Tecnología de PCB - ¿¿ cómo hacer una buena placa de pcb?

Todo el mundo sabe que hacer una placa de circuito impreso es convertir el esquema diseñado en una placa de circuito impreso real. Por favor, no subestimes este proceso. Hay muchas cosas que son factibles en principio, pero que son difíciles de lograr en ingeniería, o que otros pueden lograr, otros No. por lo tanto, no es difícil hacer una placa de pcb, pero no es fácil hacer una buena placa de pcb.

Las dos principales dificultades en el campo de la microelectrónica son el procesamiento de señales de alta frecuencia y señales débiles. En este sentido, el nivel de producción de PCB es particularmente importante. El mismo diseño de principio, los mismos componentes, los PCB producidos por diferentes personas tienen diferentes resultados. ¿Entonces, ¿ cómo podemos hacer una buena placa de pcb? Sobre la base de nuestra experiencia pasada, quiero hablar sobre mis puntos de vista sobre los siguientes aspectos:

1. aclarar los objetivos de diseño

Para recibir una tarea de diseño, primero debemos aclarar sus objetivos de diseño, ya sea una placa de circuito impreso ordinaria, una placa de circuito impreso de alta frecuencia, una placa de circuito impreso de procesamiento de señales pequeñas o una placa de circuito impreso con funciones de procesamiento de señales de alta frecuencia y pequeñas al mismo tiempo. Si se trata de una placa de PCB ordinaria, siempre que el diseño y el cableado sean razonables y ordenados, el tamaño mecánico sea preciso, si hay líneas de carga media y líneas largas, se deben tomar ciertas medidas para reducir la carga, y las líneas largas deben fortalecer la conducción, centrándose en evitar que las líneas largas reflejen. Cuando hay líneas de señal de más de 40 MHz en el tablero, se debe considerar especialmente estas líneas de señal, como la conversación cruzada entre líneas. Cuanto mayor sea la frecuencia, más estricta será la longitud del cableado. según la teoría de la red de parámetros distribuidos, la interacción entre el circuito de alta velocidad y su cableado es un factor determinante que no puede ser ignorado en el diseño del sistema. A medida que aumente la velocidad de transmisión de la puerta, la inversión de la línea de señal aumentará en consecuencia, y la conversación cruzada entre las líneas de señal adyacentes aumentará proporcionalmente. Por lo general, el consumo de energía y la disipación de calor de los circuitos de alta velocidad también son grandes, por lo que se están fabricando PCB de alta velocidad. Se debe prestar suficiente atención.

Estas líneas de señal requieren especial atención cuando hay señales débiles a nivel de milivoltios o incluso microvoltios en el tablero. Las señales pequeñas son demasiado débiles para ser interferidas fácilmente por otras señales fuertes. Las medidas de blindaje son a menudo necesarias, de lo contrario reducirán considerablemente la relación señal - ruido. Como resultado, las señales útiles se inundaron de ruido y no se pudieron extraer de manera efectiva.

También se debe considerar la puesta en marcha de la placa en la etapa de diseño. No se pueden ignorar factores como la ubicación física del punto de prueba y el aislamiento del punto de prueba, porque algunas señales pequeñas y de alta frecuencia no se pueden agregar directamente a la sonda para la medición.

Además, se deben tener en cuenta otros factores relevantes, como el número de capas de la placa, la forma de encapsulamiento de los componentes utilizados y la resistencia mecánica de la placa. Antes de hacer el tablero de pcb, debe tener una buena idea de los objetivos de diseño.

2. comprender el diseño de los componentes utilizados y los requisitos de las funciones de cableado

Sabemos que algunos componentes especiales tienen requisitos especiales en términos de diseño y cableado, como los amplificadores de señal analógicos utilizados por Loti y aph. El amplificador de señal analógico requiere una fuente de alimentación estable y pequeñas ondas. Mantenga la parte de señal pequeña analógica lo más alejada posible del equipo de alimentación. En la placa oti, la parte de amplificación de señal pequeña también está especialmente equipada con una cubierta de blindaje para proteger la interferencia electromagnética dispersa. El chip glink utilizado en el tablero ntoi utiliza la tecnología ecl, que consume mucha potencia y genera calor. El problema de la disipación de calor debe considerarse especialmente en el diseño. Si se utiliza la disipación natural de calor, el chip glink debe colocarse en un lugar donde la circulación del aire es relativamente estable. Y el calor de la radiación no tendrá mucho impacto en otros chips. Si el tablero está equipado con altavoces u otros equipos de alta potencia, puede causar una grave contaminación de la fuente de alimentación. Esto también debe atraer suficiente atención.

3. consideraciones para el diseño de los componentes

El primer factor que debe tenerse en cuenta en el diseño de los componentes es el rendimiento eléctrico. Coloque los componentes lo más estrechamente posible, especialmente para algunas líneas de alta velocidad, para que sean lo más cortos posible al colocar señales eléctricas y pequeños equipos de señalización. Separados. Bajo la premisa de cumplir con el rendimiento del circuito, los componentes deben colocarse ordenadamente y estéticamente, lo que es fácil de probar. También se deben considerar cuidadosamente las dimensiones mecánicas de la placa de circuito y la ubicación del enchufe.

