Conception électronique - Conception de disposition de câblage PCB haute vitesse

Dans la conception de la carte, le câblage est une étape importante dans la conception complète du produit. On peut dire que les préparations précédentes sont faites pour cela. Dans tout le PCB, le processus de conception de câblage est la limite la plus élevée, les compétences sont minimales et la charge de travail est maximale. Le câblage PCB comprend le câblage simple face, le câblage double face et le câblage multicouche. Il existe également deux méthodes de câblage: le câblage automatique et le câblage interactif. Avant le câblage automatique, vous pouvez utiliser des lignes plus strictes avec un pré - câblage interactif. Les bords de l'entrée et de la sortie doivent éviter d'être adjacents parallèlement pour éviter les interférences par réflexion. Si nécessaire, des lignes de mise à la terre doivent être ajoutées pour l'isolation et le câblage des deux étages adjacents doit être perpendiculaire l'un à l'autre. Les couplages parasites se produisent facilement en parallèle.

Le taux de disposition du câblage automatique dépend d'une bonne disposition. Les règles de câblage peuvent être prédéfinies, y compris le nombre de courbes du câblage, le nombre de trous percés, le nombre de marches, etc. en règle générale, Explorez d'abord le câblage courbe, connectez rapidement les conducteurs courts, puis effectuez un câblage en labyrinthe. Tout d'abord, optimisez le câblage à poser pour le chemin de câblage global. Il peut déconnecter les fils déjà posés au besoin. Et essayez de recâbler pour améliorer l'effet global.

Les conceptions actuelles de PCB à haute densité ne se sentent pas appropriées et gaspillent beaucoup de précieux canaux de câblage. Pour résoudre cette contradiction, des techniques de trous borgnes et enterrés sont apparues, qui non seulement fonctionnent comme des trous traversants, mais économisent également un grand nombre de canaux de câblage, rendant le processus de câblage plus pratique, plus lisse et plus complet. Le processus de conception d'une carte PCB est un processus complexe et simple. Pour bien le maîtriser, il faut beaucoup de conception d'ingénierie électronique. Ce n'est qu'en faisant l'expérience personnelle que l'on peut en apprécier la vérité.

1 traitement de l'alimentation et du fil de terre

Même si le câblage dans l'ensemble de la carte PCB est bien fait, les interférences dues à une mauvaise prise en compte de l'alimentation et du câblage de terre peuvent réduire les performances du produit et parfois même affecter son succès. Par conséquent, le câblage des fils et des fils de terre doit être pris au sérieux et les interférences sonores générées par les fils et les fils de terre doivent être minimisées pour assurer la qualité du produit.

Chaque ingénieur travaillant sur la conception de produits électroniques comprend les causes du bruit entre la ligne de terre et la ligne d'alimentation et ne présente maintenant que la réduction du bruit:

(1) Il est bien connu d'ajouter un condensateur de découplage entre l'alimentation et la masse.

(2) Élargissez autant que possible la largeur de la ligne d'alimentation et de la ligne de terre, de préférence la ligne de terre est plus large que la ligne d'alimentation, leur relation est: ligne de terre > ligne d'alimentation > ligne de signal, généralement la largeur de la ligne de signal est: 0,2ï½ 0,3 mm, la largeur la plus mince peut atteindre 0,05ï½ 0,07 mm, la ligne d'alimentation est de 1,2ï½ 0,5 mm. Pour les circuits numériques PCB, vous pouvez utiliser une ligne de terre large pour former une boucle, c'est - à - dire pour former un réseau de terre à utiliser (la ligne de terre du circuit analogique ne peut pas être utilisée de cette manière)

(3) utilisez une grande surface de couche de cuivre comme fil de mise à la terre et mettez à la terre les endroits non utilisés sur la plaque d'impression comme fil de mise à la terre. Ou peut être fait dans une plaque multicouche, le cordon d'alimentation et le fil de terre occupent chacun une couche.

2 Traitement de masse commun des circuits numériques et analogiques

De nombreux circuits imprimés ne sont plus des circuits monofonctionnels (numériques ou analogiques), mais consistent en un mélange de circuits numériques et analogiques. Il est donc nécessaire, lors du câblage, de prendre en compte les interférences mutuelles entre elles et notamment les interférences sonores sur les lignes de masse.

La fréquence du circuit numérique est élevée et la sensibilité du circuit analogique est forte. Pour les lignes de signal, les lignes de signal haute fréquence doivent être aussi éloignées que possible des dispositifs de circuit analogique sensibles. Pour la ligne de terre, l'ensemble du PCB n'a qu'un seul nœud avec l'extérieur, de sorte que le problème de la mise à la terre commune numérique et analogique doit être traité à l'intérieur du PCB, et la mise à la terre numérique et analogique à l'intérieur de la carte est pratiquement séparée, ils ne sont pas connectés entre eux, mais à l'interface qui relie le PCB à l'extérieur (comme une fiche, etc.). Il existe une connexion de court - circuit entre la mise à la terre numérique et la mise à la terre analogique. Notez qu'il n'y a qu'un seul point de connexion. Il existe également une mise à la terre non commune sur le PCB, qui est déterminée par la conception du système.

