Tecnología PCBA - Seis principios básicos del diseño de SMB

Diseño SMB

1. diseño de componentes

El diseño es organizar los componentes de manera uniforme y ordenada en el PCB de acuerdo con los requisitos del esquema eléctrico y el tamaño de los componentes, y puede cumplir con los requisitos de rendimiento mecánico y eléctrico de toda la máquina. Si el diseño es razonable no solo afecta el rendimiento y la fiabilidad de los componentes de PCB y toda la máquina, sino que también afecta la dificultad de procesamiento y mantenimiento de los PCB y sus componentes, por lo que al diseñar, trate de hacer lo siguiente:

Los componentes se distribuyen uniformemente, y los componentes del mismo Circuito de la unidad deben estar relativamente concentrados para facilitar la puesta en marcha y el mantenimiento;

Los componentes con interconexiones deben estar dispuestos relativamente cerca para aumentar la densidad de cableado y garantizar la distancia mínima de cableado;

Los componentes sensibles al calor deben mantenerse alejados de los componentes que producen una gran cantidad de calor;

Se protegerán o aislarán los componentes que puedan generar interferencias electromagnéticas entre sí.

2. reglas de cableado

El cableado consiste en organizar los cables impresos de acuerdo con el esquema eléctrico, la tabla de cables y el ancho y espaciamiento de los cables necesarios. El cableado generalmente debe cumplir con las siguientes reglas:

Bajo la premisa de cumplir con los requisitos de uso, el cableado puede ser simple pero no complejo, y el orden de los métodos de cableado es de una sola capa, dos capas y varias capas.

El cableado entre las dos placas de conexión debe ser lo más corto posible, y las señales sensibles y pequeñas deben tener prioridad para reducir el retraso y la interferencia de las señales pequeñas. El blindaje del suelo debe colocarse junto a la línea de entrada del circuito analógico; El cableado de la misma capa debe distribuirse uniformemente; El área de conducción eléctrica en cada capa debe equilibrarse relativamente para evitar que la placa de circuito se distorsione.

Al cambiar la dirección de la línea de señal, debe inclinarse o suavizarse, y el radio de curvatura debe ser mayor para evitar la concentración de campos eléctricos, la reflexión de la señal y la resistencia adicional.

El cableado de los circuitos digitales y analógicos debe separarse para evitar interferencias mutuas. Si está en la misma capa, los cables del sistema de puesta a tierra y del sistema de alimentación de los dos circuitos deben colocarse por separado, y los cables de señal de diferentes frecuencias deben separarse colocando cables de tierra. Para evitar comentarios cruzados. Para facilitar las pruebas, los puntos de interrupción y los puntos de prueba necesarios deben establecerse en el diseño.

Cuando los componentes del circuito estén fundamentados y conectados a la fuente de alimentación, el rastro debe ser lo más corto y lo más cercano posible para reducir la resistencia interna.

Las trazas superiores e inferiores deben ser perpendiculares entre sí para reducir el acoplamiento, y las trazas superiores e inferiores no deben estar alineadas ni paralelas.

Las múltiples líneas I / o de los circuitos de alta velocidad deben tener la misma longitud que las líneas Io de circuitos como el Amplificador diferencial y el amplificador de equilibrio para evitar retrasos o cambios de fase innecesarios.

Cuando la almohadilla esté conectada a una zona de conducción más grande, se utilizará un cable fino de no menos de 0,5 mm de longitud para el aislamiento térmico, y el ancho del cable fino no debe ser inferior a 0,13 mm.

El cable más cercano al borde de la placa debe estar a más de 5 mm del borde de la placa impresa, y el cable de tierra debe estar cerca del borde de la placa de manera confiable cuando sea necesario. Si la Guía se va a insertar durante el procesamiento de la placa de circuito impreso, la distancia entre el cable y el borde de la placa de circuito debe ser al menos mayor que la profundidad de la ranura Guía.

Los cables de alimentación ordinarios y los cables de tierra en las placas de doble cara deben estar lo más cerca posible del borde de la placa y distribuirse en la superficie de la placa. La placa multicapa puede colocar una capa de alimentación y una formación de tierra en la capa interior y conectarse a la línea de alimentación y la línea de tierra de cada capa a través de agujeros metálicos. La adherencia entre las capas de varias capas.

3. ancho del cable

El ancho del cable impreso está determinado por la corriente de carga del cable, el aumento de temperatura permitido y la adherencia de la lámina de cobre. En general, el ancho del cable de la placa impresa no es inferior a 0,2 mm y el espesor es superior a 18 micras. Cuanto más fino sea el cable, más difícil será el procesamiento. Por lo tanto, cuando el espacio de cableado lo permita, los cables más anchos deben seleccionarse adecuadamente. Los principios generales de diseño son los siguientes:

El grosor de la línea de señal debe ser el mismo, lo que favorece la coincidencia de resistencia. En general, se recomienda un ancho de línea de 0,2 a 0,3 mm (812 mil). Para el cable de tierra de la fuente de alimentación, cuanto mayor sea el área de cableado, menor será la interferencia. Es mejor bloquear la señal de alta frecuencia con un cable de tierra, lo que puede mejorar el efecto de transmisión.

En los circuitos de alta velocidad y microondas, la resistencia característica de la línea de transmisión es específica. En este momento, el ancho y el espesor del cable deben cumplir con los requisitos de Resistencia característica.

Al diseñar circuitos de alta potencia, también se debe considerar la densidad de potencia. En este momento, se debe considerar el ancho, el grosor de la línea y el rendimiento de aislamiento entre las líneas. Si se trata de un conductor interno, la densidad de corriente permitida es aproximadamente la mitad de la densidad de corriente del conductor externo.

4. distancia entre líneas impresas

La resistencia de aislamiento entre los conductores de la superficie de la placa de circuito impreso está determinada por la distancia entre los conductores, la longitud de las partes paralelas de los conductores adyacentes y los medios de aislamiento, incluidos el sustrato y el aire. Cuando el espacio de cableado lo permita, se debe aumentar adecuadamente la distancia entre los cables.

5. selección de componentes

La selección de componentes debe tener plenamente en cuenta el área real de la placa de PCB y utilizar componentes tradicionales en la medida de lo posible. No persigas ciegamente componentes pequeños para no aumentar los costos. Los dispositivos IC deben prestar atención a la forma del pin y el espaciamiento del pin. Se debe considerar cuidadosamente el qfps con una distancia de pin inferior a 0,5 mm. Es mejor elegir directamente el dispositivo encapsulado por bga. Además, se debe considerar la forma de encapsulamiento del componente, el tamaño del electrodo terminal, la soldabilidad, la fiabilidad del dispositivo, las tolerancia a la temperatura (si se puede satisfacer la necesidad de soldadura sin plomo).

Después de seleccionar el componente, se debe establecer una base de datos de componentes, que incluya información relevante como el tamaño de instalación, el tamaño del pin y el fabricante.

6. selección de sustratos de PCB

El sustrato debe seleccionarse de acuerdo con las condiciones de uso del PCB y los requisitos de rendimiento mecánico y eléctrico; El número de superficies cubiertas de cobre en el sustrato (placa unilateral, doble o multicapa) se determinará de acuerdo con la estructura de la placa impresa; De acuerdo con el tamaño de la placa impresa, la calidad de los componentes se lleva por unidad de área y se determina el grosor del sustrato. El costo de los diferentes tipos de materiales varía mucho. Al elegir un sustrato de pcb, se deben tener en cuenta los siguientes factores.

Requisitos de rendimiento eléctrico;

Factores como tg, cte, planitud y capacidad de metalización de agujeros;

Factor precio.