PCB-Neuigkeiten - Wie man eine gute Leiterplatte herstellt

Wie man eine gute Leiterplatte herstellt

Wir sagen das, um eine Leiterplatte Es ist, aus einem entworfenen Schaltplan eine echte Leiterplatte zu machen. Bitte unterschätzen Sie diesen Prozess nicht. In der Tat, Es gibt viele Dinge, die im Prinzip funktionieren, aber im Engineering schwer zu erreichen sind, oder undere. Manche Menschen können die Dinge nicht erkennen, die verwirklicht werden können. Daher, Es ist nicht schwierig, eine gute Leiterplatte zu machen, aber es ist keine einfache Aufgabe, eine gute Leiterplatte zu machen.

Die beiden größten Schwierigkeiten im Bereich der Mikroelektronik sind die Verarbeitung von Hochfrequenzsignalen und schwachen Signalen. In dieser Hinsicht, das Niveau der Leiterplattenproduktion ist besonders wichtig. Das gleiche Prinzip Design, die gleichen Komponenten, and Leiterplatten hergestellt by different people have different Als Ergebnis, Wie können wir eine gute Leiterplatte machen? Basierend auf unseren bisherigen Erfahrungen, I would like to talk about my views on die following aspects:

1. Design goals must be clear

Receiving a design task, Sie müssen zuerst ihre Designziele klären, ob es sich um eine gewöhnliche Leiterplatte handelt, a Hochfrequenz-Leiterplatte, eine kleine Signalverarbeitung Leiterplatte oder eine Leiterplatte mit Hochfrequenz- und Kleinsignalverarbeitung, wenn es sich um eine gewöhnliche Leiterplatte handelt, Solange das Layout und die Verkabelung vernünftig und ordentlich sind, und die mechanischen Abmessungen sind genau, bei mittleren und langen Leitungen, Bestimmte Methoden müssen verwendet werden, um mit ihnen umzugehen, um die Last zu reduzieren.

Wenn Signalleitungen über 40MHz auf dem Leiterplatte, Besondere Überlegungen zu diesen Signalleitungen sind zu beachten, wie Übersprechen zwischen Zeilen. Wenn die Frequenz höher ist, Es gibt eine strengere Grenze für die Länge der Verkabelung. Nach der Netzwerktheorie der verteilten Parameter, Das Zusammenspiel zwischen Hochgeschwindigkeitsschaltung und Verdrahtung ist ein entscheidender Faktor und kann bei der Anlagenauslegung nicht ignoriert werden. Wenn die Gate-Übertragungsgeschwindigkeit steigt, der Widerstand auf den Signalleitungen wird entsprechend zunehmen, und das Übersprechen zwischen benachbarten Signalleitungen wird proportional zunehmen. Allgemein, Der Energieverbrauch und die Wärmeableitung von Hochgeschwindigkeitsstrecken sind ebenfalls sehr groß, so werden Hochgeschwindigkeits-Leiterplatten hergestellt. Es sollte genügend Aufmerksamkeit geschenkt werden.

Wenn es Millivolt- oder sogar Mikrovolt-schwache Signale auf der Leiterplatte gibt, benötigen diese Signalleitungen besondere Sorgfalt. Kleine Signale sind zu schwach und sehr anfällig für Störungen durch andere starke Signale. Abschirmungsmaßnahmen sind oft notwendig. Andernfalls wird das Signal-Rausch-Verhältnis stark reduziert. Dadurch wird das nützliche Signal von Rauschen untertaucht und kann nicht effektiv extrahiert werden.

Die Inbetriebnahme der Leiterplatte sollte auch in der Designphase berücksichtigt werden. Die physische Lage der Prüfstelle, die Isolation des Prüfpunktes und anderer Faktoren kann nicht ignoriert werden, weil einige kleine und hochfrequente Signale nicht direkt zur Messung der Sonde hinzugefügt werden können.

Darüber hinaus, andere verwandte Faktoren sollten berücksichtigt werden, wie die Anzahl der Schichten der Platte, die Gehäuseform der verwendeten Bauteile, und die mechanische Festigkeit der Platte. Vor der Herstellung einer Leiterplatte, Sie müssen eine gute Vorstellung von den Designzielen für das Design haben.

2. Understand the layout and wiring requirements of the functions of the electronic components used

We know that some special electronic components have special requirements in the layout and wiring, wie die analogen Signalverstärker von LOTI und APH. Die analogen Signalverstärker benötigen stabile Leistung und kleine Ripple. Halten Sie den analogen kleinen Signalteil so weit wie möglich vom Stromgerät entfernt. Auf dem OTI-Board, Der kleine Signalverstärkungsteil ist auch speziell mit einem Schild ausgestattet, um die streunenden elektromagnetischen Störungen abzuschirmen. Die GLINK-Chip auf der NTOI-Vorstand verwendet ECL-Technologie, das viel Strom verbraucht und Wärme erzeugt. Besondere Berücksichtigung des Wärmeableitungsproblems im Layout. Wenn natürliche Wärmeableitung verwendet wird, the GLINK-Chip muss an einem Ort mit relativ gleichmäßiger Luftzirkulation platziert werden., Und die abgestrahlte Wärme kann keinen großen Einfluss auf andere Chips haben. Wenn die Leiterplatte ist mit Lautsprechern oder anderen Hochleistungsgeräten ausgestattet, Es kann zu einer ernsthaften Verschmutzung der Stromversorgung führen. Auch diesem Punkt sollte genügend Aufmerksamkeit geschenkt werden.

