PCB Tüm PCB tasarımında kablolama çok önemlidir. Hızlı ve verimli kablolama nasıl elde edilir ve PCB kablolarınızın uzun görünmesini nasıl sağlarsınız, incelemeye değer. PCB kablolamada dikkat edilmesi gereken 7 yönü sıralayın ve eksiklikleri kontrol etmeye ve boşlukları doldurmaya gelin!

1. Dijital devre ve analog devrenin ortak toprak işlemesi

Çoğu PCB artık tek işlevli devreler (dijital veya analog devreler) değildir, dijital ve analog devrelerin bir karışımından oluşur. Bu nedenle, kablolama yaparken aralarındaki karşılıklı girişimi, özellikle de topraklama kablosundaki gürültü girişimini dikkate almak gerekir. Dijital devrenin frekansı yüksektir ve analog devrenin hassasiyeti güçlüdür. Sinyal hattı için yüksek frekanslı sinyal hattı, hassas analog devre cihazından mümkün olduğunca uzakta olmalıdır. Toprak hattı için, tüm PCB’nin dış dünyaya yalnızca bir düğümü vardır, bu nedenle dijital ve analog ortak zemin sorunu PCB içinde ele alınmalıdır ve kartın içindeki dijital toprak ve analog toprak aslında ayrılmıştır ve bunlar birbirine bağlı değil, PCB’yi dış dünyaya bağlayan arayüzde (fiş vb.) Dijital toprak ile analog toprak arasında kısa bir bağlantı var. Lütfen yalnızca bir bağlantı noktası olduğunu unutmayın. Ayrıca sistem tasarımı ile belirlenen PCB üzerinde ortak olmayan noktalar da bulunmaktadır.

2. Sinyal hattı elektrik (toprak) katmanına döşenir

Çok katmanlı baskılı kart kablolamada, sinyal hattı katmanında döşenmemiş çok fazla tel kalmadığından, daha fazla katman eklemek israfa neden olacak ve üretim iş yükünü artıracak ve buna bağlı olarak maliyet artacaktır. Bu çelişkiyi çözmek için elektrik (toprak) katmanında kablolamayı düşünebilirsiniz. Önce güç katmanı, ikinci olarak da zemin katmanı düşünülmelidir. Çünkü oluşumun bütünlüğünü korumak en iyisidir.

3. Geniş alan iletkenlerinde bağlantı ayaklarının tedavisi

Geniş alanlı topraklamada (elektrik), ortak bileşenlerin bacakları ona bağlanır. Bağlantı bacaklarının tedavisi kapsamlı olarak düşünülmelidir. Elektriksel performans açısından, bileşen ayaklarının pedlerini bakır yüzeye bağlamak daha iyidir. Bileşenlerin kaynağında ve montajında ​​bazı istenmeyen gizli tehlikeler vardır, örneğin: ① Kaynak, yüksek güçlü ısıtıcılar gerektirir. ②Sanal lehim bağlantılarına neden olmak kolaydır. Bu nedenle, hem elektrik performansı hem de işlem gereksinimleri, genellikle termal yastıklar (Termal) olarak bilinen ısı kalkanları adı verilen çapraz desenli pedlerde yapılır, böylece lehimleme sırasında aşırı kesit ısısı nedeniyle sanal lehim bağlantıları oluşturulabilir. Seks büyük ölçüde azalır. Çok katmanlı kartın güç (toprak) ayağının işlenmesi aynıdır.

4. Kablolamada ağ sisteminin rolü

Birçok CAD sisteminde kablolama ağ sistemine göre belirlenir. Izgara çok yoğun ve yol arttı, ancak adım çok küçük ve alandaki veri miktarı çok büyük. Bu, kaçınılmaz olarak, cihazın depolama alanı ve ayrıca bilgisayar tabanlı elektronik ürünlerin hesaplama hızı için daha yüksek gereksinimlere sahip olacaktır. Büyük tesir. Bileşen ayaklarının yastıkları veya montaj delikleri ve sabit delikler tarafından işgal edilenler gibi bazı yollar geçersizdir. Çok seyrek ızgaralar ve çok az kanal dağıtım hızı üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Bu nedenle, kablolamayı desteklemek için makul bir ızgara sistemi olmalıdır. Standart bileşenlerin bacakları arasındaki mesafe 0.1 inç (2.54 mm) olduğundan, ızgara sisteminin temeli genellikle 0.1 inç (2.54 mm) veya 0.1 inç, 0.05 gibi 0.025 inçten küçük bir tam kat olarak ayarlanır. inç, 0.02 inç vb.

