Šesť súhrnov z PCB dizajn výroby

1. Rozloženie

Najprv zvážte veľkosť DPS. Keď je veľkosť dosky plošných spojov príliš veľká, tlačená čiara je dlhá, zvyšuje sa impedancia, znižuje sa schopnosť proti hluku a zvyšujú sa náklady; Ak je príliš malý, odvod tepla je zlý a susedné vedenia je možné ľahko narušiť. Po určení veľkosti DPS určte polohu špeciálnych komponentov. Nakoniec sú všetky súčasti obvodu usporiadané podľa funkčných jednotiek obvodu.

Pri určovaní polohy špeciálnych prvkov sa musia dodržiavať tieto zásady:

(1) Čo najviac skráťte vedenie medzi vysokofrekvenčnými komponentmi a pokúste sa znížiť ich distribučné parametre a vzájomné elektromagnetické rušenie. Komponenty citlivé na interferenciu nesmú byť navzájom príliš blízko a vstupné a výstupné komponenty musia byť čo najďalej.

(2) Medzi niektorými komponentmi alebo vodičmi môže byť veľký potenciálny rozdiel, takže vzdialenosť medzi nimi by sa mala zvýšiť, aby sa zabránilo náhodnému skratu spôsobenému výbojom. Súčasti s vysokým napätím musia byť umiestnené na miestach, ktorých sa pri uvádzaní do prevádzky nie je ľahké dotknúť.

(3) Poloha obsadená polohovacím otvorom tlačenej dosky a pevnou podperou je vyhradená.

Podľa funkčnej jednotky obvodu musí usporiadanie všetkých komponentov obvodu vyhovovať nasledujúcim zásadám:

(1) Usporiadajte polohu každej jednotky funkčného obvodu podľa toku obvodu, urobte rozloženie vhodné pre tok signálu a udržujte signál v rovnakom smere, pokiaľ je to možné.

(2) Vezmite základné komponenty každého funkčného obvodu ako stred a rozloženie okolo neho. Komponenty musia byť rovnomerne, úhľadne a kompaktne usporiadané na doske plošných spojov. Vodiče a spojenia medzi komponentmi sa musia pokiaľ možno redukovať a skracovať.

(3) Pre obvod pracujúci s vysokou frekvenciou by sa mali zvážiť parametre distribúcie medzi komponentmi. V prípade všeobecných obvodov musia byť súčiastky usporiadané pokiaľ možno paralelne. Týmto spôsobom je nielen krásny, ale aj ľahko zostaviteľný a zváraný a ľahko sa vyrába vo veľkom.

(4) Súčasti umiestnené na okraji dosky plošných spojov nie sú vo všeobecnosti vzdialené menej ako 2 mm od okraja dosky s obvodmi. Najlepší tvar dosky plošných spojov je obdĺžnik. Pomer strán je 3: 2 až 4: 3. Keď je veľkosť povrchu dosky s plošnými spojmi väčšia ako 200 x 150 mm, musí sa vziať do úvahy mechanická pevnosť dosky s plošnými spojmi.

2. Zapojenie

Zásady zapojenia sú nasledujúce:

(1) Vodiče použité na vstupných a výstupných svorkách sa musia pokiaľ možno vyhýbať susedným rovnobežkám. Je lepšie pridať medzi vedenia uzemňovací vodič, aby ste sa vyhli spätnej väzbe.

(2) Minimálna šírka tlačeného vodiča je určená predovšetkým priľnavosťou medzi vodičom a izolačnou základovou doskou a prúdom, ktorý nimi preteká.

(3) Ohyb tlačeného drôtu je spravidla kruhový oblúk a pravý uhol alebo zahrnutý uhol ovplyvní elektrický výkon vo vysokofrekvenčnom obvode. Okrem toho sa snažte vyhnúť používaniu veľkoplošnej medenej fólie, inak pri dlhšom zahrievaní ľahko dôjde k roztiahnutiu a odpadnutiu medenej fólie. Keď je potrebné použiť veľkú plochu medenej fólie, je najlepšie použiť tvar mriežky, ktorý napomáha eliminácii prchavých plynov generovaných zahrievaním lepidla medzi medenou fóliou a substrátom.

3. Podložka

Stredový otvor podložky (radové zariadenie) je o niečo väčší ako priemer vedenia zariadenia. Ak je podložka príliš veľká, je ľahké vytvoriť falošné spájkovanie. Vonkajší priemer D podložky nie je spravidla menší (D + 1.2) mm, kde D je priemer otvoru pre olovo. V prípade digitálnych obvodov s vysokou hustotou môže byť minimálny priemer podložky (D + 1.0) mm.

Opatrenia proti rušeniu pre PCB a obvod:

Protiinterferenčný dizajn dosky s plošnými spojmi úzko súvisí s konkrétnym obvodom. Tu je popísaných iba niekoľko bežných opatrení proti rušivého dizajnu DPS.

1. Konštrukcia napájacieho kábla

Podľa prúdu dosky s plošnými spojmi sa snažte zväčšiť šírku elektrického vedenia a znížiť odpor slučky. Súčasne urobte smer elektrického vedenia a uzemňovacieho vodiča v súlade so smerom prenosu údajov, čo pomáha zvýšiť schopnosť proti hluku.

