Technologie PCBA - 6 doit comprendre les principes de conception de PCB

1. Disposition

Tout d'abord, considérez la taille du PCB. Lorsque la taille du PCB est trop grande, la ligne imprimée sera longue, l'impédance augmentera, la résistance au bruit diminuera et le coût augmentera; Si la taille du PCB est trop petite, la dissipation de chaleur n'est pas bonne et les lignes adjacentes peuvent facilement être perturbées. Après avoir déterminé la taille du PCB, déterminez l'emplacement des composants spéciaux. Enfin, tous les composants du circuit sont agencés en fonction des unités fonctionnelles du circuit.

Les principes suivants doivent être respectés lors de la détermination de l'emplacement des composants spéciaux:

(1) raccourcir le câblage entre les éléments haute fréquence autant que possible, minimiser leurs paramètres de distribution et les interférences électromagnétiques mutuelles. Les composants sensibles aux interférences ne doivent pas être trop proches les uns des autres et les composants d'entrée et de sortie doivent être aussi éloignés que possible.

(2) Il peut y avoir une différence de potentiel élevée entre certains composants ou fils, et la distance entre eux doit être augmentée pour éviter un court - circuit accidentel causé par une décharge. Lors de la mise en service, les composants à tension plus élevée doivent être disposés dans des endroits où les mains ne sont pas facilement accessibles, dans la mesure du possible.

(3) les emplacements occupés par les trous de positionnement des plaques d'impression et les supports de fixation doivent être conservés.

Selon les unités fonctionnelles du circuit. Dans l'agencement de tous les composants d'un circuit, les principes suivants doivent être respectés:

(1) Organiser l'emplacement de chaque unité de circuit fonctionnel selon le processus de circuit, de sorte que la disposition facilite la circulation du signal et que le signal reste dans la même direction autant que possible.

(2) centré sur les composants de base de chaque circuit fonctionnel et disposé autour d'eux. Les composants doivent être disposés de manière uniforme, ordonnée et compacte sur le PCB. Minimiser et raccourcir les conducteurs et les connexions entre les composants.

(3) pour les circuits fonctionnant à haute fréquence, les paramètres de distribution entre les éléments doivent être pris en compte. En général, les circuits doivent être disposés en parallèle autant que possible. De cette façon, il est non seulement esthétique, mais aussi facile à installer et à souder. Il est facile à produire en masse.

(4) les composants situés sur le bord de la carte ne sont généralement pas moins de 2 mm du bord de la carte. La forme optimale de la carte est rectangulaire. Le ratio d'aspect est de 3: 2 à 4: 3. Lorsque les dimensions de la carte sont supérieures à 200x150mm, la résistance mécanique de la carte doit être prise en compte.

2. Câblage

Le principe de câblage est le suivant:

(1) Les fils utilisés pour les bornes d'entrée et de sortie doivent éviter autant que possible d'être adjacents et parallèles. Il est préférable d'ajouter un fil de masse entre les fils pour éviter le couplage de rétroaction.

(2) la largeur minimale d'un fil imprimé est principalement déterminée par la force de liaison entre le fil et le substrat isolant et par la valeur du courant qui les traverse.

(3) les angles des conducteurs imprimés sont généralement incurvés, les angles droits ou les angles angulaires affectent les performances électriques dans les circuits haute fréquence. En outre, essayez d'éviter d'utiliser une grande surface de feuille de cuivre, sinon la Feuille de cuivre se dilate et tombe lorsqu'elle est chauffée pendant une longue période. Lorsque de grandes surfaces de feuille de cuivre sont nécessaires, il est préférable d'utiliser une forme de grille. Cela aidera à éliminer les gaz volatils générés par le chauffage du liant entre la Feuille de cuivre et le substrat.

3. Rembourrage

Les trous centraux des plots (dispositifs en ligne) sont légèrement plus grands que le diamètre des fils du dispositif. Si les Plots sont trop grands, il est facile de former une fausse soudure. Le diamètre extérieur d du plot n'est généralement pas inférieur à (D + 1,2) mm, où D est le diamètre du fil. Pour les circuits numériques haute densité, le diamètre minimum des plots peut être de (D + 1,0) MM.

Mesures anti - brouillage pour PCB et circuits:

La conception anti - interférence de la carte de circuit imprimé a une relation étroite avec le circuit spécifique. Seules quelques mesures communes pour la conception anti - interférence de PCB sont présentées ici.

1. Conception de cordon d'alimentation

Selon la taille du courant de la carte de circuit imprimé, essayez d'augmenter la largeur du cordon d'alimentation pour réduire la résistance de la boucle. Dans le même temps, aligner la direction des lignes d'alimentation et de terre avec la direction de transmission des données contribue à améliorer la résistance au bruit.