5. Güç kaynağı ve topraklama kablosunun tedavisi

Tüm PCB kartındaki kablolama çok iyi yapılmış olsa bile, güç kaynağının ve topraklama kablosunun yanlış değerlendirilmesinden kaynaklanan parazit, ürünün performansını düşürecek ve hatta bazen ürünün başarı oranını bile etkileyecektir. Bu nedenle, güç kaynağı ve topraklama kablosunun kablolaması ciddiye alınmalı ve ürünün kalitesini sağlamak için güç kaynağı ve topraklama kablosu tarafından üretilen gürültü paraziti en aza indirilmelidir. Elektronik ürünlerin tasarımıyla uğraşan her mühendis, topraklama kablosu ile güç kablosu arasındaki gürültünün nedenini anlar ve şimdi yalnızca azaltılmış gürültü bastırma ifade edilir: güç kaynağı ile toprak arasındaki gürültünün eklenmesi iyi bilinmektedir. Tel. Lotus kondansatörü. Güç ve topraklama kablolarının genişliğini mümkün olduğunca genişletin, tercihen topraklama kablosu güç kablosundan daha geniştir, ilişkileri: topraklama kablosu “güç kablosu” sinyal kablosu, genellikle sinyal kablosu genişliği: 0.2 ~ 0.3 mm, en ince genişlik 0.05 ～0.07 mm’ye ulaşabilir, güç kablosu 1.2～2.5 mm’dir. Dijital devrenin PCB’si için geniş bir topraklama kablosu kullanılarak loop oluşturulabilir yani bir topraklama ağı kullanılabilir (analog devrenin topraklaması bu şekilde kullanılamaz). Baskılı panoda kullanılmayan geniş bir bakır tabaka alanı topraklama kablosu olarak kullanılır. Her yerde topraklama kablosu olarak toprağa bağlanır. Ya da çok katmanlı bir panoya dönüştürülebilir ve güç kaynağı ve topraklama kablolarının her biri bir katmanı kaplar.

6. Tasarım kuralı kontrolü (DRC)

Kablolama tasarımı tamamlandıktan sonra, kablo tasarımının tasarımcı tarafından formüle edilen kurallara uygun olup olmadığını dikkatlice kontrol etmek ve aynı zamanda belirlenen kuralların baskılı pano üretim sürecinin gereksinimlerini karşılayıp karşılamadığını doğrulamak gerekir. . Genel muayene aşağıdaki hususlara sahiptir: hat ve hat, hat Bileşen pedi, hat ve açık delik, bileşen pedi ve açık delik ve açık delik ve açık delik arasındaki mesafenin makul olup olmadığı ve üretim gereksinimlerini karşılayıp karşılamadığı. Güç hattının ve toprak hattının genişliği uygun mu ve güç hattı ile toprak hattı arasında sıkı bir bağlantı var mı (düşük dalga empedansı)? PCB’de topraklama kablosunun genişletilebileceği herhangi bir yer var mı? En kısa uzunluk gibi anahtar sinyal hatları için en iyi önlemlerin alınıp alınmadığı, koruma hattı eklenir ve giriş hattı ile çıkış hattı net bir şekilde ayrılır. Analog devre ve dijital devre için ayrı topraklama kabloları olup olmadığı. PCB’ye eklenen grafiklerin (simgeler ve açıklamalar gibi) sinyal kısa devresine neden olup olmayacağı. Bazı istenmeyen çizgi şekillerini değiştirin. PCB üzerinde bir proses hattı var mı? Lehim maskesinin üretim sürecinin gereksinimlerini karşılayıp karşılamadığı, lehim maskesi boyutunun uygun olup olmadığı ve elektrikli ekipmanın kalitesini etkilememek için karakter logosunun cihaz pedine basılıp basılmadığı. Çok katmanlı panodaki güç topraklama katmanının dış çerçeve kenarı azaltılıp azaltılsın, güç topraklama katmanının bakır folyosu kartın dışına maruz kalırsa, kısa devreye neden olmak kolaydır.

7. Tasarım yoluyla

Via, çok katmanlı PCB’nin önemli bileşenlerinden biridir ve delme maliyeti genellikle PCB üretim maliyetinin %30 ila %40’ını oluşturur. Basitçe söylemek gerekirse, PCB üzerindeki her deliğe yol adı verilebilir. İşlev açısından, yollar iki kategoriye ayrılabilir: biri katmanlar arasındaki elektriksel bağlantılar için kullanılır; diğeri ise cihazları sabitlemek veya konumlandırmak için kullanılır. Süreç açısından, yollar genellikle kör yol, gömülü yol ve geçiş yolu olmak üzere üç kategoriye ayrılır.

