หลักการในการออกแบบ pcb คืออะไร?

PCB การออกแบบเลย์เอาต์ควรเป็นไปตามหลักการดังต่อไปนี้:

ก) จัดตำแหน่งของส่วนประกอบอย่างเหมาะสมและเพิ่มความหนาแน่นของส่วนประกอบให้มากที่สุดเพื่อลดความยาวของลวด ควบคุม crosstalk และลดขนาดของบอร์ดที่พิมพ์

b) อุปกรณ์ลอจิกที่มีสัญญาณเข้าและออกจากบอร์ดที่พิมพ์ควรวางไว้ใกล้กับขั้วต่อมากที่สุดและจัดตามลำดับความสัมพันธ์ในการเชื่อมต่อวงจรให้มากที่สุด

ipcb

c) รูปแบบการแบ่งเขต ตามระดับลอจิก เวลาในการแปลงสัญญาณ ความทนทานต่อสัญญาณรบกวน และการเชื่อมต่อลอจิกของส่วนประกอบที่ใช้ มาตรการต่างๆ เช่น การแบ่งพาร์ติชันแบบสัมพันธ์กันหรือการแยกลูปอย่างเข้มงวดถูกนำมาใช้เพื่อควบคุมสัญญาณรบกวนครอสทอล์คของแหล่งจ่ายไฟ กราวด์ และสัญญาณ

d) ปรับใช้อย่างเท่าเทียมกัน การจัดเรียงส่วนประกอบบนพื้นผิวกระดานทั้งหมดควรเป็นระเบียบเรียบร้อย การกระจายส่วนประกอบความร้อนและความหนาแน่นของสายไฟควรสม่ำเสมอ

จ) ปฏิบัติตามข้อกำหนดการกระจายความร้อน สำหรับการระบายความร้อนด้วยอากาศหรือการเพิ่มฮีตซิงก์ ควรสงวนช่องอากาศหรือพื้นที่เพียงพอสำหรับระบายความร้อน สำหรับการระบายความร้อนด้วยของเหลวควรปฏิบัติตามข้อกำหนดที่เกี่ยวข้อง

ฉ) ไม่ควรวางส่วนประกอบทางความร้อนไว้รอบๆ ส่วนประกอบที่มีกำลังแรงสูง และควรรักษาระยะห่างที่เพียงพอจากส่วนประกอบอื่นๆ

g) เมื่อต้องการติดตั้งส่วนประกอบที่มีน้ำหนักมาก ควรจัดวางให้ใกล้กับจุดรองรับของแผ่นพิมพ์มากที่สุด

h) ควรเป็นไปตามข้อกำหนดของการติดตั้ง การบำรุงรักษา และการทดสอบส่วนประกอบ

i) ควรพิจารณาปัจจัยหลายประการ เช่น ต้นทุนการออกแบบและการผลิตอย่างละเอียดถี่ถ้วน

กฎการเดินสาย PCB

1. พื้นที่เดินสายไฟ

ควรพิจารณาปัจจัยต่อไปนี้เมื่อกำหนดพื้นที่เดินสาย:

ก) จำนวนประเภทของส่วนประกอบที่จะติดตั้งและช่องเดินสายไฟที่จำเป็นในการเชื่อมต่อส่วนประกอบเหล่านี้

ข) ระยะห่างระหว่างรูปแบบการนำไฟฟ้า (รวมถึงชั้นพลังงานและชั้นกราวด์) ของพื้นที่การเดินสายตัวนำที่พิมพ์ออกมาซึ่งไม่สัมผัสกับบริเวณการเดินสายที่พิมพ์ในระหว่างการประมวลผลโครงร่าง โดยทั่วไปแล้วควรไม่น้อยกว่า 1.25 มม. จากกรอบของบอร์ดที่พิมพ์

c) ระยะห่างระหว่างรูปแบบการนำไฟฟ้าของชั้นผิวและร่องนำไม่ควรน้อยกว่า 2.54 มม. ถ้าใช้ร่องรางสำหรับลงกราวด์ ให้ใช้สายกราวด์เป็นโครง

