Leiterplattentechnisch - Grundlegende Grundlagen der Leiterplattenverdrahtung

In PCB-Design, Verkabelung ist ein wichtiger Schritt zum vollständigen Produktdesign. Es kann gesagt werden, dass die vorherigen Vorbereitungen dafür gemacht sind. In der gesamten Leiterplatte, Der Verdrahtungsentwurfsprozess ist am beschränktesten, die Fähigkeiten sind die kleinsten, und die Arbeitsbelastung ist die größte.

PCB-Verdrahtung umfasst einseitige Verdrahtung, doppelseitige Verdrahtung und mehrschichtige Verdrahtung. Es gibt auch zwei Arten der Verkabelung: automatische Verkabelung und interaktive Verkabelung. Vor der automatischen Verdrahtung können Sie interaktiv die strengeren Leitungen vorverdrahten. Die Kanten des Eingangs- und Ausgangsends sollten benachbart und parallel vermieden werden, um Reflexionsstörungen zu vermeiden. Falls erforderlich, sollte Erdungsdraht zur Isolierung hinzugefügt werden, und die Verkabelung von zwei benachbarten Schichten sollte senkrecht zueinander sein. Parasitische Kopplung kann leicht parallel erfolgen.

Die Layoutrate des automatischen Routings hängt von einem guten Layout ab. Die Routing-Regeln können voreingestellt werden, einschließlich der Anzahl der Biegung der Spur, der Anzahl der Durchgänge, der Anzahl der Schritte usw. Im Allgemeinen erforschen Sie zuerst die Kettverleitung, schließen Sie schnell die kurzen Drähte an und führen Sie dann die Labyrinthverdrahtung durch. Zunächst wird die zu verlegende Verdrahtung für den globalen Verdrahtungsweg optimiert. Es kann die verlegten Drähte nach Bedarf trennen. Und versuchen Sie, neu zu verdrahten, um den Gesamteffekt zu verbessern.

Das aktuelle Leiterplattendesign mit hoher Dichte hat das Gefühl, dass das Durchgangsloch nicht geeignet ist, und es verschwendet viele wertvolle Verdrahtungskanäle. Um diesen Widerspruch zu lösen, sind blinde und vergrabene Lochtechnologien entstanden, die nicht nur die Rolle des Durchgangslochs erfüllen. Es spart auch viele Verdrahtungskanäle, um den Verdrahtungsprozess bequemer, glatter und vollständiger zu machen. Der PCB Board Design Prozess ist ein komplexer und einfacher Prozess. Um es gut zu meistern, ist ein umfangreiches elektronisches Design erforderlich. Nur wenn das Personal es selbst erlebt, kann es die wahre Bedeutung davon erfahren.

1. Behandlung der Stromversorgung und des Erdungskabels

Selbst wenn die Verdrahtung in der gesamten Leiterplatte gut abgeschlossen ist, verringern die Störungen, die durch die unsachgemäße Berücksichtigung der Stromversorgung und des Erdungskabels verursacht werden, die Leistung des Produkts und beeinflussen manchmal sogar die Erfolgsrate des Produkts. Daher muss die Verdrahtung der Elektro- und Erddrähte ernst genommen werden, und die Geräuschstörungen, die durch die Elektro- und Erddrähte erzeugt werden, sollten minimiert werden, um die Qualität des Produkts sicherzustellen.

Jeder Ingenieur, der an der Entwicklung elektronischer Produkte beteiligt ist, versteht die Ursache des Rauschens zwischen dem Erdungskabel und der Stromleitung, und jetzt wird nur die reduzierte Geräuschunterdrückung beschrieben:

(1) Es ist bekannt, dass ein Entkopplungskondensator zwischen der Stromversorgung und dem Erdungskabel hinzugefügt wird.

