Conception électronique - Conseils de câblage de carte PCB 6 questions et réponses

1. Comment choisir une carte PCB? Comment éviter les interférences à haute fréquence de la transmission de données à haute vitesse sur les petits signaux analogiques environnants? Y a - t - il des idées de conception de base?

Réponse: le choix de la carte PCB doit trouver un équilibre entre la satisfaction des exigences de conception, la production de masse et le coût. Les exigences de conception comprennent une partie électrique et une partie mécanique. Ce problème de matériau est souvent plus important lors de la conception de cartes PCB à très haute vitesse (fréquences supérieures à GHz). Par example, un matériau fr - 4 couramment utilisé, les pertes diélectriques à des fréquences de quelques GHz auront un impact important sur l'atténuation du signal et peuvent ne pas convenir. En ce qui concerne l'électricité, Notez si la constante diélectrique et les pertes diélectriques conviennent à la fréquence de conception. L'idée de base pour éviter les interférences à haute fréquence est de minimiser les interférences du champ électromagnétique des signaux à haute fréquence, appelées diaphonie. Vous pouvez augmenter la distance entre le signal haute vitesse et le signal analogique, ou ajouter des traces de protection / shunt à la terre à côté du signal analogique. Notez également les interférences de bruit de la mise à la terre numérique à la mise à la terre analogique.

2. Il est bien connu que les cartes PCB comprennent de nombreuses couches, mais la signification de certaines d'entre elles n'est pas très claire pour moi. Mécanique, cover, topoverlay, bottomoverlay, topaste, bottompaste, topsolder, bottomsolder, drillguide, drilldrawing, Multilayer ne savent pas exactement ce qu'ils signifient?

Réponse: de nombreux termes techniques du logiciel EDA ne sont pas définis de la même manière. Les significations possibles sont expliquées littéralement ci - dessous.

Mécanique: usinage Multi - touche universel dimensionnement couche

Keeperoutyer: définit les zones où vous ne pouvez pas placer de fils, de trous ou de pièces. Ces limites peuvent être définies individuellement. Topoverlay: son sens ne peut pas être pris littéralement. Plus d'informations pour plus de discussion.

Bottomoverlay: son sens ne peut pas être pris littéralement. Plus d'informations peuvent être fournies pour une discussion plus approfondie.

Toppaste: la couche supérieure doit exposer la partie de la pâte à souder sur la peau de cuivre.

Sous - couche: la Sous - couche doit révéler la partie de la pâte à souder sur la peau de cuivre.

Couvercle supérieur: doit se référer à la hotte de blocage supérieure pour éviter les courts - circuits accidentels pendant le processus de fabrication ou les réparations futures. Soudure inférieure: doit se référer au masque de soudure inférieure.

Guide de forage: il peut s'agir d'un tableau de tailles de trous différentes, de symboles et de chiffres correspondants.

Diagramme de forage: se réfère au diagramme de forage, chaque trou différent aura un symbole correspondant.

Multicouche: les panneaux simples et doubles ne doivent pas être une seule couche, ils peuvent se référer à des panneaux multicouches.

3. Un système a tendance à être divisé en plusieurs PCB, il y a une alimentation, une interface, une carte mère, etc., la ligne de masse entre la carte et la carte a tendance à être interconnectée, ce qui entraîne la formation de nombreuses boucles, telles que le bruit de boucle basse fréquence. Je ne connais pas le problème. Comment le résoudre?

Réponse: lorsque les signaux ou les alimentations entre chaque carte PCB sont interconnectés, par exemple, si la carte a a une alimentation ou si un signal est envoyé à la carte B, une quantité égale de courant doit circuler de la terre vers la carte a (c'est la loi de kirchoff sur le courant). Le courant sur ce sol trouvera le reflux là où l'impédance est minimale. Ainsi, sur chaque interface, qu'il s'agisse d'une interconnexion d'alimentation ou d'une interconnexion de signaux, le nombre de broches allouées à la couche de terre ne doit pas être trop faible pour réduire l'impédance, ce qui peut réduire le bruit sur la couche de terre. De plus, vous pouvez analyser toute la boucle de courant, en particulier les parties où le courant est plus important, et ajuster les connexions de la couche de terre ou du fil de terre pour contrôler le flux de courant (par exemple, définir une faible impédance quelque part de sorte que la majeure partie du courant circule de ce Go) pour réduire l'impact sur d'autres signaux plus sensibles.

