וואָס איז שורה ברייט?

לאָמיר אָנהייבן מיט די באַסיקס. וואָס פּונקט איז שפּור ברייט? פארוואס איז עס וויכטיק צו ספּעציפיצירן אַ ספּעציפיש שפּור ברייט? דער ציל פון פּקב וויירינג איז צו פאַרבינדן קיין טיפּ פון ילעקטריקאַל סיגנאַל (אַנאַלאָג, דיגיטאַל אָדער מאַכט) פון איין נאָדע צו אנדערן.

א נאָדע קענען זיין אַ שטיפט פון אַ קאָמפּאָנענט, אַ צווייַג פון אַ גרעסערע שפּור אָדער פלאַך, אָדער אַ ליידיק בלאָק אָדער פּרובירן פונט פֿאַר פּראָובינג. שפּור ברייטז זענען יוזשאַוואַלי געמאסטן אין מילז אָדער טויזנטער פון אינטשעס. נאָרמאַל וויירינג ברייט פֿאַר פּראָסט סיגנאַלז (קיין ספּעציעלע רעקווירעמענץ) קען זיין עטלעכע אינטשעס אין די לענג פון 7-12 מיל.

די אַפּלאַקיישאַן טיפּיקלי דרייווז די וויירינג ברייט און וויירינג טיפּ אין פּקב פּלאַן און, אין עטלעכע פונט, יוזשאַוואַלי באַלאַנסעס פּקב מאַנופאַקטורינג קאָס, ברעט געדיכטקייַט/גרייס און פאָרשטעלונג. אויב די ברעט האט ספּעציעלע פּלאַן רעקווירעמענץ, אַזאַ ווי גיכקייַט אַפּטאַמאַזיישאַן, ראַש אָדער סאַפּרעשאַן פון קאַפּלינג אָדער הויך קראַנט/וואָולטידזש, די ברייט און טיפּ פון שפּור קען זיין מער וויכטיק ווי אָפּטימיזינג די מאַנופאַקטורינג קאָס פון אַ נאַקעט פּקב אָדער די קוילעלדיק ברעט גרייס.

ספּעסיפיקאַטיאָן רילייטינג צו וויירינג אין פּקב מאַנופאַקטורינג

טיפּיקאַללי, די פאלגענדע ספּעסאַפאַקיישאַנז פֿאַר וויירינג אָנהייבן צו פאַרגרעסערן די קאָס פון מאַנופאַקטורינג נאַקעט פּקבס.

רעכט צו שטרענגער פּקב טאָלעראַנץ און הויך-סוף ויסריכט פארלאנגט פֿאַר מאַנופאַקטורינג, דורכקוק אָדער טעסטינג פון פּקבס, די קאָס ווערן גאַנץ הויך:

ל שפּור ברייט ווייניקער ווי 5 מיל (0.005 אינטשעס)

ל שפּור ספּייסינג ווייניקער ווי 5 מיללס

L דורך האָלעס ווייניקער ווי 8 מיל אין דיאַמעטער

ל שפּור גרעב ווייניקער ווי אָדער גלייַך צו 1 אונס (גלייַך צו 1.4 מילז)

ל דיפפערענטיאַל פּאָר און קאַנטראָולד לענג אָדער וויירינג ימפּידאַנס

דיזיינז מיט הויך געדיכטקייַט וואָס קאַמביינז פּקב פּלאַץ גענומען, אַזאַ ווי זייער פיינלי ספּייסט BGA אָדער פּאַראַלעל בוסעס מיט הויך סיגנאַל ציילן, קען דאַרפן אַ שורה ברייט פון 2.5 מיל, ווי געזונט ווי ספּעציעל טייפּס פון דורך-האָלעס מיט אַ דיאַמעטער פון אַרויף צו 6 מיל, אַזאַ ווי ווי לאַזער דרילד מיקראָטהראָוגה-האָלעס. קאָנווערסעלי, עטלעכע הויך-מאַכט דיזיינז קען דאַרפן זייער גרויס וויירינג אָדער פּליינז, קאַנסומינג גאַנץ לייַערס און גיסן אונסעס וואָס זענען טיקער ווי נאָרמאַל. אין פּלאַץ-קאַנסטריינד אַפּלאַקיישאַנז, זייער דין פּלאַטעס מיט עטלעכע לייַערס און אַ לימיטעד קופּער גרעב פון אַ האַלב אונס (0.7 מיל גרעב) קען זיין פארלאנגט.

