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Antes de explicar el trabajo de inspección después de la finalización del cableado de pcb, presentaré tres tecnologías especiales de cableado de pcb. El cableado de PCB layout se explicará desde tres aspectos: cableado recto, cableado de distribución diferencial y cableado en forma de serpiente:
Uno. Cableado en ángulo recto (tres aspectos)
El impacto del cableado en ángulo recto en la señal se refleja principalmente en tres aspectos: primero, el ángulo de rotación puede ser equivalente a una carga capacitiva en la línea de transmisión, ralentizando así el tiempo de subida; En segundo lugar, la falta de continuidad de la resistencia causará reflexión de la señal; En tercer lugar, en el campo del diseño de radiofrecuencia por encima de 10 ghz, estos pequeños ángulos rectos pueden convertirse en el foco de los problemas de alta velocidad.
Dos. Cableado diferencial ("igual longitud, igual distancia, plano de referencia")
¿¿ qué es una señal diferencial? En términos generales, el extremo conductor envía dos señales iguales y inversas, y el extremo receptor juzga el Estado lógico "0" o "1" comparando la diferencia entre los dos voltaje. Un par de rastros que llevan señales diferenciales se llaman rastros diferenciales. En comparación con los rastros de señal de un solo extremo ordinarios, la señal diferencial tiene las ventajas más obvias en los siguientes tres aspectos:
1) fuerte capacidad antiinterferencia, porque el acoplamiento entre los dos rastros diferenciales es muy bueno. Cuando hay interferencia acústica del exterior, se acoplan casi simultáneamente a dos líneas, y el extremo receptor solo se preocupa por la diferencia entre las dos señales. Por lo tanto, el ruido de modo común externo se puede eliminar por completo.
2) puede inhibir eficazmente el emi. Por la misma razón, debido a que estas dos señales tienen polos opuestos, los campos magnéticos que irradian pueden compensarse entre sí. Cuanto más estrecho sea el acoplamiento, menos energía electromagnética Se filtrará al mundo exterior.
3) posicionamiento cronológico preciso. Debido a que el cambio de interruptor de la señal diferencial se encuentra en la intersección de las dos señales, a diferencia de la señal normal de un solo extremo, depende de un voltaje umbral alto y bajo para determinar, por lo que se ve menos afectado por el proceso y la temperatura, lo que puede reducir el error de tiempo. Y es más adecuado para circuitos de señal de baja amplitud. La popular LVDS (señal diferencial de baja tensión) se refiere a esta tecnología de señal diferencial de pequeña amplitud.
3. línea de serpiente (retraso de ajuste)
La línea de serpiente es un método de cableado común en el diseño. El objetivo principal es ajustar el retraso para cumplir con los requisitos de diseño cronológico del sistema. Los dos parámetros más críticos son la longitud de acoplamiento paralelo (lp) y la distancia de acoplamiento (s). Obviamente, cuando la señal se transmite en la línea de forma de serpiente, los segmentos paralelos se acoplarán en modo diferencial S. cuanto menor sea la lp, mayor será el grado de acoplamiento. Esto puede provocar una reducción de los retrasos en la transmisión y una reducción significativa de la calidad de la señal debido a las conversaciones cruzadas. Este mecanismo puede referirse al análisis de la conversación cruzada de modo común y diferencial. Estas son algunas de las sugerencias de los ingenieros de diseño al trabajar con líneas de serpiente:
1) trate de aumentar la distancia (s) de los segmentos paralelos, al menos superior a 3h. H se refiere a la distancia desde el rastro de la señal hasta el plano de referencia. En palabras de los forasteros, este es un gran giro. Mientras s sea lo suficientemente grande, el efecto de acoplamiento mutuo se puede evitar casi por completo.
2) reducir la longitud del acoplamiento lp. Cuando el retraso de la doble LP se acerca o supera el tiempo de subida de la señal, la conversación cruzada generada alcanzará la saturación.
3) el retraso en la transmisión de la señal causado por la línea de banda o la línea de serpiente de la MICROSTRIP incrustada es menor que el de la microstrip. En teoría, las líneas de banda no afectarán la velocidad de transmisión debido a la conversación cruzada de modo diferencial.
4) para las líneas de señal con requisitos de velocidad y cronología estrictos, trate de no utilizar líneas en forma de serpiente, especialmente no enredar líneas en la comunidad.
5) por lo general, se pueden utilizar trazas en forma de serpiente de cualquier ángulo, lo que puede reducir efectivamente el acoplamiento mutuo.
6) en el diseño de PCB de alta velocidad, la línea de serpiente no tiene la llamada capacidad de filtrado o antiinterferencia, solo puede reducir la calidad de la señal, por lo que solo se utiliza para la coincidencia de tiempo y no tiene otros usos.