2. Conception de lot

Les principes de la conception de la ligne de sol sont:

(1) la mise à la terre numérique est séparée de la mise à la terre analogique. S'il y a des circuits logiques et linéaires sur la carte, vous devez les séparer autant que possible. La mise à la terre des circuits basse fréquence doit être en un seul point et couplée à la masse, dans la mesure du possible. Lorsque le câblage réel est difficile, il peut être partiellement connecté en série, puis mis à la terre en parallèle. Les circuits à haute fréquence doivent être mis à la terre en série multipoints, les lignes de masse doivent être courtes et louées, et une feuille de mise à la terre de grande surface en forme de grille doit être utilisée autour des éléments à haute fréquence autant que possible.

(2) le fil de terre doit être aussi épais que possible. Si la ligne de terre utilise une ligne très serrée, le potentiel de terre varie avec le courant, ce qui réduit la résistance au bruit. Le fil de terre doit donc être épaissi pour lui permettre de traverser trois fois le courant autorisé sur la plaque d'impression. Le fil de terre devrait être 2 ~ 3mm ou plus si possible.

(3) le fil de terre forme une boucle fermée. Pour une carte de circuit imprimé constituée uniquement de circuits numériques, son circuit de masse est majoritairement agencé en boucle pour améliorer la résistance au bruit.

4. Configuration du condensateur de découplage

L'une des méthodes traditionnelles de conception de PCB consiste à configurer des condensateurs de découplage appropriés dans chaque Partie critique de la carte imprimée. Les principes généraux de configuration des condensateurs de découplage sont:

(1) connectez un condensateur électrolytique de 10 ~ 100uf à l'entrée d'alimentation. Il est préférable de se connecter à 100uf ou plus si possible.

(2) en principe, chaque puce de circuit intégré doit être équipée d'un condensateur en céramique de 0,01 UF ~ 0,1 UF. Si l'écart de la plaque d'impression n'est pas suffisant, un condensateur de 1 ~ 10pf peut être installé pour chaque 4 ~ 8 puces.

(3) pour les dispositifs qui ont une faible résistance au bruit et une grande variation de puissance lors de l'arrêt, tels que les dispositifs de stockage Ram et rom, un condensateur de découplage doit être connecté directement entre la ligne d'alimentation de la puce et la ligne de masse.

5. Conception de trou de passage

Dans la conception de circuits imprimés à grande vitesse, les trous de travers apparemment simples ont tendance à avoir un impact négatif important sur la conception du circuit. Pour réduire les effets néfastes causés par les effets parasites de porosité excessive, nous pouvons faire de notre mieux dans la conception.

(1) Choisissez une taille raisonnable par la taille en tenant compte du coût et de la qualité du signal. Par exemple, pour une conception de carte PCB de module mémoire de 6 à 10 couches, il est préférable d'utiliser des trous de perçage de 10 / 20mil (perçage / PAD). Pour certaines plaques de petite taille à haute densité, vous pouvez également essayer d'utiliser un trou de 8 / 18mil. Le trou Dans les conditions techniques actuelles, il est difficile d'utiliser des surtrous de plus petite taille (lorsque la profondeur du trou dépasse 6 fois le diamètre du trou foré, il n'est pas possible d'assurer une cuivrage homogène des parois du trou); Pour une alimentation ou un trou de mise à la terre, envisagez d'utiliser une plus grande taille pour réduire l'impédance.

(2) essayez de ne pas modifier le nombre de couches de traces de signal sur la carte PCB, c'est - à - dire essayez de ne pas utiliser de trous excessifs inutiles.

(3) les broches de l'alimentation et de la mise à la terre doivent être percées à proximité et les broches entre les trous et les broches doivent être aussi courtes que possible

(4) placez quelques Vias à la terre près des Vias de la couche de changement de signal pour fournir la boucle la plus proche pour le signal. Il est même possible de placer un grand nombre de trous de mise à la terre redondants sur la carte PCB.

6. Quelques expériences dans la réduction du bruit et des perturbations électromagnétiques

(1) Les puces à basse vitesse peuvent être utilisées à la place des puces à grande vitesse. Puce haute vitesse pour les emplacements clés

(2) Les résistances peuvent être utilisées en série pour réduire le taux de saut des bords supérieur et inférieur du circuit de commande.

(3) essayez de fournir une certaine forme d'amortissement pour le relais, par exemple, RC set Current damping

(4) Utiliser une horloge de fréquence minimale conforme aux exigences du système.

(5) L'horloge doit être placée aussi près que possible de l'appareil qui l'utilise. Le boîtier de l'oscillateur à quartz doit être mis à la terre. La zone d'horloge doit sortir avec une bobine de terre. La ligne d'horloge doit être aussi courte que possible. Ne pas câbler sous un cristal de quartz ou sous un appareil sensible au bruit. Les signaux d'horloge, de bus et de sélection de puce doivent être éloignés des lignes d'E / s et des connecteurs. Les lignes d'horloge perpendiculaires aux lignes d'E / s interfèrent moins que les lignes d'horloge parallèles aux lignes d'E / S.

(6) ne quittez pas les bornes d'entrée des circuits de grille inutilisés. La Borne d'entrée positive de l'amplificateur opérationnel inutilisé est reliée à la masse et la borne d'entrée négative est reliée à la borne de sortie.