אין אנדערע קאַסעס, דיזיינז פֿאַר הויך-גיכקייַט קאָמוניקאַציע פון ​​איין פּעריפעראַל צו אנדערן קען דאַרפן וויירינג מיט קאַנטראָולד ימפּידאַנס און ספּעציפיש ברייט און ספּייסינג צווישן יעדער אנדערע צו מינאַמייז אָפּשפּיגלונג און ינדוקטיווע קאַפּלינג. אָדער דער פּלאַן קען דאַרפן אַ זיכער לענג צו גלייַכן אנדערע באַטייַטיק סיגנאַלז אין די ויטאָבוס. הויך וואָולטידזש אַפּלאַקיישאַנז דאַרפן זיכער זיכערקייַט פֿעיִקייטן, אַזאַ ווי מינאַמייזינג די ווייַטקייט צווישן צוויי יקספּאָוזד דיפערענטשאַל סיגנאַלז צו פאַרמייַדן אַרסינג. רעגאַרדלעסס פון קעראַקטעריסטיקס אָדער פֿעיִקייטן, טרייסינג זוך איז וויכטיק, אַזוי לאָזן אונדז ויספאָרשן פאַרשידן אַפּלאַקיישאַנז.

פאַרשידן וויירינג ברייט און טהיקקנעססעס

פּקבס טיפּיקלי אַנטהאַלטן אַ פאַרשיידנקייַט פון שורה ברייט, ווייַל זיי אָפענגען אויף סיגנאַל רעקווירעמענץ (זען פיגורע 1). די פינעסטער טראַסעס געוויזן זענען פֿאַר אַלגעמיין-ציל טטל (טראַנזיסטאָר-טראַנזיסטאָר לאָגיק) מדרגה סיגנאַלז און האָבן קיין ספּעציעל רעקווירעמענץ פֿאַר הויך קראַנט אָדער ראַש שוץ.

דאס וועט זיין די מערסט פּראָסט וויירינג טייפּס אויף דעם ברעט.

טיקער וויירינג איז אָפּטימיזעד פֿאַר קראַנט קעריינג קאַפּאַציטעט און קענען זיין געוויינט פֿאַר פּעריפעראַלס אָדער מאַכט-פֿאַרבונדענע פאַנגקשאַנז וואָס דאַרפן העכער מאַכט, אַזאַ ווי פאַנס, מאָטאָרס און רעגולער מאַכט טראַנספערס צו נידעריקער-מדרגה קאַמפּאָונאַנץ. דער אויבערשטער לינקס טייל פון די פיגור אפילו ווייַזן אַ דיפערענטשאַל סיגנאַל (וסב הויך-גיכקייַט) וואָס דיפיינז אַ ספּעציפיש ספּייסינג און ברייט צו טרעפן די ימפּידאַנס רעקווירעמענץ פון 90 ω. פיגורע 2 ווייזט אַ ביסל דענסער קרייַז ברעט וואָס האט זעקס לייַערס און ריקווייערז אַ BGA (פּילקע גריד מענגע) פֿאַרזאַמלונג וואָס ריקווייערז פיינער וויירינג.

ווי צו רעכענען די ברייט פון די פּקב שורה?

לאָמיר דורכגיין דעם פּראָצעס פון קאַלקיאַלייטינג אַ זיכער שפּור ברייט פֿאַר אַ מאַכט סיגנאַל וואָס טראַנספערס קראַנט פון אַ מאַכט קאָמפּאָנענט צו אַ פּעריפעראַל מיטל. אין דעם בייַשפּיל, מיר רעכענען די מינימום שורה ברייט פון די מאַכט דרך פֿאַר אַ דק מאָטאָר. די מאַכט דרך סטאַרץ ביי די פוסע, קראָסיז די ה-בריק (דער קאָמפּאָנענט געניצט צו פירן מאַכט טראַנסמיסיע אַריבער די דק מאָטאָר ווינדינגס) און טערמאַנייץ ביי די קאַנעקטער פון די מאָטאָר. די דורכשניטלעך קעסיידערדיק מאַקסימום קראַנט פארלאנגט דורך אַ דק מאָטאָר איז וועגן 2 אַמפּערעס.