7) a veces se puede considerar el devanado de cables espirales. La simulación muestra que su efecto es mejor que el cableado ordinario en forma de serpiente.
¿Después de hablar del cableado de pcb, ¿ se completará el cableado? ¡Obviamente no! ¿El trabajo de inspección después del cableado de PCB también es necesario, entonces, ¿ cómo comprobar el cableado en el diseño de PCB y allanar el camino para el diseño posterior? ¡Mira abajo, por favor!
Proyecto de Inspección General del diseño de PCB
¿1) ¿ se ha analizado el circuito? ¿¿ se divide el circuito en unidades básicas para suavizar la señal?
¿2) ¿ el circuito permite cortocircuitos o cables de llave aislados?
¿3) donde debe ser bloqueado, ¿ está efectivamente bloqueado?
¿4) ¿ has aprovechado al máximo los gráficos básicos de la cuadrícula?
¿5) ¿ es el tamaño óptimo de la placa de circuito impreso?
¿6) ¿ utiliza el ancho de línea y el espaciamiento seleccionados en la medida de lo posible?
¿7) ¿ se utilizan las dimensiones preferidas de la almohadilla y el tamaño del agujero?
¿8) ¿ son adecuados los negativos y bocetos fotográficos?
¿9) ¿ se utilizan al menos los cables de salto? ¿¿ los cables de salto pasan por los componentes y accesorios?
¿L0) ¿ son visibles las letras después del montaje? ¿¿ tienen el tamaño y el tipo correctos?
¿11) para evitar ampollas, ¿ hay ventanas en grandes áreas de lámina de cobre?
¿12) ¿ hay agujeros de posicionamiento de herramientas?
Proyecto de inspección de características eléctricas de pcb:
¿1) ¿ has analizado el impacto de la resistencia, la inducción y la capacidad de los cables eléctricos, especialmente el impacto de la caída de tensión crítica en el suelo?
¿2) ¿ la distancia y la forma de los accesorios de los cables cumplen con los requisitos de aislamiento?
¿3) ¿ se controlan y regulan los valores de resistencia al aislamiento en áreas clave?
¿4) ¿ se reconoce plenamente la polar?
¿5) ¿ se mide geométricamente la influencia del espaciamiento de líneas en la resistencia a la fuga y el voltaje?
¿6) ¿ se ha determinado el medio para reemplazar el recubrimiento superficial?
Proyecto de inspección de características físicas de pcb:
¿1) ¿ todas las juntas y su ubicación son adecuadas para el montaje final?
¿2) ¿ puede la placa de circuito impreso ensamblada cumplir con las condiciones de impacto y vibración?
¿3) ¿ cuál es la distancia necesaria para los componentes estándar?
¿4) ¿ se fijan los componentes que no están bien instalados o los componentes más pesados?
¿5) ¿ la disipación de calor y el enfriamiento del elemento de calefacción son correctos? ¿¿ o está aislado de la placa de circuito impreso y otros elementos sensibles al calor?
¿6) ¿ la ubicación del divisor de presión y otros componentes de múltiples cables es correcta?
¿7) ¿ es fácil comprobar la disposición y dirección de los componentes?
¿8) ¿ elimina todas las posibles interferencias en la placa de circuito impreso y en todo el conjunto de la placa de circuito impreso?
¿9) ¿ el tamaño del agujero de posicionamiento es correcto?
¿10) ¿ la tolerancia es completa y razonable?
¿11) ¿ ha controlado y firmado las propiedades físicas de todos los recubrimientos?
¿12) ¿ la relación de diámetro entre el agujero y el alambre está dentro de un rango aceptable?
Factores de diseño mecánico de pcb:
Aunque la placa de circuito impreso utiliza métodos mecánicos para apoyar el componente, no puede usarse como parte estructural de todo el equipo. En el borde de la placa de impresión, debe haber una cierta cantidad de soporte al menos cada 5 pulgadas. Los factores que deben tenerse en cuenta al seleccionar y diseñar la placa de circuito impreso son los siguientes:
1) tamaño estructural y forma de la placa de circuito impreso.
2) el tipo de accesorios mecánicos y tapones (asientos) necesarios.
3) adaptabilidad del circuito a otros circuitos y condiciones ambientales.
4) considere la instalación vertical o horizontal de placas de circuito impreso en función de factores como el calor y el polvo.
5) algunos factores ambientales a los que se debe prestar especial atención, como la disipación de calor, la ventilación, el impacto, la vibración y la humedad. Polvo, niebla de sal y radiación.
6) grado de apoyo.
7) mantener y reparar.
8) fácil despegue.
