Präzisions-Leiterplattenherstellung, Hochfrequenz-Leiterplatten, mehrschichtige Leiterplatten und Leiterplattenbestückung.
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Die Entwicklung und Veränderungen der elektronischen Technologie werden unweigerlich viele neue Probleme und neue Herausforderungen für das Design auf Leiterplattenebene mit sich bringen. Erstens aufgrund der zunehmenden physikalischen Grenzen von Pins mit hoher Dichte und Stiftgrößen, was zu niedrigen Ausbringungsraten führt; Zweitens die Timing- und Signalintegritätsprobleme, die durch die Erhöhung der Systemtaktfrequenz verursacht werden; Drittens hoffen Ingenieure, die PC-Plattform nutzen zu können Verwenden Sie bessere Tools, um komplexe und leistungsstarke Designs zu erstellen. Daher ist es für uns nicht schwer zu erkennen, dass das PCB-Board-Design die folgenden drei Trends aufweist:
1. Das Design der Hochgeschwindigkeits-Leiterplatte (das heißt, hohe Taktfrequenz und schnelle Kantenrate) ist zum Mainstream geworden.
2. Produktminiaturisierung und hohe Leistung müssen sich dem Problem des Verteilungseffekts stellen, der durch gemischte Signalentwurfstechnologie (dh digitales, analoges und HF-gemischtes Design) auf der gleichen Leiterplatte verursacht wird.
3. Die Zunahme der Entwurfsschwierigkeit hat zu den traditionellen Entwurfsprozessen und Entwurfsmethoden geführt, und die CAD-Werkzeuge auf dem PC sind schwierig, den aktuellen technischen Herausforderungen zu begegnen. Daher ist der Transfer der EDA Software Tool Plattform von UNIX auf NT Plattform zu einem anerkannten Trend in der Branche geworden.
1. Hochfrequenzschaltungen neigen dazu, hohe Integration und hohe Verdrahtungsdichte zu haben. Die Verwendung von Mehrschichtplatinen ist nicht nur für die Verdrahtung notwendig, sondern auch ein wirksames Mittel, um Störungen zu reduzieren.
2. Je weniger sich die Leitung zwischen den Stiften von Hochfrequenzschaltungsgeräten verbiegt, desto besser. Der Führungsdraht der Hochfrequenzschaltkreisverdrahtung ist am besten, eine volle gerade Linie anzunehmen, die gedreht werden muss. Diese Anforderung wird nur verwendet, um die Fixierungsfestigkeit von Kupferfolie in Niederfrequenzschaltungen zu verbessern, während in Hochfrequenzschaltungen diese erfüllt wird. Eine Anforderung kann die externe Emission und gegenseitige Kopplung von Hochfrequenzsignalen reduzieren.
3. Je kürzer die Leitung des Hochfrequenz-PCB-Gerätestifts, desto besser.
4. Je weniger Bleischichten zwischen Stiften von Hochfrequenzschaltungsgeräten wechseln, desto besser. Das heißt, je weniger Vias (Via) im Komponentenverbindungsprozess verwendet werden, desto besser. Es wird gemessen, dass ein Durchgang 0,5pF verteilte Kapazität erzeugen kann, und die Verringerung der Anzahl der Durchgänge kann die Geschwindigkeit signifikant erhöhen.
5. Achten Sie bei der Hochfrequenz-Leiterplattenverdrahtung auf das Übersprechen, das durch die enge Parallelführung der Signalleitungen eingeführt wird. Wenn eine parallele Verteilung nicht vermieden werden kann, kann eine große Fläche auf der gegenüberliegenden Seite der parallelen Signalleitungen angeordnet werden, um Störungen stark zu reduzieren. Parallele Verdrahtung in der gleichen Schicht ist fast unvermeidbar, aber die Richtungen der Verdrahtung in zwei benachbarten Schichten müssen senkrecht zueinander sein.
6. Implementieren Sie Massedraht-Umfassungsmaßnahmen für besonders wichtige Signalleitungen oder lokale Einheiten.
7. Verschiedene Signaldrähte können keine Schleifen bilden, und Erdungsdrähte können keine Stromschleifen bilden.
8. Mindestens ein Hochfrequenz-Entkopplungskondensator sollte in der Nähe jedes integrierten Schaltungsblocks (IC) installiert sein, und der Entkopplungskondensator sollte so nah wie möglich an der Vcc des Geräts sein.
9. Wenn der analoge Erdungskabel (AGND), der digitale Erdungskabel (DGND) usw. mit dem öffentlichen Erdungskabel verbunden sind, sollte Hochfrequenz-Drossel verwendet werden. Bei der eigentlichen Montage der Hochfrequenz-Drosselverbindung wird häufig die Hochfrequenz-Ferrit-Wulst mit einem Draht durch die Mitte verwendet, die im Schaltplan als Induktor verwendet werden kann, und ein Komponentenpaket und Verkabelung werden separat für sie in der PCB-Komponentenbibliothek definiert. Verschieben Sie es manuell in eine geeignete Position nahe der gemeinsamen Bodenlinie.
