli klastrowej, co może poprawić zdolność przeciwzakłóceniową.

4. Konfiguracja kondensatora odsprzęgającego

Jedną z konwencjonalnych metod projektowania PCB jest konfiguracja odpowiednich kondensatorów odsprzęgających w każdej kluczowej części PCB. Ogólna zasada konfiguracji kondensatora odsprzęgającego to:

(1) zacisk wejściowy zasilania jest połączony z kondensatorem elektrolitycznym 10 ~ 100 uF. Jeśli to możliwe, lepiej podłączyć więcej niż 100uF.

(2) Zasadniczo każdy układ scalony powinien być wyposażony w kondensator ceramiczny o pojemności 0.01 uF ~ 0.1 uF. W przypadku niewystarczającej szczeliny na płytce drukowanej, kondensator 1 ~ 10PF można umieścić co 4 ~ 8 chipów.

(3) W przypadku urządzeń o słabej odporności na zakłócenia i dużej zmianie mocy podczas wyłączania, takich jak urządzenia pamięci RAM i ROM, kondensatory odsprzęgające należy podłączyć bezpośrednio między linią zasilania a przewodem uziemiającym układu.

5. Konstrukcja otworu przelotowego

W szybkich projektach PCB pozornie proste przelotki często przynoszą duże negatywne skutki w projektowaniu obwodów. Aby zredukować negatywne skutki spowodowane pasożytniczym działaniem przelotek, możemy dołożyć wszelkich starań w projekcie

(1) Biorąc pod uwagę koszt i jakość sygnału, wybrano rozsądny rozmiar przelotu. Na przykład, dla projektu płytki PCB 6-10 warstwowego modułu pamięci, lepiej wybrać przelotki 10 / 20MIL (wiercenie / podkładka). W przypadku niektórych płyt o małych rozmiarach o dużej gęstości można również spróbować użyć przelotek 8/18 mil. W obecnych warunkach technicznych trudno jest zastosować mniejsze otwory przelotowe (gdy głębokość otworu przekracza 6-krotność średnicy wiercenia, nie ma możliwości zapewnienia równomiernego pokrycia ścianki otworu miedzią); W przypadku przelotek zasilania lub uziemienia można rozważyć większy rozmiar w celu zmniejszenia impedancji

(2) Trasowanie sygnału na płytce PCB nie powinno zmieniać warstw tak dalece, jak to możliwe, to znaczy niepotrzebne przelotki nie powinny być używane w miarę możliwości

(3) Kołki zasilacza i uziemienia powinny być perforowane w pobliżu. Im krótszy dystans pomiędzy przelotką a pinem, tym lepiej

(4) Umieść kilka uziemionych przelotek w pobliżu przelotek zmiany warstwy sygnałowej, aby zapewnić najbliższy obwód dla sygnału. Na płytce drukowanej można nawet umieścić dużą liczbę nadmiarowych przelotek uziemiających

6. Pewne doświadczenie w zmniejszaniu hałasu i zakłóceń elektromagnetycznych

(1) Jeśli możesz używać chipów o niskiej prędkości, nie potrzebujesz szybkich. W kluczowych miejscach stosowane są szybkie chipy

(2) Szereg rezystorów może być użyty do zmniejszenia szybkości skoków górnej i dolnej krawędzi obwodu sterującego.

(3) Spróbuj zapewnić jakąś formę tłumienia dla przekaźników itp., takich jak tłumienie prądu ustawienia RC

(4) Użyj zegara o najniższej częstotliwości, który spełnia wymagania systemowe.

(5) Zegar powinien znajdować się jak najbliżej urządzenia korzystającego z zegara. Powłoka oscylatora kwarcowego powinna być uziemiona. Obszar zegara powinien być otoczony przewodem uziemiającym. Linia zegara powinna być jak najkrótsza. Pod kryształem kwarcu i pod urządzeniem czułym na zakłócenia nie powinno być żadnych przewodów. Sygnały zegara, szyny i wyboru chipa powinny znajdować się daleko od linii I/O i złącza. Zakłócenia linii zegara prostopadłej do linii I/O są mniejsze niż równoległe do linii I/O;

(6) Koniec wejściowy nieużywanego obwodu bramki nie powinien być zawieszony, dodatni koniec wejściowy nieużywanego wzmacniacza operacyjnego powinien być uziemiony, a ujemny koniec wejściowy powinien być podłączony do końca wyjściowego