Drei, the consideration of the layout of electronic components

The first factor that must be considered in the layout of electronic components is electrical performance. Setzen Sie die eng verbundenen elektronischen Komponenten so weit wie möglich zusammen. Besonders für einige Hochgeschwindigkeitsstrecken, Das Layout sollte so kurz wie möglich sein, und das Leistungssignal sollte so klein wie möglich sein. Die Signaleinrichtung sollte getrennt werden. Auf der Prämisse der Erfüllung der Schaltungsleistung, Die Komponenten müssen sauber und schön platziert werden, und einfach zu testen. Auch die mechanische Größe der Leiterplatte und die Lage der Steckdose müssen sorgfältig berücksichtigt werden.

Die Erdung und die Übertragungsverzögerungszeit auf der Verbindungsleitung im Hochgeschwindigkeitsnetz sind auch die ersten Faktoren, die bei der Systemauslegung zu berücksichtigen sind. Die Übertragungszeit auf der Signalleitung hat großen Einfluss auf die Gesamtsystemgeschwindigkeit, speziell für Hochgeschwindigkeits-ECL-Schaltungen. Obwohl der integrierte Schaltungsblock selbst sehr schnell ist, it is due to the use of ordinary interconnect lines on the backplane (the length of each 30cm line is about The delay of 2ns) increases the delay time, die die Geschwindigkeit des Systems stark reduzieren kann. Synchrone Arbeitsteile wie Schichtregister und Synchronzähler werden am besten auf derselben Steckplatine platziert, weil die Taktung an verschiedene Steckplatinen signalisiert Die Übertragungsverzögerungszeit ist nicht gleich, was dazu führen kann, dass das Schichtregister einen großen Fehler verursacht. Wenn es nicht auf einem Brett platziert werden kann, Die Länge der Taktleitung, die von der gemeinsamen Taktquelle an die Steckplatinen angeschlossen wird, muss an der Stelle gleich sein, an der Synchronisation der Schlüssel ist.

Vier, consideration of wiring

With the completion of the design of OTNI and star optical fiber network, es wird mehr geben Leiterplattes mit Hochgeschwindigkeitssignalleitungen über 100MHz, die in Zukunft ausgelegt werden müssen. Einige Grundkonzepte von Hochgeschwindigkeitsstrecken werden hier vorgestellt.

Transmission line

Any "long" signal path on the printed circuit board can be regarded as a kind of transmission line. Wenn die Übertragungsverzögerungszeit der Leitung viel kürzer als die Signalerhöhungszeit ist, Die Hauptreflexionen, die während der Signalanstiegsperiode erzeugt werden, werden untertaucht. Überschreitung, Rückstoß und Klingeln sind nicht mehr vorhanden. Für die meisten aktuellen MOS-Schaltungen, da das Verhältnis von Anstiegszeit zu Leitungsverzögerungszeit viel größer ist, Die Spur kann so lang sein wie Meter ohne Signalverzerrung. Für schnellere Logikschaltungen, besonders ultraschnelle ECL.

Für integrierte Schaltungen, aufgrund der Erhöhung der Kantengeschwindigkeit, wenn keine anderen Maßnahmen ergriffen werden, Die Länge der Spur muss stark verkürzt werden, um die Integrität des Signals zu erhalten.

Es gibt zwei Möglichkeiten, Hochgeschwindigkeitsschaltungen auf relativ langen Leitungen ohne ernsthafte Wellenformverzerrung arbeiten zu lassen. TTL nimmt Schottky Dioden Klemmmethode für schnell fallende Kanten an, so dass der Überschuss an einem Diodenspannungsabfall festgeklemmt wird, der niedriger als das Erdpotential ist. Auf der Ebene von, dies reduziert die Amplitude des Spiels. Die langsamer ansteigende Kante ermöglicht Überschwingen, but it is attenuated by the relatively high output impedance (50～80Ω) of the circuit in the “H” state. . Darüber hinaus, aufgrund der größeren Immunität des Status "H", das Kickback-Problem ist nicht sehr prominent. Für Geräte der Serie HCT, wenn Schottky Diodenklemme und Reihenwiderstandsabschluss kombiniert werden, Es wird sich verbessern Der Effekt wird offensichtlicher sein.

Wenn es einen Fan-Out entlang der Signalleitung gibt, Die oben vorgestellte TTL-Formgebungsmethode scheint bei einer höheren Bitrate und einer schnelleren Kantenrate etwas unzureichend zu sein. Weil es reflektierte Wellen in der Linie gibt, Sie neigen dazu, mit einer hohen Bitrate synthetisiert zu werden, Verursachung ernsthafter Signalverzerrungen und verringerter Störfestigkeit. Daher, um das Reflexionsproblem zu lösen, Im ECL-System wird üblicherweise eine andere Methode verwendet: die Methode der Linienimpedanzanpassung. Auf diese Weise, Die Reflexion kann kontrolliert werden und die Integrität des Signals kann gewährleistet werden.

Streng genommen, für konventionelle TTL- und CMOS-Geräte mit geringeren Kantengeschwindigkeiten, Übertragungsleitungen sind nicht sehr notwendig. Für schnelle ECL-Geräte mit höheren Kantengeschwindigkeiten, Übertragungsleitungen werden nicht immer benötigt. Aber bei Verwendung von Übertragungsleitungen, Sie haben die Vorteile, die Verbindungsverzögerung vorherzusagen und Reflexion und Oszillation durch Impedanzanpassung zu steuern.