2. Dizajn šarže

Zásady konštrukcie uzemňovacieho drôtu sú:

(1) Digitálne a analógové sú oddelené. Ak sú na doske plošných spojov logické obvody aj lineárne obvody, musia byť oddelené, pokiaľ je to možné. Na uzemnenie nízkofrekvenčného obvodu sa podľa možnosti použije jednobodové paralelné uzemnenie. Ak je ťažké pripojiť skutočné vedenie, môže byť čiastočne zapojené do série a potom zapojené paralelne. Pre vysokofrekvenčný obvod sa prijme viacbodové sériové uzemnenie, uzemňovací vodič bude krátky a prenajatý a pokiaľ je to možné, použije sa okolo vysokofrekvenčných komponentov mriežková veľkoplošná uzemňovacia fólia.

(2) Uzemňovací vodič musí byť čo najhrubší. Ak je uzemňovací vodič vyrobený zo šitého drôtu, uzemňovací potenciál sa zmení so zmenou prúdu, takže sa zníži protihlukový výkon. Preto by mal byť uzemňovací drôt zahustený, aby mohol na doske prechádzať trojnásobkom prípustného prúdu. Ak je to možné, uzemňovací vodič musí mať viac ako 2 ~ 3 mm.

(3) Uzemňovací vodič tvorí uzavretú slučku. U tlačených dosiek pozostávajúcich iba z digitálnych obvodov je uzemňovací obvod usporiadaný v klastrovej slučke, ktorá môže zlepšiť schopnosť proti hluku.

4. Konfigurácia oddeľovacieho kondenzátora

Jednou z konvenčných metód návrhu DPS je konfigurácia vhodných oddeľovacích kondenzátorov v každej kľúčovej časti DPS. Všeobecný princíp konfigurácie oddeľovacieho kondenzátora je:

(1) Vstupný konektor napájania je spojený s elektrolytickým kondenzátorom 10 ~ 100 uF. Ak je to možné, je lepšie pripojiť viac ako 100uF.

(2) Každý čip s integrovaným obvodom musí byť v zásade vybavený kondenzátorom s keramickým čipom 0.01 uF ~ 0.1 uF. V prípade nedostatočnej medzery v tlačenej doske je možné usporiadať kondenzátor 1 ~ 10PF každých 4 ~ 8 čipov.

(3) V prípade zariadení so slabou odolnosťou proti šumu a veľkými zmenami výkonu počas vypínania, ako sú pamäťové zariadenia RAM a ROM, musia byť oddeľovacie kondenzátory priamo zapojené medzi elektrické vedenie a uzemňovací vodič čipu.

5. Priechodný dizajn

Pri vysokorýchlostnom návrhu plošných spojov zdanlivo jednoduché priechodky často prinášajú veľké negatívne efekty na návrh obvodov. Aby sme znížili nepriaznivé účinky spôsobené parazitickými účinkami priechodiek, môžeme sa v návrhu snažiť čo najlepšie

(1) Vzhľadom na cenu a kvalitu signálu je zvolená rozumná veľkosť priechodnosti. Napríklad pre návrh dosky plošných spojov s 6-10 vrstvovým pamäťovým modulom je lepšie vybrať priechodky 10 / 20MIL (vŕtanie / podložka). Pri niektorých doskách s malou hustotou s vysokou hustotou môžete tiež skúsiť použiť priechodky 8/18 mil. Za súčasných technických podmienok je ťažké použiť menšie priechodné otvory (keď hĺbka otvoru presahuje 6 -násobok priemeru vŕtania, nie je možné zaistiť, aby mohla byť stena otvoru rovnomerne pokovovaná meďou); Pokiaľ ide o priechodné vedenia napájania alebo uzemnenia, je možné zvážiť väčšiu veľkosť na zníženie impedancie

(2) Smerovanie signálu na doske plošných spojov nesmie meniť vrstvy tak ďaleko, ako je to možné, to znamená, že pokiaľ je to možné, nepoužívajú sa zbytočné priechodky

(3) Kolíky napájacieho zdroja a zeme by mali byť v blízkosti perforované. Čím kratší je vodič medzi priechodkou a kolíkom, tým lepšie

(4) Umiestnite niektoré uzemnené priechodky do blízkosti priechodov zmeny vrstvy signálu, aby ste získali najbližší obvod pre signál. Na PCB môžete dokonca umiestniť veľké množstvo nadbytočných uzemňovacích priechodiek

6. Niektoré skúsenosti so znižovaním hluku a elektromagnetického rušenia

(1) Ak môžete používať nízkootáčkové čipy, nepotrebujete vysokorýchlostné. Na kľúčových miestach sa používajú vysokorýchlostné čipy

(2) Na zníženie rýchlosti skoku horného a dolného okraja riadiaceho obvodu je možné použiť sériu odporov.

(3) Skúste poskytnúť nejakú formu tlmenia pre relé atď., Ako napríklad prúdové tlmenie nastavenia RC

(4) Používajte hodiny s najnižšou frekvenciou, ktoré spĺňajú systémové požiadavky.

(5) Hodiny musia byť čo najbližšie k zariadeniu, ktoré používa hodiny. Plášť oscilátora kremenného kryštálu musí byť uzemnený. Oblasť hodín je obklopená uzemňovacím vodičom. Hodinový riadok musí byť čo najkratší. Pod kremenným kryštálom a pod zariadením citlivým na hluk nesmie byť žiadne vedenie. Signály výberu hodín, zberníc a čipov musia byť ďaleko od vstupno -výstupného vedenia a konektora. Interferencia hodinovej čiary kolmej na I / O linku je menšia ako interferencia rovnobežná s I / O čiarou

(6) Vstupný koniec nepoužitého hradlového obvodu nesmie byť pozastavený, kladný vstupný koniec nepoužitého operačného zosilňovača musí byť uzemnený a záporný vstupný koniec musí byť pripojený k výstupnému koncu.