איצט, פּקב וויירינג אקטן ווי אַ רעסיסטאָר, און די מער און נעראָוער די וויירינג, די מער קעגנשטעל איז צוגעגעבן. אויב די וויירינג איז נישט ריכטיק דיפיינד, די הויך קראַנט קען שעדיקן וויירינג און/אָדער פאַרשאַפן אַ באַטייטיק וואָולטידזש קאַפּ צו די מאָטאָר (ריזאַלטינג אין רידוסט גיכקייַט). די NetC21_2 געוויזן אין פיגורע 3 איז וועגן 0.8 אינטשעס לאַנג און דאַרף אַ מאַקסימום קראַנט פון 2 אַמפּערעס. אויב מיר יבערנעמען עטלעכע גענעראַל טנאָים, אַזאַ ווי 1 אונס פון קופּער גיסן און צימער טעמפּעראַטור בעשאַס נאָרמאַל אָפּעראַציע, מיר דאַרפֿן צו רעכענען די מינימום שורה ברייט און די געריכט דרוק קאַפּ אין דער ברייט.

ווי צו רעכענען PCB וויירינג קעגנשטעל?

די פאלגענדע יקווייזשאַן איז געניצט פֿאַר שפּור שטח:

שטח [מילס ²] = (קראַנט [אַמפּס] / (ק * (טעמפּ_ריסע [° C]) ^ ב)) ^ (1 / C), וואָס נאָכגיין די קריטעריאָן פון די IPC ויסווייניקסט שיכטע (אָדער שפּיץ / דנאָ), k = 0.048, ב = 0.44, C = 0.725. באַמערקונג אַז די בלויז בייַטעוודיק וואָס מיר טאַקע דאַרפֿן צו טאָן איז קראַנט.

די נוצן פון דעם געגנט אין די פאלגענדע יקווייזשאַן וועט געבן אונדז די נויטיק ברייט וואָס דערציילט אונדז די שורה ברייט צו פירן די קראַנט אָן קיין פּאָטענציעל פּראָבלעמס:

ברייט [Mils] = שטח [Mils ^ 2] / (גרעב [oz] * 1.378 [mils / oz]), וווּ 1.378 איז שייך צו דער נאָרמאַל 1 oz גיסן גרעב.

דורך ינסערטינג 2 אַמפּערעס פון קראַנט אין די אויבן כעזשבן, מיר באַקומען אַ מינימום פון 30 מילז פון וויירינג.

אָבער דאָס קען נישט זאָגן אונדז וואָס די וואָולטידזש קאַפּ וועט זיין. דאָס איז מער ינוואַלווד ווייַל עס דאַרף צו רעכענען די קעגנשטעל פון די דראָט, וואָס קענען זיין דורכגעקאָכט לויט די פאָרמולע געוויזן אין פיגורע 4.

אין דעם פאָרמולע, ρ = קופּער רעסיסטיוויטי, α = קופּער טעמפּעראַטור קאָואַפישאַנט, ט = שפּור גרעב, וו = שפּור ברייט, ל = שפּור לענג, ט = טעמפּעראַטור. אויב אַלע די באַטייַטיק וואַלועס זענען ינסערטאַד אין אַ 0.8 “לענג פון 30 מיל ברייט, מיר געפֿינען אַז די וויירינג קעגנשטעל איז וועגן 0.03? און דאָס לאָווערס די וואָולטידזש מיט וועגן 26 מוו, וואָס איז פייַן פֿאַר די אַפּלאַקיישאַן. עס איז נוציק צו וויסן וואָס אַפעקץ די וואַלועס.

ספּייסינג און לענג פון די פּקב קאַבלע

פֿאַר דיגיטאַל דיזיינז מיט הויך-גיכקייַט קאָמוניקאַציע, ספּעציעלע ספּייסינג און אַדזשאַסטיד לענגקטס קען זיין פארלאנגט צו מינאַמייז קראָססטאַלק, קאַפּלינג און אָפּשפּיגלונג. פֿאַר דעם צוועק, עטלעכע פּראָסט אַפּלאַקיישאַנז זענען וסב-באזירט סיריאַל דיפערענטשאַל סיגנאַלז און באַראַן-באזירט פּאַראַלעל דיפערענטשאַל סיגנאַלז. וסואַללי, וסב 2.0 וועט דאַרפן דיפערענטשאַל רוטינג ביי 480 מביט/s (וסב הויך גיכקייַט קלאַס) אָדער העכער. דאָס איז טייל ווייַל הויך-גיכקייַט וסב טיפּיקלי אַפּערייץ מיט פיל נידעריקער וואָולטידזש און דיפעראַנסיז, וואָס ברענגען די קוילעלדיק סיגנאַל הייך נעענטער צו הינטערגרונט ראַש.

עס זענען דריי וויכטיק טינגז צו באַטראַכטן ווען איר אַריבערפירן הויך-גיכקייַט וסב קייבאַלז: דראָט ברייט, פירן ספּייסינג און קאַבלע לענג.

