Elektronisches Design - Fähigkeiten zur Verdrahtung von Leiterplatten 6 Fragen und Antworten

1. Wie wählt man eine Leiterplatte aus? Wie vermeidet man hochfrequente Interferenzen durch Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung zu den umgebenden analogen Kleinsignalen? Gibt es grundlegende Designideen?

Antwort: Die Wahl der Leiterplatte muss ein Gleichgewicht zwischen Erfüllung der Designanforderungen und Massenproduktion und Kosten finden. Die Konstruktionsanforderungen umfassen sowohl elektrische als auch mechanische Teile. Diese Materialfrage ist in der Regel wichtiger, wenn Hochgeschwindigkeits-PCB boards (frequency greater than GHz). Zum Beispiel, das übliche FR-4 Material, Der dielektrische Verlust bei einer Frequenz von mehreren GHz wird einen großen Einfluss auf die Signaldämpfung haben, und möglicherweise nicht geeignet sein. Was Elektrizität betrifft, Achten Sie darauf, ob die dielektrische Konstante und der dielektrische Verlust für die entworfene Frequenz geeignet sind. Die Grundidee der Vermeidung von Hochfrequenzstörungen besteht darin, die elektromagnetischen Feldstörungen von Hochfrequenzsignalen zu minimieren, which is the so-called crosstalk (Crosstalk). Sie können den Abstand zwischen dem Hochgeschwindigkeitssignal und dem Analogsignal erhöhen, oder Bodenschutz hinzufügen/Shunt-Spuren neben dem analogen Signal. Achten Sie auch auf die Störstörungen von der digitalen Masse zur analogen Masse.

2.Es ist allgemein bekannt, dass die Leiterplatte viele Schichten enthält, aber die Bedeutung einiger von ihnen ist mir nicht sehr klar.

Antwort: Viele der Fachbegriffe von EDA-Software haben nicht die gleiche Definition. Im Folgenden wird die mögliche Bedeutung wörtlich erklärt.

Mechanisch: Allgemeine Mehrfingerplatten-Art Bearbeitungsdimensionierungsschicht

Keepoutlayer: Definieren Sie den Bereich, in dem Drähte, Durchkontaktierungen oder Teile nicht platziert werden können. Diese Grenzwerte können unabhängig voneinander definiert werden. Topoverlay: Die Bedeutung kann nicht wörtlich erkannt werden. Weitere Informationen zur weiteren Diskussion bereitstellen.

Bottomoverlay: Die Bedeutung kann nicht wörtlich erkannt werden. Weitere Informationen können zur weiteren Diskussion zur Verfügung gestellt werden.

Toppaste: Die oberste Schicht muss den Teil der Lotpaste auf der Kupferhaut freilegen.

Bottompaste: Die untere Schicht muss den Teil der Lotpaste auf der Kupferhaut freilegen.

Topsold: Sollte sich auf die obere Lötmaske beziehen, um versehentlichen Kurzschluss während des Herstellungsprozesses oder zukünftige Reparaturen zu vermeiden. Bottomsolder: Sollte sich auf die untere Lötmaske beziehen.

Drillguide: Es kann eine Tabelle mit verschiedenen Öffnungsgrößen, entsprechenden Symbolen und Zahlen sein.

Bohrzeichnung: Bezieht sich auf die Lochzeichnung, jeder unterschiedliche Lochdurchmesser hat ein entsprechendes Symbol.

Mehrschichtig: Für einseitige und beidseitige Platten sollte es keine einlagige Schicht geben, die sich auf Mehrschichtplatten beziehen kann.

3.Ein System wird oft in mehrere Leiterplatten unterteilt, mit Netzteilen, Schnittstellen, Motherboards usw., und die Massedrähte zwischen den Leiterplatten sind oft miteinander verbunden, was zur Bildung vieler Schleifen, wie niederfrequentes Schleifenrauschen führt. Ich kenne dieses Problem nicht. Wie zu lösen?

Antwort: Wenn das Signal oder die Stromversorgung zwischen jeder Leiterplatte miteinander verbunden ist, zum Beispiel wenn Platine A eine Stromversorgung hat oder ein Signal an Platine B gesendet wird, muss eine gleiche Menge Strom von der Masse zurück zu Platine A fließen (dies ist Kirchoff-Stromgesetz). Der Strom auf dieser Erde wird den Platz mit der geringsten Impedanz finden, um zurückzufließen. Daher sollte an jeder Schnittstelle, ob es sich um eine Leistungs- oder Signalverbindung handelt, die Anzahl der Pins, die der Masseschicht zugewiesen sind, nicht zu klein sein, um die Impedanz zu reduzieren, wodurch das Rauschen auf der Masseschicht reduziert werden kann. Darüber hinaus können Sie auch die gesamte Stromschleife analysieren, insbesondere den Teil mit einem großen Strom, und die Verbindung der Erdungsschicht oder des Erdungskabels anpassen, um den Stromfluss zu steuern (zum Beispiel eine niedrige Impedanz irgendwo machen, damit der größte Teil des Stroms von diesem Weg fließt), um die Auswirkungen auf andere empfindlichere Signale zu reduzieren.

