Tecnología PCBA - 6 hay que entender los principios de diseño de los PCB

1. diseño

En primer lugar, considere el tamaño del pcb. Cuando el tamaño del PCB es demasiado grande, la línea de impresión será muy larga, la resistencia aumentará, la resistencia al ruido disminuirá y el costo aumentará; Si el tamaño del PCB es demasiado pequeño, la disipación de calor no es buena, y las líneas adyacentes son vulnerables a la interferencia. Después de determinar el tamaño del pcb, se determina la ubicación de los componentes especiales. Finalmente, de acuerdo con la unidad funcional del circuito, todos los componentes del circuito están dispuestos.

Al determinar la ubicación de los componentes especiales, se aplicarán los siguientes principios:

(1) acortar el cableado entre los componentes de alta frecuencia en la medida de lo posible y minimizar sus parámetros de distribución e interferencia electromagnética mutua. Los componentes vulnerables a la interferencia no deben acercarse demasiado y los componentes de entrada y salida deben mantenerse lo más alejados posible.

(2) puede haber una alta diferencia de potencial entre algunos componentes o cables eléctricos, y se debe aumentar la distancia entre ellos para evitar cortocircuitos accidentales causados es es por descargas. los componentes de alto voltaje deben colocarse en la medida de lo posible donde las manos no sean fáciles de alcanzar en el momento de la puesta en marcha.

(3) los agujeros de posicionamiento y la posición ocupada por el soporte de fijación de la placa de impresión deben reservarse.

De acuerdo con la unidad funcional del circuito. Al organizar todos los componentes del circuito, se deben cumplir los siguientes principios:

(1) organizar la ubicación de cada unidad de circuito funcional de acuerdo con el proceso del circuito, para que el diseño facilite la circulación de la señal y la señal se mantenga en la misma dirección tanto como sea posible.

(2) centrado en los componentes centrales de cada circuito funcional, diseñado alrededor de ellos, los componentes deben colocarse uniformemente, ordenadamente y compactamente en el pcb. Minimizar y acortar los cables y conexiones entre los componentes.

(3) para los circuitos que funcionan a alta frecuencia, se deben considerar los parámetros de distribución entre los componentes. En general, los circuitos deben estar dispuestos en paralelo tanto como sea posible. De esta manera, no solo es hermoso, sino que también es fácil de instalar y soldar. Es fácil de producir a gran escala.

(4) los componentes ubicados en el borde de la placa de circuito generalmente no están a menos de 2 mm del borde de la placa de circuito. La mejor forma de la placa de circuito es el rectángulo. La relación de aspecto es de 3: 2 a 4: 3. Cuando el tamaño de la placa de circuito sea superior a 200 x 150 mm, se debe considerar la resistencia mecánica de la placa de circuito.

2. cableado

El principio de cableado es el siguiente:

(1) los cables utilizados en los terminales de entrada y salida deben evitar ser adyacentes y paralelos en la medida de lo posible. Es mejor agregar un cable de tierra entre los cables para evitar el acoplamiento de retroalimentación.

(2) el ancho mínimo de los cables impresos está determinado principalmente por la resistencia a la adherencia entre los cables y el sustrato aislante y el valor de la corriente que fluye a través de ellos.

(3) los ángulos de los conductores impresos suelen ser curvos, y los ángulos rectos o angulares pueden afectar las propiedades eléctricas en los circuitos de alta frecuencia. Además, trate de evitar el uso de láminas de cobre de gran área, de lo contrario las láminas de cobre se expandirán y caerán cuando se calienten durante mucho tiempo. Cuando se necesita una gran área de lámina de cobre, es mejor usar la forma de la cuadrícula. Esto ayudará a eliminar los gases volátiles producidos por el calentamiento del adhesivo entre la lámina de cobre y el sustrato.

3. Junta

El agujero central de la almohadilla (dispositivo en línea) es ligeramente mayor que el diámetro del cable del dispositivo. Si la almohadilla es demasiado grande, es fácil formar soldadura falsa. El diámetro exterior D de la almohadilla no suele ser inferior a (d + 1,2) mm, de los cuales D es el diámetro del alambre. Para circuitos digitales de alta densidad, el diámetro mínimo de la almohadilla puede ser (d + 1,0) mm.

Medidas antiinterferencias de PCB y circuitos:

El diseño antiinterferencia de la placa de circuito impreso está estrechamente relacionado con el circuito específico. Aquí solo se presentan algunas medidas comunes para el diseño antiinterferencia de pcb.

1. diseño del cable de alimentación

De acuerdo con el tamaño de la corriente eléctrica de la placa de circuito impreso, trate de aumentar el ancho del cable de alimentación para reducir la resistencia del circuito. Al mismo tiempo, hacer que la dirección del cable de alimentación y el cable de tierra sea consistente con la dirección de transmisión de datos ayuda a mejorar la resistencia al ruido.