El tiempo de retraso en la transmisión en la línea de puesta a tierra e interconexión en el sistema de alta velocidad también es el primer factor considerado en el diseño del sistema. El tiempo de transmisión en la línea de señal tiene un gran impacto en la velocidad de todo el sistema, especialmente para los circuitos ecl de alta velocidad. Aunque los propios bloques de circuitos integrados son rápidos, esto se debe a que el uso de interconexiones ordinarias en la placa trasera (la longitud de cada línea de 30 cm es de aproximadamente 2 NS de retraso) aumenta el tiempo de retraso, lo que reduce considerablemente la velocidad del sistema. Al igual que los registros de desplazamiento, es mejor que los contadores de sincronización y otros componentes de trabajo de sincronización se coloquen en la misma placa de plug - in, ya que el tiempo de retraso de transmisión de la señal del reloj a las diferentes placas de plug - in no es igual, lo que puede causar errores importantes en los registros de desplazamiento. En un tablero, la sincronización es la clave y las líneas de reloj conectadas desde la fuente de reloj de tiempo público al tablero de plug - in deben tener la misma longitud.

4. tecnología de cableado de placas de PCB

Al hacer pcb, la elección de una placa doble o una placa multicapa depende de la frecuencia máxima de trabajo, la complejidad del sistema de circuito y los requisitos para la densidad de montaje. En ese momento, cuando la frecuencia del reloj superaba los 200 mhz, era mejor elegir una placa multicapa. Si la frecuencia de funcionamiento supera los 350 mhz, es mejor elegir una placa de circuito impreso con PTFE como capa dieléctrica, ya que su atenuación de alta frecuencia es menor, su capacidad parasitaria es menor y su velocidad de transmisión es más rápida. Gran y bajo consumo de energía, el cableado de placas de circuito impreso requiere los siguientes principios

(1) mantener el mayor espacio posible entre todas las líneas de señal paralelas para reducir las conversaciones cruzadas. Si hay dos líneas de señal muy cercanas, es mejor conectar un cable de tierra entre las dos líneas, lo que puede desempeñar un papel de blindaje.

(2) al diseñar la línea de transmisión de señal, se deben evitar giros bruscos para evitar reflejos causados por cambios repentinos en la resistencia característica de la línea de transmisión. Trate de diseñar un arco uniforme con un cierto tamaño.

El ancho de la línea impresa se puede calcular de acuerdo con la fórmula de cálculo de la resistencia característica de la línea de MICROSTRIP y la línea de banda mencionada anteriormente. La resistencia característica de las líneas de MICROSTRIP en la placa de circuito impreso suele estar entre 50 y 120. Para obtener una gran resistencia característica, el ancho de línea debe ser muy estrecho. Pero las líneas muy finas no son fáciles de hacer. Teniendo en cuenta diversos factores, es apropiado seleccionar generalmente los valores de resistencia de unas 68 islas, ya que la resistencia característica de 68 islas puede lograr el mejor equilibrio entre el tiempo de retraso y el consumo de energía. Una línea de transmisión de 50 islas consumirá más electricidad; Por supuesto, una mayor resistencia puede reducir el consumo de energía, pero aumentará el tiempo de retraso de transmisión. Los condensadores de línea negativa aumentarán el tiempo de retraso de transmisión y reducirán la resistencia característica. Sin embargo, la capacidad intrínseca por unidad de longitud de los segmentos con una resistencia característica muy baja es relativamente grande, por lo que el tiempo de retraso de transmisión y la resistencia característica se ven menos afectados por la capacidad de carga. Una característica importante de las líneas de transmisión correctamente terminadas es que las ramas cortas no deben afectar el tiempo de retraso de la línea. Cuando Z0 era de 50 islas. La longitud de las pilas de rama debe limitarse a 2,5 centímetros o menos. Para evitar campanas fuertes.

(4) para placas de doble cara (o cuatro líneas en seis capas). Las líneas a ambos lados de la placa de circuito deben ser perpendiculares entre sí para evitar conversaciones cruzadas causadas por la inducción mutua.

(5) si hay equipos de gran corriente en la placa de circuito impreso, como relés, luces indicadoras, altavoces, etc., sus cables de tierra deben separarse para reducir el ruido en los cables de tierra. Los cables de tierra de estos equipos de gran corriente deben conectarse a autobuses de tierra independientes en el enchufe y la placa trasera, y estos cables de tierra independientes también deben conectarse a los puntos de tierra de todo el sistema.

(6) si hay un pequeño amplificador de señal en el tablero, la línea de señal débil antes de amplificar debe mantenerse alejada de la línea de señal fuerte, el rastro debe ser lo más corto posible y, si es posible, blindada con tierra.