Blogue PCB - Comment une bonne carte PCB est faite

Tout le monde sait que la fabrication d'une carte PCB consiste à transformer un schéma bien conçu en une véritable carte de circuit imprimé. Veuillez ne pas sous - estimer le processus. Il y a beaucoup de choses qui fonctionnent en principe, mais qui sont très difficiles à mettre en œuvre en ingénierie, ou que d'autres peuvent mettre en œuvre, que d'autres ne peuvent pas mettre en œuvre, il n'est donc pas difficile de faire une carte PCB, mais bien faire une carte PCB n'est pas une tâche facile. Deux difficultés majeures dans le domaine de la microélectronique sont le traitement des signaux à haute fréquence et des signaux faibles. À cet égard, le niveau de production des cartes PCB est particulièrement important. Même conception de principe, mêmes composants, différentes personnes produisent des cartes PCB avec des caractéristiques différentes. Alors, comment pouvons - nous faire une bonne carte PCB? À la lumière de notre expérience passée, je voudrais parler de mon point de vue sur les points suivants:

1. Objectifs de conception clairs lorsque vous recevez une tâche de conception, vous devez d'abord clarifier les objectifs de conception, qu'il s'agisse d'une carte PCB normale, d'une carte PCB haute fréquence, d'une carte PCB de traitement de petit signal ou d'une carte PCB de traitement de petit signal et haute fréquence en même temps. S'il s'agit d'une carte PCB normale, tant que la disposition et le câblage sont raisonnablement soignés et la taille mécanique est précise, s'il y a des lignes de charge moyenne et des lignes de charge longue, certaines méthodes doivent être utilisées pour réduire la charge. Lorsqu'il y a des lignes de signal de plus de 40 MHz sur la carte, ces lignes de signal doivent être particulièrement prises en compte, par exemple la diaphonie entre les lignes. Si la fréquence est plus élevée, la longueur du câblage sera limitée de manière plus stricte. Selon la théorie des réseaux à paramètres distribués, l'interaction entre les circuits à grande vitesse et leur câblage est un facteur déterminant non négligeable dans la conception du système. Au fur et à mesure que la vitesse de transmission de la grille augmente, l'inverse sur les lignes de signal augmentera en conséquence et la diaphonie entre les lignes de signal adjacentes augmentera proportionnellement. Généralement, la consommation d'énergie et la dissipation de chaleur des circuits à grande vitesse sont également importantes. Lors de la fabrication de PCB haute vitesse, une attention suffisante doit être accordée à la carte. Une attention particulière doit être accordée à ces lignes de signal lorsqu'il y a de faibles signaux de l'ordre du millivolt ou même du microvolt sur la plaque. Comme les petits signaux sont trop faibles, ils sont facilement perturbés par d'autres signaux forts et nécessitent souvent des mesures de blindage. Le rapport signal sur bruit est fortement réduit. Il en résulte que le signal utile est noyé dans le bruit et ne peut être extrait efficacement. La mise en service des plaques doit également être envisagée au stade de la conception. Des facteurs tels que l'emplacement physique du point d'essai et l'isolement du point d'essai ne peuvent pas être ignorés, car certains signaux de petite taille et de haute fréquence ne peuvent pas être ajoutés directement à la sonde pour la mesure. En outre, d'autres facteurs pertinents doivent être pris en compte, tels que le nombre de couches de la plaque, la forme d'encapsulation de l'ensemble utilisé et la résistance mécanique de la plaque. Avant de faire une carte PCB, il est nécessaire de comprendre les objectifs de conception de la conception. Comprendre les caractéristiques des composants utilisés pour les exigences de mise en page et de câblage nous savons que certains composants spéciaux ont des exigences particulières pour la mise en page et le câblage, tels que les amplificateurs de signaux analogiques utilisés dans Lotti et APH. Un amplificateur de signal analogique nécessite une alimentation stable et une ondulation plus petite. La Section de petit signal analogique doit être aussi éloignée que possible de l'appareil d'alimentation. Sur la carte Oti, la petite section amplification de signal est également spécialement équipée d'un blindage pour protéger contre les interférences électromagnétiques parasites. Les puces glink utilisées sur les cartes ntoi utilisent un processus ECL qui consomme beaucoup d'énergie et génère de la chaleur. La question de la dissipation de chaleur doit être particulièrement prise en compte lors de la disposition. Si la dissipation de chaleur naturelle est utilisée, la puce glink doit être placée dans un endroit où la circulation d'air est relativement lisse, Et la chaleur dégagée n'affectera pas beaucoup les autres puces. Si la carte est équipée de haut - parleurs ou d'autres appareils de forte puissance qui peuvent causer une grave contamination de l'alimentation, une attention suffisante doit également être accordée. Considérations sur la disposition des éléments l'un des premiers facteurs à considérer dans la disposition des éléments est la performance électrique. Les composants étroitement liés au câblage doivent être mis ensemble autant que possible. Surtout pour certaines lignes à grande vitesse, la disposition doit être aussi courte que possible. Les dispositifs de signal d'alimentation et de petit signal doivent être séparés. Sous réserve de satisfaire aux performances du circuit, il est également nécessaire de tenir compte du placement soigné et esthétique des éléments, ce qui facilite les tests. Les dimensions mécaniques de la carte et l'emplacement des prises doivent également être soigneusement pris en compte. La mise à la terre et le temps de retard de propagation des interconnexions dans les systèmes à grande vitesse sont également des considérations primordiales dans la conception du système. Le temps de transmission sur la ligne de signal a une grande influence sur la vitesse de l'ensemble du système, en particulier pour les circuits ECL haute vitesse. Malgré la vitesse très élevée des blocs de circuits intégrés eux - mêmes, en raison de l'utilisation de lignes d'interconnexion ordinaires (longueur d'environ 30 cm) sur le panneau arrière. Latence 2NS) augmente le temps de latence, ce qui peut ralentir considérablement le système. Les organes de travail synchrones tels que les registres à décalage et les compteurs de synchronisation sont placés sur la même carte, car les signaux d'horloge aux différentes cartes ne sont pas égaux en temps de retard de transmission, ce qui peut rendre le registre à décalage principal erroné. S'il ne peut pas être placé sur une carte, les lignes d'horloge de la source d'horloge commune à chaque carte plug - in doivent être de longueur égale là où la synchronisation est essentielle. Considérations sur le câblage avec l'achèvement de la conception des réseaux à fibre optique otni et Star, il y aura plus de cartes à concevoir pour les lignes de signal à haute vitesse au - dessus de 100 MHz à l'avenir. Quelques concepts de base de lignes à grande vitesse seront présentés ici. Lignes de transmission: tout chemin de signal « long» sur une carte de circuit imprimé peut être considéré comme une ligne de transmission. Si le temps de propagation de la ligne est beaucoup plus court que le temps de montée du signal, toute réflexion générée lors de la montée du signal sera inondée. Le dépassement, le recul et la sonnerie n'existent plus. Pour la plupart des circuits MOS actuels, les traces peuvent être mesurées en mètres sans distorsion du signal, car le rapport entre le temps de montée et le temps de retard de transmission de la ligne est beaucoup plus important. Pour des circuits logiques plus rapides, en particulier les ECL ultra - rapides. Pour les circuits intégrés, en raison de l'augmentation de la vitesse de bord, la longueur des traces doit être considérablement raccourcie pour préserver l'intégrité du signal si aucune autre mesure n'est prise. Il y a deux façons de faire fonctionner un circuit à grande vitesse sur un trait