(2) Breite die Breite der Strom- und Erdungskabel so weit wie möglich, vorzugsweise ist der Erdungskabel breiter als der Stromdraht, ihre Beziehung ist: Erdungskabel>Stromdraht>Signaldraht, normalerweise ist die Signaldrahtbreite: 0.2～0.3mm, die dünnste Die Breite kann 0.05～0.07mm erreichen, das Netzkabel ist 1.2～2.5 mm

Für die Leiterplatte der digitalen Schaltung kann ein breiter Massedraht verwendet werden, um eine Schleife zu bilden, das heißt, um ein Erdungsnetz zu verwenden (die Masse der analogen Schaltung kann auf diese Weise nicht verwendet werden)

(3) Verwenden Sie eine große Fläche der Kupferschicht als Massedraht und verbinden Sie die ungenutzten Stellen auf der Leiterplatte mit der Masse als Massedraht. Oder es kann zu einer mehrschichtigen Platine gemacht werden, und die Stromversorgung und Erdungskabel belegen jeweils eine Schicht.

2. Gemeinsame Bodenbearbeitung der digitalen Schaltung und der analogen Schaltung

Viele Leiterplatten sind keine Einzelfunktionsschaltungen mehr (digitale oder analoge Schaltungen), sondern bestehen aus einer Mischung aus digitalen und analogen Schaltungen. Daher ist es notwendig, die gegenseitige Störung zwischen ihnen bei der Verdrahtung zu berücksichtigen, insbesondere die Störung auf dem Erdungskabel.

Die Frequenz der digitalen Schaltung ist hoch, und die Empfindlichkeit der analogen Schaltung ist stark. Für die Signalleitung sollte die Hochfrequenz-Signalleitung so weit wie möglich von der empfindlichen analogen Schaltungseinrichtung entfernt sein. Für die Erdungsleitung hat die gesamte Leiterplatte nur einen Knoten zur Außenwelt, so dass das Problem der digitalen und analogen gemeinsamen Masse innerhalb der Leiterplatte behandelt werden muss, und die digitale Masse und die analoge Masse innerhalb der Leiterplatte sind tatsächlich getrennt und sie sind nicht miteinander verbunden, sondern an der Schnittstelle (wie Stecker usw.), die die Leiterplatte mit der Außenwelt verbindet. Es besteht eine kurze Verbindung zwischen der digitalen Masse und der analogen Masse. Bitte beachten Sie, dass es nur einen Anschlusspunkt gibt. Es gibt auch ungewöhnliche Gründe auf der Leiterplatte, die durch das Systemdesign bestimmt wird.

3. Die Signalleitung wird auf der elektrischen (Erdungs-) Schicht verlegt

In der Mehrschichtige Leiterplatte Verkabelung, weil es nicht viele Drähte in der Signalleitungsschicht gibt, die nicht verlegt wurden, Das Hinzufügen von mehr Schichten verursacht Abfall und erhöht einen gewissen Arbeitsaufwand in der Produktion, und die Kosten werden entsprechend steigen. Um diesen Widerspruch zu lösen, you can consider wiring on the electrical (ground) layer. Die Leistungsschicht sollte zuerst berücksichtigt werden, und die Bodenschicht zweite. Weil es am besten ist, die Integrität der Formation zu bewahren.

4. Behandlung von Verbindungsbeinen in großflächigen Leitern

Bei der großflächigen Erdung (Strom) sind die Beine gemeinsamer Komponenten damit verbunden. Die Behandlung der Verbindungsbeine muss umfassend berücksichtigt werden. In Bezug auf die elektrische Leistung ist es besser, die Pads der Komponentenbeine mit der Kupferoberfläche zu verbinden. Es gibt einige unerwünschte versteckte Gefahren beim Schweißen und Montage von Komponenten, wie: 1. Schweißen erfordert Hochleistungsheizungen. 2. Es ist einfach, virtuelle Lötstellen zu verursachen. Daher werden sowohl elektrische Leistungs- als auch Prozessanforderungen in kreuzförmige Pads, sogenannte Hitzeschilde, allgemein bekannt als thermische Pads (Thermal), umgewandelt, so dass virtuelle Lötstellen aufgrund übermäßiger Querschnittswärme während des Lötens erzeugt werden können. Sex ist stark reduziert. Die Verarbeitung des Power (Ground) Beins der Multilayer Platine ist die gleiche.

