Technologie PCBA - Les six principes fondamentaux du design SMB

Conception SMB

1. Disposition des composants

La disposition est la disposition uniforme et ordonnée des composants sur le PCB selon les exigences du Schéma électrique et la taille des composants, et peut répondre aux exigences de performance mécanique et électrique de la machine entière. Si la mise en page est raisonnable affecte non seulement les performances et la fiabilité des composants de PCB et de la machine entière, mais aussi la difficulté de traitement et de maintenance des PCB et de leurs composants, alors essayez de faire ce qui suit lors de la mise en page:

Les composants sont répartis uniformément et les composants d'un même circuit unitaire doivent être disposés de manière relativement centralisée pour faciliter la mise en service et la maintenance;

Les composants avec interconnexions doivent être relativement proches les uns des autres pour augmenter la densité de câblage et assurer la distance de câblage la plus courte;

Les parties sensibles à la chaleur doivent être éloignées des Parties qui génèrent beaucoup de chaleur;

Les parties entre lesquelles des perturbations électromagnétiques peuvent exister doivent être blindées ou isolées.

2. Règles de câblage

Le câblage est la disposition des fils imprimés en fonction du Schéma électrique, de la table des fils et de la largeur et de l'espacement requis des fils. Le câblage doit généralement respecter les règles suivantes:

Sous réserve de satisfaire aux exigences d'utilisation, le câblage peut être simple et non complexe, l'ordre des méthodes de câblage est monocouche, multicouches à double couche.

Le câblage entre les deux plaques de connexion doit être aussi court que possible et les signaux sensibles et les petits signaux doivent être privilégiés afin de réduire les retards et les interférences des petits signaux. Le blindage de la ligne de terre doit être posé à côté de la ligne d'entrée du circuit analogique; Le câblage de la même couche doit être réparti uniformément; Les zones conductrices sur chaque couche doivent être relativement équilibrées pour éviter le gauchissement de la carte.

Lorsque vous changez l'orientation de la ligne de signal, elle doit être inclinée ou lisse et le rayon de courbure doit être plus grand pour éviter la concentration du champ électrique, la réflexion du signal et l'impédance supplémentaire.

Le câblage des circuits numériques et analogiques doit être séparé pour éviter les interférences mutuelles. Si au même niveau, les fils du système de mise à la terre et du système d'alimentation des deux circuits doivent être posés séparément et les fils de signalisation de fréquences différentes doivent être séparés par des fils de mise à la terre, Pour éviter la diaphonie. Pour la commodité du test, les points d'arrêt et de test nécessaires doivent être définis dans la conception.

Lorsque les composants du circuit sont mis à la terre et connectés à une source d'alimentation, les traces doivent être aussi courtes et aussi proches que possible afin de réduire la résistance interne.

Les traces des couches supérieure et inférieure doivent être perpendiculaires les unes aux autres pour réduire le couplage, et les traces des couches supérieure et inférieure ne doivent pas être alignées ou parallèles.

Plusieurs lignes d'E / s d'un circuit à grande vitesse doivent avoir la même longueur que les lignes io de circuits tels que les amplificateurs différentiels et les amplificateurs équilibrés, afin d'éviter des retards ou des déphasages inutiles.

Lorsque les Plots sont connectés à une plus grande zone conductrice, ils doivent être isolés thermiquement à l'aide d'un fil mince d'au moins 0,5 mm de longueur et d'au moins 0,13 mm de largeur.

Le fil le plus proche du bord de la plaque doit être distant de plus de 5 mm du bord de la plaque imprimée et le fil de terre peut être placé près du bord de la plaque si nécessaire. Si un rail de guidage doit être inséré lors de l'usinage d'une carte de circuit imprimé, la distance entre le fil et le bord de la carte doit être au moins supérieure à la profondeur de la fente de guidage.

Les lignes d'alimentation ordinaires et les lignes de terre sur les panneaux à double face doivent être aussi proches que possible des bords de la carte et réparties sur la surface de la carte. La carte multicouche peut être munie d'une couche d'alimentation et d'une couche de terre sur la couche interne et connectée aux lignes d'alimentation et de terre de chaque couche par des trous métallisés. Force adhésive entre les couches de plaques multicouches.

3. Largeur de fil

La largeur du fil imprimé est déterminée par le courant de charge du fil, l'élévation de température permise et la force d'adhérence de la Feuille de cuivre. En général, la largeur du fil de la plaque imprimée n'est pas inférieure à 0,2 mm et l'épaisseur est supérieure à 18 µm. Plus le fil est fin, plus il est difficile à traiter. Par conséquent, lorsque l'espace de câblage le permet, un fil plus large doit être choisi de manière appropriée. Les principes généraux de conception sont les suivants:

L'épaisseur de la ligne de signal doit être la même, ce qui favorise l'adaptation d'impédance. En général, une largeur de ligne de 0,2 à 0,3 mm (812 mil) est recommandée. Pour le câblage de mise à la terre de puissance, plus la zone de câblage est grande, plus les interférences seront réduites. Il est préférable de masquer le signal haute fréquence avec la ligne de terre, ce qui peut améliorer l'effet de transmission.

Dans les circuits à grande vitesse et les circuits hyperfréquences, l'impédance caractéristique de la ligne de transmission est spécifique. À ce stade, la largeur et l'épaisseur du fil doivent répondre aux exigences de l'impédance caractéristique.

Lors de la conception de circuits haute puissance, la densité de puissance doit également être prise en compte. À ce stade, la largeur de la ligne, l'épaisseur et les propriétés d'isolation entre les lignes doivent être prises en compte. S'il s'agit d'un conducteur interne, la densité de courant admissible est d'environ la moitié de celle du conducteur externe.

4. Espacement des lignes d'impression

La résistance d'isolation entre les conducteurs de surface de la plaque d'impression est déterminée par l'espacement des conducteurs, la longueur des Parties parallèles des conducteurs adjacents et le milieu isolant, y compris le substrat et l'air. Lorsque l'espace de câblage le permet, l'espacement des fils doit être augmenté de manière appropriée.

5. Choix des composants

Les composants doivent être choisis en tenant pleinement compte de la surface réelle de la carte PCB et en utilisant des composants conventionnels dans la mesure du possible. Ne poursuivez pas aveuglément les composants de petite taille afin de ne pas augmenter les coûts. Les dispositifs IC doivent prêter attention à la forme et à l'espacement des broches. Un qfp avec un espacement des broches inférieur à 0,5 mm doit être soigneusement considéré. Il est préférable de choisir directement le périphérique dans le boîtier BGA. En outre, la forme d'encapsulation de l'élément, la taille des électrodes terminales, la soudabilité, la fiabilité du dispositif, les tolérances de température (par exemple, si le besoin de soudure sans plomb peut être satisfait) doivent également être prises en compte.

Une fois que vous avez sélectionné un composant, vous devez créer une base de données de composants avec des informations pertinentes telles que la taille de l'installation, la taille des broches et le fabricant.

6. Choix du substrat PCB

Le substrat doit être choisi en fonction des conditions d'utilisation et des exigences de propriétés mécaniques et électriques du PCB; Le nombre de surfaces revêtues de cuivre du substrat (simple face, double face ou multicouche) doit être déterminé en fonction de la structure de la plaque imprimée; Selon les dimensions de la plaque d'impression, l'unité de surface porte la masse du composant et détermine l'épaisseur du substrat. Le coût des différents types de matériaux varie considérablement. Les facteurs suivants doivent être pris en compte lors du choix d'un substrat PCB

Exigences de performance électrique;

Des facteurs tels que TG, Cte, planéité et capacité de métallisation des trous;

Le facteur prix.