אַלע פון ​​זיי זענען וויכטיק, אָבער די מערסט קריטיש פון די דריי איז צו מאַכן זיכער אַז די לענג פון די צוויי שורות גלייַכן ווי פיל ווי מעגלעך. ווי אַ גענעראַל גראָבער פינגער הערשן, אויב די לענג פון די קייבאַלז איז נישט מער ווי 50 מילאַגראַמז אַנדערש (פֿאַר הויך-גיכקייַט וסב), דאָס ינקריסאַז די ריזיקירן פון אָפּשפּיגלונג באטייטיק, וואָס קען פירן צו נעבעך קאָמוניקאַציע. ריכטן ימפּידאַנס פון 90 אָום איז אַ גענעראַל באַשרייַבונג פֿאַר וויירינג דיפערענטשאַל פּאָר. צו דערגרייכן דעם ציל, רוטינג זאָל זיין אָפּטימיזעד אין ברייט און ספּייסינג.

פיגורע 5 ווייזט אַ ביישפּיל פון אַ דיפערענטשאַל פּאָר פֿאַר וויירינג הויך-גיכקייַט וסב ינטערפייסיז מיט 12 מיל ברייט וויירינג אין 15 מיל ינטערוואַלז.

ינטערפאַסעס פֿאַר זכּרון-באזירט קאַמפּאָונאַנץ וואָס אַנטהאַלטן פּאַראַלעל ינטערפייסיז (אַזאַ ווי DDR3-SDRAM) וועט זיין מער קאַנסטריינד אין טערמינען פון דראָט לענג. רובֿ הויך-סוף PCB פּלאַן ווייכווארג וועט האָבן לענג אַדזשאַסטמאַנט קייפּאַבילאַטיז וואָס אַפּטאַמייז די שורה לענג צו גלייַכן אַלע באַטייַטיק סיגנאַלז אין די פּאַראַלעל ויטאָבוס. פיגורע 6 ווייזט אַ ביישפּיל פון אַ DDR3 אויסלייג מיט לענג אַדזשאַסטמאַנט וויירינג.

טראַסעס און פּליינז פון ערד פילונג

עטלעכע אַפּלאַקיישאַנז מיט ראַש-שפּירעוודיק קאַמפּאָונאַנץ, אַזאַ ווי וויירליס טשיפּס אָדער אַנטענאַז, קען דאַרפן אַ ביסל עקסטרע שוץ. דיזיינינג וויירינג און פּליינז מיט עמבעדיד ערד האָלעס קענען זייער מינאַמייז די קאַפּלינג פון נירביי וויירינג אָדער פלאַך פּיקינג און אַוועק-ברעט סיגנאַלז אַז קריכן אין די עדזשאַז פון די ברעט.

פיגורע 7 ווייזט אַ ביישפּיל פון אַ בלועטאָאָטה מאָדולע געשטעלט לעבן דעם ברעג פון דעם טעלער, מיט זיין אַנטענע (דורך פאַרשטעלן געדרוקט “אַנט” מאַרקינגז) אַרויס אַ דיק שורה מיט עמבעדיד דורך-האָלעס פארבונדן צו דער ערד פאָרמירונג. דאָס העלפּס צו יזאָלירן די אַנטענע פֿון אנדערע אַנבאָרד סערקאַץ און פּליינז.

דער אָלטערנאַטיוו אופֿן פון רוטינג דורך דער ערד (אין דעם פאַל אַ פּאָליגאָנאַל פלאַך) קענען זיין געוויינט צו באַשיצן די ברעט קרייַז פֿון פונדרויסנדיק אַוועק-ברעט וויירליס סיגנאַלז. פיגורע 8 ווייזט אַ ראַש-שפּירעוודיק פּקב מיט אַ גראָונדעד דורך-לאָך עמבעדיד פלאַך צוזאמען די פּעריפעריע פון ​​די ברעט.

בעסטער פּראַקטיסיז פֿאַר פּקב וויירינג

פילע סיבות באַשטימען די וויירינג קעראַקטעריסטיקס פון די פּקב פעלד, אַזוי זיין זיכער צו נאָכפאָלגן די בעסטער פּראַקטיסיז ווען וויירינג דיין ווייַטער פּקב, און איר וועט געפֿינען אַ וואָג צווישן פּקב פאַביאַלאַס קאָס, קרייַז געדיכטקייַט און קוילעלדיק פאָרשטעלונג.