PCB a fiação é muito importante em todo o projeto do PCB. Vale a pena estudar como conseguir uma fiação rápida e eficiente e fazer com que a fiação de sua PCB pareça alta. Resolvi os 7 aspectos que precisam ser atentados na fiação do PCB, e venha conferir as omissões e preencher as vagas!

1. Processamento de aterramento comum de circuito digital e circuito analógico

Muitos PCBs não são mais circuitos de função única (circuitos digitais ou analógicos), mas são compostos de uma mistura de circuitos digitais e analógicos. Portanto, é necessário considerar a interferência mútua entre eles durante a fiação, especialmente a interferência de ruído no fio terra. A frequência do circuito digital é alta e a sensibilidade do circuito analógico é forte. Para a linha de sinal, a linha de sinal de alta frequência deve estar o mais longe possível do dispositivo de circuito analógico sensível. Para a linha de aterramento, todo o PCB tem apenas um nó para o mundo externo, então o problema do aterramento comum digital e analógico deve ser tratado dentro do PCB, e o aterramento digital e analógico dentro da placa estão realmente separados e estão não conectados uns aos outros, mas na interface (como plugues, etc.) conectando o PCB ao mundo exterior. Há uma curta conexão entre o aterramento digital e o aterramento analógico. Observe que há apenas um ponto de conexão. Também existem motivos não comuns no PCB, que são determinados pelo design do sistema.

2. A linha de sinal é colocada na camada elétrica (terra)

Na fiação da placa impressa multicamadas, como não há muitos fios restantes na camada da linha de sinal que não foram dispostos, adicionar mais camadas causará desperdício e aumentará a carga de trabalho de produção, e o custo aumentará de acordo. Para resolver essa contradição, você pode considerar a fiação na camada elétrica (terra). A camada de energia deve ser considerada primeiro e a camada de solo em segundo. Porque é melhor preservar a integridade da formação.

3. Tratamento das pernas conectadas em condutores de grande área

No aterramento de grandes áreas (eletricidade), as pernas dos componentes comuns são conectadas a ele. O tratamento das pernas conectadas deve ser considerado de forma abrangente. Em termos de desempenho elétrico, é melhor conectar as almofadas das pernas do componente à superfície de cobre. Existem alguns perigos ocultos indesejáveis ​​na soldagem e montagem de componentes, tais como: ① A soldagem requer aquecedores de alta potência. ②É fácil causar juntas de solda virtuais. Portanto, tanto o desempenho elétrico quanto os requisitos de processo são feitos em almofadas com padrão cruzado, chamadas de proteções térmicas, comumente conhecidas como almofadas térmicas (Térmicas), de modo que as juntas de solda virtuais podem ser geradas devido ao calor excessivo da seção transversal durante a soldagem. O sexo é bastante reduzido. O processamento da perna de alimentação (terra) da placa multicamadas é o mesmo.

4. O papel do sistema de rede no cabeamento

Em muitos sistemas CAD, a fiação é determinada com base no sistema de rede. A grade é muito densa e o caminho aumentou, mas a etapa é muito pequena e a quantidade de dados no campo é muito grande. Isso inevitavelmente terá requisitos mais elevados para o espaço de armazenamento do dispositivo e também a velocidade de computação dos produtos eletrônicos baseados em computador. Grande influência. Alguns caminhos são inválidos, como aqueles ocupados pelas almofadas das pernas do componente ou por orifícios de montagem e orifícios fixos. Redes muito esparsas e poucos canais têm um grande impacto na taxa de distribuição. Portanto, deve haver um sistema de grade razoável para suportar a fiação. A distância entre as pernas dos componentes padrão é de 0.1 polegadas (2.54 mm), então a base do sistema de grade é geralmente definida para 0.1 polegadas (2.54 mm) ou um múltiplo integral de menos de 0.1 polegadas, como: 0.05 polegadas, 0.025 polegadas, 0.02 polegadas etc.