Die Wahl des PCB-Basismaterials und die Einstellung der Anzahl der PCB-Schichten, die Wahl der elektronischen Komponenten und die elektromagnetischen Eigenschaften elektronischer Komponenten, das Bauteillayout sowie die Länge und Breite der Verbindungsleitungen zwischen Komponenten schränken die elektromagnetische Verträglichkeit der Leiterplatte ein. Der integrierte Schaltungschip (IC) auf der Leiterplatte ist die Hauptenergiequelle für elektromagnetische Störungen (EMI). Konventionelle elektromagnetische Interferenz (EMI) Steuerungstechnologie umfasst im Allgemeinen: vernünftiges Layout von Komponenten, vernünftige Steuerung der Verdrahtung, vernünftige Konfiguration von Stromleitungen, Erdung, Filterkondensatoren, Abschirmung und andere Maßnahmen zur Unterdrückung elektromagnetischer Interferenzen (EMI) sind sehr effektiv, ist weit verbreitet in der Ingenieurpraxis verwendet.
1. Die hochfrequente digitale Signalleitung sollte kurz sein, im Allgemeinen weniger als 2inch (5cm), und je kürzer desto besser.
2. Die Hauptsignalleitungen sind am besten in der Mitte der Leiterplatte konzentriert.
3. Die Taktgenerierungsschaltung sollte in der Nähe der Mitte der Leiterplatte sein, und der Taktlüfter-Ausgang sollte in Daisy Chain oder parallel verdrahtet werden.
4. Die Stromleitung sollte so weit wie möglich von der hochfrequenten digitalen Signalleitung entfernt oder durch die Erdungsleitung getrennt sein. Die Verteilung des Netzteils muss eine niedrige Induktivität aufweisen (Mehrkanalbauweise). Die Leistungsschicht in der mehrschichtigen Leiterplatte grenzt an die Masseschicht an, die einem Kondensator entspricht, der eine Filterrolle spielt. Stromleitung und Erdungsleitung auf derselben Schicht sollten so nah wie möglich sein. Die Kupferfolie um die Leistungsschicht sollte 20-mal so weit zurückgezogen werden wie die Bodenschicht, um sicherzustellen, dass das System eine bessere EMV-Leistung hat. Die Bodenebene sollte nicht geteilt werden. Wenn die Hochgeschwindigkeitssignalleitung über die Leistungsebene geteilt werden soll, sollten mehrere niederohmige Brückenkondensatoren in der Nähe der Signalleitung platziert werden.
5. Die Drähte, die für die Eingangs- und Ausgangsklemmen verwendet werden, sollten versuchen, zu vermeiden, nebeneinander und parallel zu sein. Es ist am besten, Erdungsdrähte zwischen Drähten hinzuzufügen, um Rückkopplung zu vermeiden.
6. Wenn die Dicke der Kupferfolie 50um ist und die Breite 1-1.5mm ist, ist die Temperatur des Drahtes kleiner als 3° Celsius durch einen Strom von 2A. Die Drähte der Leiterplatte sollten so breit wie möglich sein. Für integrierte Schaltungen, insbesondere die Signaldrähte von digitalen Schaltungen, wird normalerweise 4mil-12mil Drahtbreite verwendet, und die Drahtbreite der Stromleitung und des Erdungskabels ist besser als 40mil. Der minimale Abstand der Drähte wird im schlimmsten Fall hauptsächlich durch den Isolationswiderstand und die Durchschlagsspannung zwischen den Drähten bestimmt, in der Regel wird ein Drahtabstand von mehr als 4mil gewählt. Um das Übersprechen zwischen den Drähten zu reduzieren, kann der Abstand zwischen den Drähten bei Bedarf erhöht werden, und der Massedraht kann als Isolation zwischen den Drähten eingesetzt werden.
7.In allen Schichten der Leiterplatte können digitale Signale nur im digitalen Teil der Leiterplatte geroutet werden, und analoge Signale können nur im analogen Teil der Leiterplatte geroutet werden. Die Masse der Niederfrequenzschaltung sollte möglichst parallel an einem einzigen Punkt geerdet werden. Wenn die eigentliche Verkabelung schwierig ist, kann sie teilweise in Reihe geschaltet und dann parallel geerdet werden. Um die Aufteilung von analogen und digitalen Netzteilen zu realisieren, kann die Verdrahtung die Lücke zwischen den geteilten Netzteilen nicht überschreiten. Die Signalleitung, die den Spalt zwischen den geteilten Netzteilen überqueren muss, sollte sich auf der Verdrahtungsschicht in der Nähe der großflächigen Masse befinden.
8. Es gibt zwei Hauptprobleme der elektromagnetischen Verträglichkeit, die durch die Stromversorgung und die Masse in der Leiterplatte verursacht werden, eines ist das Stromrauschen, und das andere ist das Erdrauschen. Versuchen Sie entsprechend der Größe des Leiterplattenstroms, die Breite der Stromleitung zu vergrößern und den Schleifenwiderstand zu reduzieren. Gleichzeitig müssen die Richtung der Stromleitung und der Erdungsleitung mit der Richtung der Datenübertragung übereinstimmen, was zur Verbesserung der Lärmschutzfähigkeit beiträgt. Derzeit kann das Rauschen der Stromversorgung und der Erdungsebene nur durch die Messung von Prototypenprodukten oder der Kapazität des Entkopplungskondensators durch erfahrene Ingenieure basierend auf ihrer Erfahrung auf den Standardwert eingestellt werden.