2. กฎการเดินสายไฟ

การเดินสายบอร์ดที่พิมพ์โดยทั่วไปควรปฏิบัติตามกฎต่อไปนี้:

ก) จำนวนชั้นของสายไฟตัวนำที่พิมพ์ออกมาจะถูกกำหนดตามความต้องการ อัตราส่วนช่องสัญญาณที่ใช้สายไฟโดยทั่วไปควรมากกว่า 50%;

ข) ตามเงื่อนไขของกระบวนการและความหนาแน่นของสายไฟ ให้เลือกความกว้างของสายไฟและระยะห่างของลวดอย่างเหมาะสม และพยายามเดินสายที่สม่ำเสมอภายในชั้น และความหนาแน่นของสายไฟของแต่ละชั้นจะใกล้เคียงกัน หากจำเป็น แผ่นรองเสริมที่ใช้งานไม่ได้หรือสายพิมพ์ควร ถูกเพิ่มเข้าไปในพื้นที่ที่ขาดการเดินสาย;

c) ควรวางสายไฟสองชั้นที่อยู่ติดกันในแนวตั้งฉากกันและในแนวทแยงมุมหรือโค้งงอเพื่อลดความจุของกาฝาก

ง) การเดินสายของตัวนำที่พิมพ์ออกมาควรสั้นที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสัญญาณความถี่สูงและสายสัญญาณที่มีความไวสูง สำหรับสายสัญญาณที่สำคัญ เช่น นาฬิกา การเดินสายแบบหน่วงเวลาควรพิจารณาเมื่อจำเป็น

จ) เมื่อแหล่งพลังงานหลายแหล่ง (ชั้น) หรือพื้นดิน (ชั้น) ถูกจัดเรียงในชั้นเดียวกัน ระยะห่างไม่ควรน้อยกว่า 1 มม.

f) สำหรับรูปแบบการนำไฟฟ้าในพื้นที่ขนาดใหญ่ที่มีขนาดใหญ่กว่า 5 × 5 มม. 2 ควรเปิดหน้าต่างบางส่วน

g) การออกแบบการแยกความร้อนควรทำระหว่างกราฟิกพื้นที่ขนาดใหญ่ของชั้นจ่ายไฟกับชั้นพื้นดินและแผ่นเชื่อมต่อ ดังแสดงในรูปที่ 10 เพื่อไม่ให้ส่งผลกระทบต่อคุณภาพการเชื่อม

h) ข้อกำหนดพิเศษของวงจรอื่น ๆ ต้องเป็นไปตามระเบียบที่เกี่ยวข้อง

3. ลำดับการเดินสายไฟ

เพื่อให้ได้การเดินสายที่ดีที่สุดของบอร์ดที่พิมพ์ ลำดับการเดินสายควรถูกกำหนดตามความไวของสายสัญญาณต่างๆ ในการครอสทอล์คและข้อกำหนดของความล่าช้าในการส่งสาย สายสัญญาณของการเดินสายลำดับความสำคัญควรสั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อให้สายเชื่อมต่อระหว่างกันสั้นที่สุด โดยทั่วไป การเดินสายไฟควรอยู่ในลำดับต่อไปนี้:

ก) สายสัญญาณอนาล็อกขนาดเล็ก;

b) เส้นสัญญาณและเส้นสัญญาณขนาดเล็กที่ไวต่อสัญญาณรบกวนเป็นพิเศษ;

c) สายสัญญาณนาฬิกาของระบบ

d) สายสัญญาณที่มีความต้องการสูงสำหรับความล่าช้าในการส่งสัญญาณ

จ) สายสัญญาณทั่วไป

f) เส้นศักย์คงที่หรือเส้นเสริมอื่น ๆ