3 traitement de câblage de ligne de signal de couche électrique (terre)

Lorsque la ligne de signal est posée sur la couche électrique (mise à la terre) et que la plaque d'impression multicouche est posée, il ne reste pas beaucoup de fils non posés dans la couche de ligne de signal. Ajouter plus de couches crée des déchets et augmente la production. La charge de travail et les coûts ont également augmenté en conséquence. Pour résoudre cette contradiction, on peut envisager de câbler au niveau électrique (à la terre). La couche d'alimentation doit être considérée en premier et la couche de mise à la terre en second. Parce qu'il est préférable de maintenir l'intégrité de la formation.

4 Traitement des jambes de connexion de fil de grande surface

Dans une grande zone de mise à la Terre (électrique), les jambes des composants communs sont toutes connectées à elle. Le traitement des jambes de connexion nécessite une réflexion intégrée. En termes de Performances électriques, il est préférable de connecter les Plots des broches de l'élément à la surface de cuivre. Il existe certains dangers indésirables lors du soudage et de l'assemblage des composants, tels que: 1. Le soudage nécessite un chauffage haute puissance. 2. Facile à produire le soudage par pointillés. Par conséquent, les performances électriques et les exigences de processus sont faites de Plots à motifs croisés, appelés panneaux isolants, souvent appelés Plots thermiques, de sorte que des points de soudure virtuels peuvent être créés lors du soudage en raison de la chaleur excessive de la section transversale. Le traitement de la branche d'alimentation (terre) de la carte multicouche est identique.

5 Rôle des systèmes réseau dans le câblage

Dans de nombreux systèmes CAO, le câblage est déterminé par le système de réseau. La grille est trop dense, les chemins sont augmentés, mais les pas sont trop petits et la quantité de données sur le terrain est trop importante, ce qui impose inévitablement des exigences plus élevées en termes d'espace de stockage de l'appareil et de vitesse de calcul de l'électronique informatique. L'impact est grand. Certains chemins sont inefficaces, par example ceux occupés par des coussinets ou des trous de montage et de fixation de pieds de pièces. Une grille trop clairsemée et trop peu de canaux ont une grande influence sur le taux de distribution. Par conséquent, il doit y avoir un système de grille bien espacé et raisonnable pour soutenir le câblage.

La distance entre les piliers d'un élément standard est de 0,1 pouce (2,54 mm), de sorte que la base d'un système de grille est généralement fixée à 0,1 pouce ou à un multiple entier inférieur à 0,1 pouce, par exemple: 0,05 pouce, 0025 pouce, 0,02 pouce, etc.

6 vérification des règles de conception (DRC)

Une fois la conception de câblage terminée, il est nécessaire de vérifier soigneusement si la conception de câblage est conforme aux règles établies par le concepteur et de confirmer que les règles établies sont conformes aux exigences du processus de production de la carte imprimée. L'Inspection générale comporte les aspects suivants:

(1) Si la distance entre la ligne et la ligne, la ligne et le tapis d'élément, la ligne et le trou traversant, le tapis d'élément et le trou traversant, et le trou traversant et le trou traversant est raisonnable et si les exigences de production sont satisfaites.

(2) la largeur des lignes d'alimentation et de terre est - elle appropriée et les lignes d'alimentation et de terre sont - elles étroitement couplées (basse impédance d'onde)? Y a - t - il des endroits sur le PCB où vous pouvez élargir la ligne de sol?

(3) Si les meilleures mesures ont été prises pour les lignes de signal critiques, telles que la longueur la plus courte, l'ajout de lignes de protection, la séparation claire des lignes d'entrée et de sortie.

(4) Si le circuit analogique et le circuit numérique ont des fils de terre distincts.

(5) Si les graphiques ajoutés au PCB, tels que les icônes et les commentaires, peuvent provoquer un court - circuit du signal.

(6) modifier certaines formes linéaires insatisfaisantes.

(7) y a - t - il une ligne de processus sur le PCB? Si le masque de soudage répond aux exigences du processus de production, si la taille du masque de soudage est appropriée et si le logo de caractère est pressé sur les Plots du dispositif afin de ne pas affecter la qualité de l'équipement électrique.

(8) Si le bord du cadre extérieur de la couche de mise à la terre de puissance dans le panneau multicouche est réduit. Par example, la Feuille de cuivre de la couche de mise à la terre de l'alimentation est exposée à l'extérieur de la plaque et est susceptible de provoquer un court - circuit.