5. Tratamento da fonte de alimentação e fio terra

Mesmo que a fiação em toda a placa PCB seja concluída muito bem, a interferência causada pela consideração inadequada da fonte de alimentação e do fio terra reduzirá o desempenho do produto e às vezes até afetará a taxa de sucesso do produto. Portanto, a fiação da fonte de alimentação e do fio terra deve ser levada a sério, e a interferência de ruído gerada pela fonte de alimentação e pelo fio terra deve ser minimizada para garantir a qualidade do produto. Todo engenheiro envolvido no projeto de produtos eletrônicos entende a causa do ruído entre o fio terra e o fio de alimentação, e agora apenas a supressão de ruído reduzida é expressa: é bem conhecido adicionar o ruído entre a fonte de alimentação e o solo arame. Capacitor Lotus. Amplie a largura dos fios de alimentação e aterramento tanto quanto possível, de preferência, o fio de aterramento é mais largo do que o fio de alimentação, sua relação é: fio terra Fio de sinal de “fio de alimentação”, geralmente a largura do fio de sinal é: 0.2 ~ 0.3 mm, a largura mais fina pode chegar a 0.05 ～ 0.07 mm, o cabo de alimentação tem 1.2 ～ 2.5 mm. Para a placa de circuito impresso do circuito digital, um fio terra largo pode ser usado para formar um loop, ou seja, uma rede de terra pode ser usada (o terra do circuito analógico não pode ser usado desta forma). Uma grande área de camada de cobre é usada como fio terra, que não é usada na placa impressa. Conectado ao solo como um fio terra em todos os lugares. Ou pode ser feito em uma placa multicamadas, e a fonte de alimentação e os fios de aterramento ocupam uma camada cada.

6. Verificação da regra de design (DRC)

Após a conclusão do projeto da fiação, é necessário verificar cuidadosamente se o projeto da fiação está de acordo com as regras formuladas pelo projetista e, ao mesmo tempo, é necessário confirmar se as regras estabelecidas atendem aos requisitos do processo de produção de cartão impresso . A inspeção geral tem os seguintes aspectos: linha e linha, linha Se a distância entre a almofada do componente, linha e furo passante, almofada do componente e furo passante e furo passante e furo passante é razoável e se atende aos requisitos de produção. A largura da linha de alimentação e a linha de aterramento são adequadas e há um forte acoplamento entre a linha de alimentação e a linha de aterramento (baixa impedância de onda)? Existe algum lugar no PCB onde o fio terra pode ser alargado? Se as melhores medidas foram tomadas para as linhas de sinal principal, como o comprimento mais curto, a linha de proteção é adicionada e a linha de entrada e a linha de saída são claramente separadas. Se existem fios terra separados para circuito analógico e circuito digital. Se os gráficos (como ícones e anotações) adicionados ao PCB causarão curto-circuito no sinal. Modifique algumas formas de linha indesejáveis. Existe uma linha de processo no PCB? Se a máscara de solda atende aos requisitos do processo de produção, se o tamanho da máscara de solda é apropriado e se o logotipo do personagem é pressionado na almofada do dispositivo, de modo a não afetar a qualidade do equipamento elétrico. Se a borda da estrutura externa da camada de aterramento de energia na placa multicamadas for reduzida, se a folha de cobre da camada de aterramento de energia for exposta fora da placa, é fácil causar um curto-circuito.

7. Via design

Via é um dos componentes importantes da PCB multicamada, e o custo de perfuração geralmente é responsável por 30% a 40% do custo de fabricação da PCB. Simplificando, cada orifício no PCB pode ser chamado de via. Do ponto de vista funcional, as vias podem ser divididas em duas categorias: uma é usada para conexões elétricas entre camadas; o outro é usado para fixar ou posicionar dispositivos. Em termos de processo, as vias são geralmente divididas em três categorias, nomeadamente vias cegas, vias enterradas e vias de passagem.