4. (1) Pouvez - vous fournir des données empiriques, des formules et des méthodes pour estimer l'impédance du câblage? (2) Lorsque les exigences d'adaptation d'impédance ne peuvent pas être satisfaites, il est préférable d'ajouter une résistance d'adaptation en parallèle à la fin de la ligne de signal ou d'ajouter une résistance d'adaptation en série à la ligne de signal. (3) peut - on ajouter un fil de terre au milieu de la ligne de signal différentiel?

Réponse: 1. Deux formules d'impédance caractéristique couramment utilisées sont fournies ci - dessous: A. microruban Z = {87 / [sqrt (ER + 1,41)]} n [5,98 H / (0,8 w + T)] où W est la largeur de ligne, t l'épaisseur de cuivre de la trace, h la distance de la trace Au plan de référence et er la constante diélectrique du matériau PCB. Cette formule doit être appliquée lorsque 0,1 < (W / h) < 2,0 et 1 < (ER) < 15. B. ligne de ruban Z = [60 / sqrt (ER)] ln {4h / [0,67Ït (t + 0,8w)]} où H est la distance entre les deux plans de référence et la trajectoire est située sur les deux plans de référence au milieu. Cette formule doit être appliquée lorsque W / h < 0,35 et t / h < 0,25. Il est préférable d'utiliser un logiciel de simulation pour des calculs plus précis.

2. Plusieurs facteurs doivent être pris en compte lors du choix de la méthode de terminaison: A. la structure et la force du conducteur de source. B. taille de la consommation d'énergie. C. l'effet sur le retard, qui est la considération la plus importante. Il est donc difficile de dire quelle méthode de terminaison est la meilleure.

3. En général, vous ne pouvez pas ajouter la ligne de masse au milieu du signal différentiel. Parce que l'un des points les plus importants du principe d'application du signal différentiel est d'utiliser les avantages du couplage entre les signaux différentiels, tels que l'annulation de flux et la résistance au bruit. Si vous ajoutez un fil de terre au milieu, l'effet de couplage sera rompu.

5. Présenter le niveau de conception, la capacité de traitement, le niveau de traitement, les matériaux de traitement et les livres et matériaux techniques connexes de PCB à grande vitesse actuels de certains pays étrangers?

Réponse: de nos jours, les circuits numériques à haute vitesse sont utilisés dans des domaines connexes tels que les réseaux de communication et les ordinateurs. En ce qui concerne les réseaux de communication, la carte PCB fonctionne déjà à des fréquences allant jusqu'à GHz, avec un nombre de couches allant jusqu'à 40, à ma connaissance. Les applications informatiques sont également dues aux progrès des puces, qu'il s'agisse d'un PC universel ou d'un serveur (serveur), où les fréquences de fonctionnement les plus élevées sur la carte ont également atteint plus de 400 MHz (par exemple, Rambus). Pour répondre à cette demande de câblage à haute vitesse et à haute densité, les exigences en matière de perçage borgne / enterré, de micro - perçage et de processus d'empilement augmentent progressivement. Ces exigences de conception sont disponibles pour la production de masse par les fabricants. Voici quelques bons livres techniques: 1. Howard W. Johnson, Manuel de conception numérique à grande vitesse pour la magie noire; Stephen H. Hall, « conception de systèmes numériques à grande vitesse »; 3. Brian Yang, & quot; intégrité du signal numérique & quot;

6. En ce qui concerne la conception et le traitement des cartes à circuits flexibles, il est prévu d’utiliser la conception des cartes à circuits flexibles pour résoudre les problèmes de transmission de signaux et d’interconnexion des cartes dans les petits systèmes d’imagerie. La conception de plaques flexibles rigides nécessite - t - elle un logiciel de conception et des spécifications spéciales? En outre, où pouvons - nous faire ce type de traitement de carte de circuit imprimé en Chine?

Réponse: Vous pouvez utiliser le logiciel de conception de PCB universel pour concevoir des circuits imprimés flexibles (circuits imprimés flexibles). Il est également produit au format gerber par les fabricants de FPC. Étant donné que le processus de fabrication est différent de celui des PCB en général, différents fabricants imposeront des limites sur la largeur minimale des lignes, l'espacement minimal des lignes et les porosités minimales en fonction de leur capacité de fabrication. En outre, il peut être renforcé par la pose d'une certaine peau de cuivre au point d'inflexion de la carte de circuit flexible. En ce qui concerne les fabricants, vous pouvez trouver "FPC" comme requête de mot clé sur Internet.