4. (1) Können Sie einige empirische Daten, Formeln und Methoden zur Schätzung der Impedanz der Verkabelung bereitstellen? (2) Wenn die Impedanzanpassungsanforderungen nicht erfüllt werden können, ist es besser, einen parallelen Matching Widerstand am Ende der Signalleitung hinzuzufügen oder einen Reihenübereinstimmungswiderstand zur Signalleitung hinzuzufügen. (3) Kann ein Erdungskabel zur Mitte der Differenzsignalleitung hinzugefügt werden?

Antwort: 1. Im Folgenden finden Sie zwei häufig referenzierte charakteristische Impedanzformeln: a. Mikrostreifen Z={87/[sqrt(Er+1.41)]}ln[5.98H/(0.8W+T)] Among them, W ist die Linienbreite, T ist die Kupferdicke der Spur, H ist der Abstand von der Spur zur Bezugsebene, und Er ist die dielektrische Konstante der Leiterplattenmaterial. Diese Formel ist anzuwenden, wenn 0.1<(W/H)<2.0 and 1<(Er)<15. b. Stripline Z=[60/sqrt(Er)]ln{4H/[0.67π(T+0.8W)]} Among them, H ist der Abstand zwischen den beiden Bezugsebenen, und die Spur befindet sich auf den beiden Bezugsebenen in der Mitte. Diese Formel ist anzuwenden, wenn W/H<0.35 und T/H<0.25. Es ist besser, Simulationssoftware zu verwenden, um genauer zu berechnen.

2. Es gibt mehrere Faktoren, die bei der Auswahl der Beendigungsmethode zu berücksichtigen sind: a. Die Struktur und Stärke des Quelltreibers. b. Die Größe des Stromverbrauchs. c. Die Auswirkungen auf die Zeitverzögerung, dies ist die wichtigste Überlegung. Daher ist es schwierig zu sagen, welche Beendigungsmethode besser ist.

3. Im Allgemeinen kann der Erdungskabel nicht in der Mitte des Differenzsignals hinzugefügt werden. Denn der wichtigste Punkt des Anwendungsprinzips von Differenzsignalen ist die Nutzung der Vorteile der Kopplung zwischen Differenzsignalen, wie Flussunterdrückung und Rauschfestigkeit. Wenn Sie in der Mitte einen Erdungsdraht hinzufügen, wird der Kopplungseffekt zerstört.

5. Stellen Sie einige Fremdstrom-Hochgeschwindigkeits-PCB-Designebenen, Verarbeitungsfähigkeiten, Verarbeitungsebenen, Verarbeitungsmaterialien und verwandte technische Bücher und Materialien vor?

Antwort: Heutzutage werden digitale Hochgeschwindigkeitsschaltungen in verwandten Bereichen wie Kommunikationsnetzen und Computern verwendet. In Bezug auf das Kommunikationsnetzwerk hat die Arbeitsfrequenz der Leiterplatte bis zu GHz erreicht, und die Anzahl der Schichten ist so hoch wie 40-Schichten, soweit ich weiß. Computerbezogene Anwendungen sind auch auf die Weiterentwicklung von Chips zurückzuführen, sei es ein allgemeiner PC oder ein Server (Server), die höchste Betriebsfrequenz auf der Platine hat auch über 400MHz erreicht (wie Rambus). Als Reaktion auf diese Nachfrage nach Hochgeschwindigkeits- und High-Density-Verkabelungen haben sich die Anforderungen an blinde/vergrabene Durchkontaktierungen, Mircrovias und Aufbauprozesse allmählich erhöht. Diese Konstruktionsanforderungen stehen Herstellern für die Serienfertigung zur Verfügung. Hier sind einige gute technische Bücher: 1. Howard W. Johnson, "High-Speed Digital Design – Handbook of Black Magic"; 2. Stephen H. Hall, "High-Speed Digital System Design"; 3. Brian Yang, "Digital Signal Integrity";

6. Bezüglich des Designs und der Verarbeitung von flexiblen Leiterplatten ist es geplant, flexibles Leiterplattendesign zu verwenden, um das Problem der Signalübertragung und Leiterplattenverbindung in kleinen Abbildungssystemen zu lösen. Erfordert das Rigid-Flex Board Design spezielle Design-Software und Spezifikationen? Darüber hinaus, wo können wir diese Art der Leiterplattenbearbeitung in China durchführen?

Answer: You can use general PCB design software to design a flexible printed circuit (Flexible Printed Circuit). Es wird auch von Hersteller von FPC im Gerber Format. Da sich das Herstellungsverfahren von dem der allgemeinen Leiterplatten unterscheidet, Verschiedene Hersteller haben ihre Grenzen bei der Mindestlinienbreite, minimaler Zeilenabstand, und minimale Durchkontaktierungen basierend auf ihren Fertigungsfähigkeiten. Darüber hinaus, Es kann durch Verlegen einiger Kupferhaut am Wendepunkt der flexiblen Leiterplatte verstärkt werden. Wie für den Hersteller, Sie finden es im Internet "FPC" als Stichwortabfrage.