Os orifícios cegos estão localizados nas superfícies superior e inferior da placa de circuito impresso e têm uma certa profundidade. Eles são usados ​​para conectar a linha da superfície e a linha interna subjacente. A profundidade do furo geralmente não excede uma certa proporção (abertura). O orifício enterrado refere-se ao orifício de conexão localizado na camada interna da placa de circuito impresso, que não se estende até a superfície da placa de circuito. Os dois tipos de orifícios mencionados acima estão localizados na camada interna da placa de circuito e são completados por um processo de formação de orifícios passantes antes da laminação, e várias camadas internas podem ser sobrepostas durante a formação da via. O terceiro tipo é chamado de orifício de passagem, que penetra em toda a placa de circuito e pode ser usado para interconexão interna ou como orifício de posicionamento de montagem de um componente. Como o orifício de passagem é mais fácil de realizar no processo e o custo é menor, ele é usado na maioria das placas de circuito impresso, em vez dos outros dois tipos de orifícios de passagem. Os seguintes furos de passagem, a menos que especificado de outra forma, são considerados furos de passagem.

1. Do ponto de vista do projeto, uma via é composta principalmente de duas partes, uma é o orifício de perfuração no meio e a outra é a área de base ao redor do orifício de perfuração. O tamanho dessas duas partes determina o tamanho da via. Obviamente, em design de PCB de alta velocidade e alta densidade, os projetistas sempre esperam que quanto menor for o orifício de passagem, melhor, para que mais espaço de fiação possa ser deixado na placa. Além disso, quanto menor for o orifício da via, a capacitância parasita própria. Quanto menor for, mais adequado é para circuitos de alta velocidade. No entanto, a redução no tamanho do furo também acarreta um aumento no custo, e o tamanho das vias não pode ser reduzido indefinidamente. É restrito por tecnologias de processo, como perfuração e galvanização: quanto menor o orifício, mais perfuração. Quanto mais tempo o orifício leva, mais fácil é desviar da posição central; e quando a profundidade do furo excede 6 vezes o diâmetro do furo perfurado, não pode ser garantido que a parede do furo possa ser uniformemente revestida com cobre. Por exemplo, a espessura (através da profundidade do furo) de uma placa de PCB de 6 camadas normal é de cerca de 50Mil, de modo que o diâmetro mínimo de perfuração que os fabricantes de PCB podem fornecer pode atingir apenas 8Mil.

Em segundo lugar, a capacitância parasita do próprio orifício da via tem uma capacitância parasita para o solo. Se for conhecido que o diâmetro do orifício de isolamento na camada de solo da via é D2, o diâmetro da almofada da via é D1 e a espessura da placa PCB é T, a constante dielétrica do substrato da placa é ε, e a capacitância parasita da via é aproximadamente: C = 1.41εTD1 / (D2-D1) O principal efeito da capacitância parasita da via no circuito é estender o tempo de subida do sinal e reduzir a velocidade do circuito.

3. Indutância parasitária das vias Da mesma forma, existem indutâncias parasitas junto com as capacitâncias parasitas nas vias. No projeto de circuitos digitais de alta velocidade, o dano causado por indutâncias parasitas de vias é frequentemente maior do que o impacto da capacitância parasita. Sua indutância em série parasita enfraquece a contribuição do capacitor de bypass e enfraquece o efeito de filtragem de todo o sistema de potência. Podemos simplesmente calcular a indutância parasita aproximada de uma via com a seguinte fórmula: L = 5.08h [ln (4h / d) +1] onde L se refere à indutância da via, h é o comprimento da via e d é o centro O diâmetro do furo. Pode-se ver pela fórmula que o diâmetro da via tem uma pequena influência na indutância, e o comprimento da via tem a maior influência na indutância.

4. Via design em PCB de alta velocidade. Através da análise acima das características parasitas das vias, podemos ver que no projeto de PCB de alta velocidade, vias aparentemente simples geralmente trazem grandes negativos ao projeto de circuito. efeito.