Requisitos de instalación de placas de circuito impreso de pcb:
Debe soportar al menos una pulgada de los tres bordes de la placa de circuito impreso. Según la experiencia práctica, la distancia entre los puntos de soporte de las placas de circuito impreso con un espesor de 0031 - 0062 pulgadas debe ser de al menos 4 pulgadas; Para placas de circuito impreso con un espesor superior a 0093 pulgadas, la distancia entre los puntos de soporte debe ser de al menos 5 pulgadas. Esta medida puede aumentar la rigidez de la placa de circuito impreso y destruir la posible resonancia de la placa de circuito impreso.
Algunas placas de circuito impreso generalmente deben considerar los siguientes factores antes de decidir qué tecnología de instalación usar.
1) tamaño y forma de la placa de circuito impreso.
2) número de terminales de entrada y salida.
3) espacio de equipos disponible.
4) comodidad ideal de carga y descarga.
5) tipo de anexo.
6) disipación de calor necesaria.
7) rendimiento de blindaje necesario.
8) el tipo de circuito y su relación con otros circuitos.
Requisitos de marcación para placas de circuito impreso:
1) áreas de placas de circuito impreso que no requieren la instalación de componentes.
2) el efecto de las herramientas insertadas en la distancia de instalación entre las dos placas de circuito impreso.
3) preparar especialmente los agujeros y ranuras de instalación en el diseño de la placa de circuito impreso.
4) se debe tener especialmente en cuenta su tamaño al utilizar herramientas enchufables en el equipo.
5) se requiere un dispositivo enchufable, generalmente fijado permanentemente al conjunto de la placa de circuito impreso con un remachado.
6) en el marco de instalación de la placa de circuito impreso, se requiere un diseño especial, como la brida de carga.
7) adaptabilidad de las herramientas de enchufe utilizadas y tamaño, forma y espesor de la placa de circuito impreso.
8) los costos involucrados en el uso de herramientas plug - in incluyen el precio de las herramientas y el aumento del gasto.
9) para sujetar y utilizar herramientas de inserción, es necesario entrar en el interior del equipo hasta cierto punto.
Precauciones mecánicas de pcb:
Las propiedades del sustrato que tienen una influencia importante en los componentes de circuitos impresos incluyen: absorción de agua, coeficiente de expansión térmica, resistencia al calor, resistencia a la flexión, resistencia al impacto, resistencia a la tracción, resistencia a la cizalla y dureza.
Todas estas características no solo afectan la función de la estructura de la placa de circuito impreso, sino también la productividad de la estructura del sustrato de circuito impreso.
Para la mayoría de las aplicaciones, el sustrato dieléctrico de la placa de circuito impreso es uno de los siguientes sustratos:
1) papel impregnado de formaldehído.
2) impregnar almohadillas de vidrio dispuestas al azar con poliéster acrílico.
3) papel impregnado de resina epoxi.
4) tela de vidrio impregnada con resina.
Cada sustrato puede ser ignífugo o inflamable. Los 1, 2 y 3 anteriores se pueden estampar. El material más utilizado en las placas de circuito impreso con agujeros metálicos es la tela de vidrio epóxido. Su estabilidad dimensional es adecuada para circuitos de alta densidad, lo que puede minimizar la aparición de grietas en agujeros metálicos.
Una de las desventajas de los laminados de tela de vidrio epoxidado es la dificultad de estampar dentro del rango de espesor habitual de la placa de circuito impreso. Por esta razón, todos los agujeros suelen ser perforados, copiados y fresados para formar la forma impresa de la placa de circuito.
Precauciones eléctricas de pcb:
En aplicaciones de ca de corriente continua o baja frecuencia, las características eléctricas más importantes de los sustratos aislantes son: resistencia al aislamiento, resistencia al aislamiento, resistencia a los cables impresos y resistencia a la ruptura.
En aplicaciones de alta frecuencia y microondas, es: constante dieléctrica, condensadores y factores de pérdida.
En todas las aplicaciones, la capacidad de carga de corriente de las líneas impresas es importante.
Tipo de línea:
Cableado y posicionamiento de PCB
Bajo las restricciones de las reglas de cableado prescritas, las líneas impresas deben tomar la ruta más corta entre los componentes. Limitar el acoplamiento entre líneas paralelas en la medida de lo posible. Un buen diseño requiere una capa de cableado mínima, así como la línea más ancha y el tamaño máximo de la almohadilla correspondiente a la densidad de encapsulamiento requerida. Debido a que las esquinas redondas y las esquinas interiores lisas pueden evitar algunos posibles problemas eléctricos y mecánicos, se deben evitar las esquinas afiladas y las esquinas afiladas en los cables eléctricos.