2. diseño de parcelas

Los principios del diseño del cable de tierra son:

(1) la puesta a tierra digital y la puesta a tierra analógica están separadas. Si hay circuitos lógicos y lineales en la placa de circuito, deben separarse en la medida de lo posible. La puesta a tierra de los circuitos de baja frecuencia debe estar en un solo punto y conectada a tierra en la medida de lo posible. Cuando el cableado real es difícil, se puede conectar parcialmente en serie y luego conectarse a tierra en paralelo. Los circuitos de alta frecuencia deben estar conectados a tierra en serie en varios puntos, los cables de tierra deben ser cortos y alquilados, y las láminas de tierra de gran área en forma de cuadrícula deben utilizarse alrededor de los componentes de alta frecuencia en la medida de lo posible.

(2) el cable de tierra debe ser lo más grueso posible. Si el cable de tierra utiliza una línea muy estrecha, el potencial de puesta a tierra cambiará a medida que cambie la corriente, lo que reducirá la resistencia al ruido. Por lo tanto, el cable de tierra debe engrosarse para que pueda pasar por el triple de la corriente permitida en la placa impresa. Si es posible, el cable de tierra debe ser de 2 a 3 mm o más.

(3) el cable de tierra forma un circuito cerrado. Para una placa de circuito impreso compuesta solo por circuitos digitales, la mayoría de sus circuitos de tierra están dispuestos en circuitos para mejorar la resistencia al ruido.

4. configuración del condensadores de desacoplamiento

Uno de los métodos tradicionales de diseño de PCB es configurar condensadores de desacoplamiento adecuados en cada parte clave de la placa de impresión. Los principios generales de configuración de los condensadores de desacoplamiento son:

(1) conecte un condensadores electroliticos de 10 a 100 UF en el extremo de entrada de la fuente de alimentación. Si es posible, es mejor conectarse a 100uf o más.

(2) en principio, cada chip de circuito integrado debe estar equipado con un capacitor cerámico de 0,01 UF a 0,1 uf. Si la brecha de la placa de impresión no es suficiente, se pueden configurar condensadores de 1 a 10 PF por cada 4 a 8 chips.

(3) para dispositivos con poca resistencia al ruido y grandes cambios de potencia cuando se apagan, como los dispositivos de almacenamiento Ram y rom, los condensadores de desacoplamiento deben conectarse directamente entre el cable de alimentación y el cable de tierra del chip.

5. diseño de agujeros

En el diseño de PCB de alta velocidad, los agujeros aparentemente simples a menudo tienen un gran impacto negativo en el diseño del circuito. Para reducir los efectos adversos del efecto parasitario a través del agujero, podemos hacer todo lo posible en el diseño.

(1) teniendo en cuenta el costo y la calidad de la señal, elija un tamaño razonable a través del tamaño. Por ejemplo, para el diseño de PCB de módulos de memoria de 6 - 10 capas, es mejor usar 10 / 20mil (perforación / almohadilla) para pasar el agujero. Para algunas placas de tamaño pequeño de alta densidad, también puede intentar usar 8 / 18 mil para pasar el agujero. Hoyos En las condiciones técnicas actuales, es difícil utilizar agujeros de tamaño más pequeño (cuando la profundidad del agujero supera las seis veces el diámetro del agujero, no se puede garantizar que la pared del agujero esté uniformemente cubierta de cobre); Para la fuente de alimentación o el agujero de tierra, considere usar un tamaño más grande para reducir la resistencia.

(2) trate de no cambiar la capa del rastro de señal en el tablero de pcb, es decir, trate de no usar agujeros innecesarios.

(3) el pin de la fuente de alimentación y el suelo debe perforarse cerca, y el cable entre el agujero y el pin debe ser lo más corto posible.

(4) colocar algunos agujeros a través de tierra cerca de los agujeros a través de la capa de cambio de señal para proporcionar el circuito más cercano a la señal. Incluso se puede colocar un gran número de agujeros de tierra redundantes en la placa de pcb.

6. algunas experiencias en la reducción del ruido y las interferencias electromagnéticas

(1) se puede utilizar un chip de baja velocidad en lugar de un chip de alta velocidad. Chips de alta velocidad para posiciones clave

(2) las resistencias se pueden utilizar en serie para reducir la tasa de salto de los bordes superior e inferior del Circuito de control.

(3) trate de proporcionar algún tipo de amortiguación para el relé, como la amortiguación de corriente de configuración RC

(4) utilizar un reloj de frecuencia mínima que cumpla con los requisitos del sistema.

(5) el reloj debe estar lo más cerca posible del equipo que utiliza el reloj. La carcasa del Oscilador de cristal de cuarzo debe estar fundamentada. El área del reloj debe salir con una bobina de tierra. La línea del reloj debe ser lo más corta posible. No conecte cables bajo cristales de cuarzo o bajo equipos sensibles al ruido. Las señales de selección de relojes, autobuses y chips deben mantenerse alejadas de los cables y conectores de E / S. Las líneas de reloj perpendiculares a las líneas I / o tienen menos interferencia que las líneas I / o paralelas.

(6) no deje los terminales de entrada del Circuito de puerta no utilizado. El terminal de entrada positivo del amplificador operativo no utilizado está conectado a tierra, y el terminal de entrada negativo está conectado al terminal de salida.