Tecnología de PCB - Diseño y cableado de placas de circuito de PCB

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:

Trate de acortar el cableado entre los componentes de alta frecuencia 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.

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 por descargas eléctricas. Al depurar, los componentes con mayor tensión deben colocarse en la medida de lo posible donde las manos no sean fáciles de tocar.

Los componentes que pesen más de 15 g se sujetarán con soportes y luego se soldarán. Los componentes de gran tamaño, peso y gran cantidad de calor no deben instalarse en la placa de circuito impreso, sino en la placa inferior del Gabinete de toda la máquina, y se debe considerar la disipación de calor. Los elementos térmicos deben mantenerse alejados de los elementos térmicos.

La disposición de los componentes ajustables, como potenciómetros, inductores ajustables, condensadores variables y microinterruptores, debe tener en cuenta los requisitos estructurales de toda la máquina. Si se ajusta en el interior de la máquina, se debe colocar en una placa de circuito impreso que facilite el ajuste; Si se ajusta fuera de la máquina, su posición debe coincidir con la posición de la perilla de ajuste en el panel del gabinete.

Se mantendrá la posición ocupada por el agujero de posicionamiento de la placa de impresión y el soporte de fijación. Al organizar todos los componentes del Circuito de acuerdo con la unidad funcional del circuito, se deben cumplir los siguientes principios:

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 mantenga la señal en la misma dirección tanto como sea posible.

Centrándonos en los componentes centrales de cada circuito funcional, diseñemos a su alrededor. los componentes deben colocarse en el PCB de manera uniforme, ordenada y compacta. Minimizar y acortar los cables y conexiones entre los componentes.

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.

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.

Instalar cables eléctricos

El principio de cableado es el siguiente:

Los conductores utilizados en los extremos de entrada (extremo de control) y salida deben evitar conductores adyacentes paralelos en la medida de lo posible. Es mejor agregar un cable de tierra bloqueado para evitar el acoplamiento de retroalimentación. Para los cables de entrada (terminal de control) y salida fuera de la placa pcba, se debe proteger (utilizando cables blindados) o agrupar los cables de entrada (terminal de control y salida por separado para evitar interferencias de acoplamiento de señal.

El ancho mínimo de los conductores de la placa de circuito impreso está determinado principalmente por la resistencia a la adherencia entre el conductor y el sustrato aislante y el valor de la corriente que fluye a través de ellos. Cuando el grosor de la lámina de cobre es de 0,05 mm y el ancho es de 1 ï 1,15 mm, la temperatura no será superior a 3 grados centígrados a través de la corriente de 2a, por lo que el ancho de línea de 1,5 mm puede cumplir con los requisitos.

Para los circuitos integrados, especialmente los digitales, se suelen seleccionar anchos de línea de 0,02 a 0,3 mm. Por supuesto, use los cables lo más anchos posible tanto como sea posible, especialmente los cables de energía y los cables de tierra. La distancia mínima entre los cables está determinada principalmente por la resistencia de aislamiento y el voltaje de ruptura entre los cables en el peor de los casos. Para los circuitos integrados, especialmente los digitales, la distancia puede reducirse a 5 - 8 mm siempre que el proceso lo permita.

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.

Junta

El agujero central de la almohadilla 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.

Diseño de la línea de origen

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.

Diseño del cable de tierra

Los principios del diseño del cable de tierra son:

Separar el suelo digital del suelo analógico. 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 los componentes de alta frecuencia deben estar rodeados de láminas de tierra de gran área en forma de cuadrícula.

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 cables de los condensadores no deben ser demasiado largos, especialmente para los condensadores de derivación de alta frecuencia.