Ancho y espesor del pcb:
Capacidad de carga de corriente de los cables de cobre grabados en placas de circuito impreso rígidas. Para los cables de 1 y 2 onzas, se permite reducir el valor nominal en un 10% (en amperímetros de carga), teniendo en cuenta el método de grabado y los cambios normales en el grosor y la diferencia de temperatura de la lámina de cobre; Para los componentes de placas de circuito impreso recubiertos con una capa protectora (el espesor del sustrato es inferior a 0032 pulgadas y el espesor de la lámina de cobre es superior a 3 onzas), el componente se reduce en un 15%; Para las placas de circuito impreso sumergidas en soldadura, se permite una reducción del 30%.
Distancia entre líneas de pcb:
Se debe determinar la distancia mínima entre los cables para eliminar la ruptura de tensión o el arco entre los cables adyacentes. El espaciamiento es variable y depende principalmente de los siguientes factores:
1) el voltaje pico entre los cables adyacentes.
2) presión atmosférica (altura máxima de trabajo).
3) recubrimiento utilizado.
4) parámetros de acoplamiento capacitivo.
Los elementos de resistencia crítica o los elementos de alta frecuencia suelen colocarse muy cerca para reducir el retraso crítico. Los transformadores y los elementos de inducción deben aislarse para evitar el acoplamiento; La línea de señal de inducción debe colocarse verticalmente y verticalmente; Los componentes que produzcan cualquier ruido eléctrico debido al movimiento del campo magnético deben aislarse o instalarse rígidamente para evitar vibraciones excesivas.
Inspección del patrón de la línea de pcb:
¿1) ¿ los cables son cortos y rectos sin sacrificar la función?
¿2) ¿ Cumpliste con el límite de ancho del cable?
3) entre los cables, entre los cables y los agujeros de montaje, entre los cables y las almohadillas... ¿¿ hay un espaciamiento mínimo de líneas que debe garantizarse?
¿4) ¿ evitó todos los cables paralelos relativamente cercanos (incluidos los cables de componentes)?
¿5) ¿ se evitan ángulos agudos (90 ° c o menos) en el patrón de alambre?
Lista de proyectos de inspección de proyectos de diseño de pcb:
1) comprobar la racionalidad y corrección del esquema;
2) comprobar la corrección del embalaje de los componentes del esquema;
3) la distancia entre la electricidad fuerte y la electricidad fuerte, la distancia entre las zonas de aislamiento;
4) revisar el esquema y el diagrama de PCB en consecuencia para evitar la pérdida de la tabla de red;
5) si el embalaje del componente coincide con el objeto físico;
6) si la posición de colocación del componente es adecuada:
7) si los componentes son fáciles de instalar y desmontar;
8) si el elemento sensor de temperatura está demasiado cerca del elemento de calefacción;
9) si la distancia y la dirección de los elementos de inducción mutua son adecuadas;
10) si la colocación entre los conectores es fluida;
11) fácil de insertar y desconectar;
12) entrada y salida;
13) electricidad fuerte y débil;
14) si el escaneo digital y analógico está entrelazado;
15) disposición de los elementos del lado del viento superior e inferior;
16) si el componente de dirección se ha volcado erróneamente en lugar de girar;
17) si el agujero de instalación del pin del componente es adecuado y si es fácil de insertar;
18) comprobar si los pines vacíos de cada componente son normales y si faltan cables;
19) comprobar si hay agujeros en las capas superior e inferior de la misma tabla de red y si las almohadillas están conectadas a través de agujeros para evitar desconexiones y garantizar la integridad del circuito;
20) comprobar si la colocación de los textos superior e inferior es correcta y razonable, y no bloquear el texto de los componentes para facilitar el funcionamiento del personal de soldadura o mantenimiento;
21) las conexiones muy importantes en las capas superior e inferior no deben conectarse solo con las almohadillas de los componentes enchufables directos, lo mejor es usar agujeros a través;
22) la disposición de los cables de alimentación y los cables de señal en el enchufe garantizará la integridad y la antiinterferencia de la señal;
23) preste atención a la proporción adecuada de almohadillas y agujeros de soldadura;
24) el enchufe debe colocarse en el borde de la placa de PCB en la medida de lo posible para facilitar la operación;
25) comprobar si la etiqueta del componente coincide con el componente, que debe colocarse en la misma dirección y colocarse cuidadosamente en la medida de lo posible;
26) sin perjuicio de las normas de diseño, los cables de alimentación y los cables de tierra deben ser lo más gruesos posible;
27) en circunstancias normales, la línea horizontal se utiliza para la parte superior y la línea vertical se utiliza para la parte inferior, con un chamfering no inferior a 90 grados;
28) si el tamaño y la distribución de los agujeros de montaje en el PCB son adecuados para minimizar el esfuerzo de flexión del pcb;
29) preste atención a la Alta distribución de los componentes en el PCB y la forma y el tamaño del PCB para garantizar la facilidad de montaje.