5. Die Rolle des Netzwerksystems in der Verdrahtung

In vielen CAD-Systemen wird die Verdrahtung anhand des Netzwerksystems ermittelt. Das Gitter ist zu dicht und der Pfad hat zugenommen, aber der Schritt ist zu klein und die Datenmenge im Feld ist zu groß. Dies wird zwangsläufig höhere Anforderungen an den Speicherplatz des Geräts und auch an die Rechengeschwindigkeit der computerbasierten elektronischen Produkte haben. Großer Einfluss. Einige Wege sind ungültig, z.B. durch die Pads der Bauteilbeine oder durch Montagelöcher und feste Löcher. Zu spärliche Netze und zu wenige Kanäle haben großen Einfluss auf die Verteilungsrate. Daher muss es ein gut platziertes und vernünftiges Netzsystem geben, um die Verkabelung zu unterstützen.

Der Abstand zwischen den Beinen der Standardkomponenten beträgt 0.1 Zoll (2.54 mm), so dass die Basis des Rastersystems im Allgemeinen auf 0.1 Zoll (2.54 mm) oder ein integrales Vielfaches von weniger als 0.1 Zoll eingestellt ist, wie: 0.05 Zoll, 0.025 Zoll, 0.02 Zoll usw.

6. Prüfung der Konstruktionsregeln (DRK)

Nachdem der Verdrahtungsentwurf abgeschlossen ist, ist es notwendig, sorgfältig zu überprüfen, ob der Verdrahtungsentwurf den vom Designer festgelegten Regeln entspricht, und gleichzeitig ist es notwendig, zu bestätigen, ob die Regeln den Anforderungen des Druckplattenproduktionsprozesses entsprechen. Die Generalinspektion hat folgende Aspekte:

(1) Ist der Abstand zwischen Linie und Linie, Linie und Komponentenpolster, Linie und Durchgangsloch, Komponentenpolster und Durchgangsloch, Durchgangsloch und Durchgangsloch angemessen und ob es die Produktionsanforderungen erfüllt?

(2) Ist die Breite der Stromleitung und der Erdungsleitung angemessen, und gibt es eine enge Kopplung zwischen der Stromleitung und der Erdungsleitung (niedrige Wellenimpedanz)? Gibt es einen Platz in der Leiterplatte, an dem der Erdungskabel verbreitert werden kann? (3) Ob die besten Maßnahmen für die Schlüsselsignalleitungen ergriffen wurden, wie die kürzeste Länge, wird die Schutzleitung hinzugefügt, und die Eingangs- und Ausgangsleitung sind klar getrennt.

(4) Ob es separate Massedrähte für die analoge Schaltung und die digitale Schaltung gibt.

(5) Ob die Grafiken (wie Symbole, Anmerkungen), die der Leiterplatte nachträglich hinzugefügt werden, Signalkurzschlüsse verursachen.

(6) Modifizieren Sie einige unerwünschte lineare Formen.

(7) Is there a Prozess line on the PCB? Ob die Lötmaske den Anforderungen der Leiterplattenproduktion process, ob die Größe der Lötmaske angemessen ist, und ob das Zeichen-Logo auf dem Gerätepad gedrückt wird, um die Qualität der elektrischen Geräte nicht zu beeinträchtigen.

(8) Ob die äußere Rahmenkante der Energiegrundschicht in der Mehrschichtplatte reduziert ist, wie die Kupferfolie der Energiegrundschicht, die außerhalb der Platine exponiert ist, was einen Kurzschluss verursachen kann.