Kör delikler baskılı devre kartının üst ve alt yüzeylerinde bulunur ve belirli bir derinliğe sahiptir. Yüzey çizgisini ve alttaki iç çizgiyi bağlamak için kullanılırlar. Deliğin derinliği genellikle belirli bir oranı (açıklık) geçmez. Gömülü delik, baskılı devre kartının iç tabakasında bulunan ve devre kartının yüzeyine uzanmayan bağlantı deliğini ifade eder. Yukarıda bahsedilen iki tip delik, devre kartının iç katmanında yer alır ve laminasyondan önce bir açık delik oluşturma işlemi ile tamamlanır ve yolun oluşumu sırasında birkaç iç katman üst üste gelebilir. Üçüncü tip, tüm devre kartına nüfuz eden ve dahili ara bağlantı için veya bileşen montaj konumlandırma deliği olarak kullanılabilen açık delik olarak adlandırılır. Açık deliğin proseste gerçekleştirilmesi daha kolay ve maliyeti daha düşük olduğundan, diğer iki tür açık deliğin yerine çoğu baskılı devre kartında kullanılır. Aşağıdaki geçiş delikleri, aksi belirtilmedikçe geçiş delikleri olarak kabul edilir.

1. Tasarım açısından, bir geçiş esas olarak iki parçadan oluşur, biri ortadaki sondaj deliği ve diğeri sondaj deliğinin etrafındaki ped alanıdır. Bu iki parçanın boyutu, yolun boyutunu belirler. Açıkçası, yüksek hızlı, yüksek yoğunluklu PCB tasarımında, tasarımcılar her zaman geçiş deliği ne kadar küçükse o kadar iyi olduğunu umarlar, böylece kartta daha fazla kablolama alanı bırakılabilir. Ek olarak, geçiş deliği ne kadar küçükse, kendi parazit kapasitansı da o kadar küçüktür. Ne kadar küçükse, yüksek hızlı devreler için o kadar uygundur. Bununla birlikte, delik boyutundaki küçülme aynı zamanda maliyette bir artışa neden olur ve yolların boyutu sonsuza kadar küçültülemez. Delme ve kaplama gibi proses teknolojileri ile sınırlıdır: delik ne kadar küçükse, o kadar fazla delme Delik ne kadar uzun sürerse, merkez konumundan sapmak o kadar kolay olur; ve deliğin derinliği, delinmiş deliğin çapının 6 katını aştığında, delik duvarının düzgün bir şekilde bakırla kaplanması garanti edilemez. Örneğin, normal bir 6 katmanlı PCB kartının kalınlığı (delik derinliği) yaklaşık 50 Milyondur, bu nedenle PCB üreticilerinin sağlayabileceği minimum delme çapı sadece 8 Milyona ulaşabilir.

İkincisi, geçiş deliğinin kendisinin parazitik kapasitansı, zemine parazitik bir kapasitansa sahiptir. Yolun zemin katmanındaki izolasyon deliğinin çapının D2 olduğu biliniyorsa, yol pedinin çapı D1 ve PCB kartının kalınlığı T, Kart alt tabakasının dielektrik sabiti ε, ve yolun parazitik kapasitansı yaklaşık olarak: C=1.41εTD1/(D2-D1) Yolun parazitik kapasitansının devre üzerindeki ana etkisi, sinyalin yükselme süresini uzatmak ve devrenin hızını azaltmaktır.

3. Yolların parazitik endüktansı Benzer şekilde, yollarda parazitik kapasitansların yanı sıra parazitik endüktanslar da vardır. Yüksek hızlı dijital devrelerin tasarımında, yolların parazitik endüktanslarının neden olduğu hasar, genellikle parazitik kapasitansın etkisinden daha büyüktür. Parazitik seri endüktansı, baypas kapasitörünün katkısını zayıflatacak ve tüm güç sisteminin filtreleme etkisini zayıflatacaktır. Bir yolun yaklaşık parazitik endüktansını aşağıdaki formülle basitçe hesaplayabiliriz: L=5.08h[ln(4h/d)+1] burada L yolun endüktansını ifade eder, h yolun uzunluğudur ve d merkezdir Deliğin çapı. Yolun çapının endüktans üzerinde küçük bir etkiye sahip olduğu ve yolun uzunluğunun endüktans üzerinde en büyük etkiye sahip olduğu formülden görülebilir.

4. Yüksek hızlı PCB’de tasarım yoluyla. Yolların parazitik özelliklerinin yukarıdaki analizi sayesinde, yüksek hızlı PCB tasarımında, görünüşte basit yolların genellikle devre tasarımına büyük olumsuzluklar getirdiğini görebiliriz. Efekt.