Technologie PCB - Comment faire une carte PCB

Faire une carte PCB, c'est transformer un schéma PCB bien conçu en une véritable carte PCB. Veuillez ne pas sous - estimer le processus. Il y a beaucoup de choses qui fonctionnent en principe, mais qui sont techniquement difficiles à mettre en œuvre, ou que d'autres peuvent mettre en œuvre. Certaines personnes ne peuvent pas faire la même chose, il n'est donc pas difficile de faire une carte PCB, mais il n'est pas facile de bien faire une carte PCB.

Deux difficultés majeures dans le domaine de la microélectronique sont le traitement des signaux à haute fréquence et des signaux faibles. Le niveau de production des circuits imprimés est particulièrement important à cet égard. La même conception de principe, les mêmes composants, les PCB produits par différentes personnes ont des résultats différents, 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:

1. Clarifier les objectifs de conception

Ayant reçu la tâche de conception, nous devons d'abord clarifier ses objectifs de conception, qu'il s'agisse d'une carte PCB normale, d'une carte PCB haute fréquence, d'une carte PCB de traitement du petit signal ou d'une carte PCB avec traitement à la fois haute fréquence et petit signal. S'il s'agit d'une carte PCB ordinaire, tant que la disposition et le câblage sont raisonnablement soignés, la taille mécanique est précise, s'il y a une ligne de charge moyenne et une ligne longue, certaines mesures doivent être prises pour réduire la charge et l'entraînement de la ligne longue doit être renforcé, l'accent étant mis sur la prévention de la réflexion de la ligne longue.

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, il y a des limites plus strictes sur la longueur du câblage. 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, de sorte que les circuits imprimés à grande vitesse sont fabriqués. Une attention suffisante doit être accordée.

Ces lignes de signal nécessitent une attention particulière lorsqu'il y a de faibles signaux au niveau du millivolt ou même du microvolt sur la plaque. Les petits signaux sont trop faibles et peuvent facilement être perturbés par d'autres signaux forts. Des mesures de blindage sont souvent nécessaires, sinon elles réduisent considérablement le rapport signal sur bruit. En conséquence, les signaux utiles sont inondés de bruit et ne peuvent pas être extraits 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, l'isolement du point d'essai, etc., 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, vous devez avoir une bonne idée des objectifs de conception.

2. Comprendre la disposition et les exigences de câblage des fonctions des composants utilisés

Nous savons que certains composants spéciaux ont des exigences particulières en termes de disposition et de câblage, tels que les amplificateurs de signaux analogiques utilisés par Loti et APH. Un amplificateur de signal analogique nécessite une alimentation stable et une ondulation plus petite. Gardez la petite section de signal analogique aussi loin que possible du périphérique 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 la technologie ECL, qui consomme beaucoup d'énergie et génère de la chaleur. La question de la dissipation de chaleur doit être particulièrement prise en compte dans 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 rayonnée n'aura pas beaucoup d'impact sur les autres puces. Si la carte est équipée de haut - parleurs ou d'autres appareils puissants, elle peut causer une grave contamination de l'alimentation. Cela mérite également une attention suffisante.

Iii. Considérations relatives à la disposition des éléments

Le premier facteur à prendre en compte dans la disposition des éléments est la performance électrique. Assembler les composants les plus étroitement connectés possible, en particulier pour certaines lignes à grande vitesse, en les rendant aussi courts que possible lors de l'agencement des signaux de puissance et des petits dispositifs de signalisation. à séparer. Sous réserve de respecter les performances du circuit, les éléments doivent être placés de manière soignée et esthétique, faciles à tester. 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 transmission des lignes interconnectées dans un système à grande vitesse sont également les premiers facteurs à prendre en compte 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. Bien que les blocs de circuits intégrés eux - mêmes soient rapides, cela est dû à l'utilisation de lignes d'interconnexion ordinaires sur le fond de panier (la longueur de chaque ligne de 30 cm est d'environ 2 NS de retard) qui augmentent le temps de retard, ce qui peut considérablement ralentir le système. Les pièces de travail synchrones telles que les registres à décalage et les compteurs de synchronisation sont de préférence placées sur une même carte enfichable, car les temps de retard de transmission des signaux d'horloge ne sont pas égaux sur les différentes cartes enfichables, ce qui peut entraîner des erreurs importantes dans les registres à décalage. Si vous ne pouvez pas le placer sur une carte, les lignes d'horloge de la source d'horloge commune à chaque carte plug - in doivent être de longueur égale, où la synchronisation est la clé.

Quatrièmement, considérations sur le câblage

Avec l'achèvement de la conception des réseaux de 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 des 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 PCB. Si le temps de retard de transmission de la ligne est beaucoup plus court que le temps de montée du signal, les réflexions principales générées lors de la montée du signal seront inondées. Le dépassement, le recul et la sonnerie n'existent plus. Pour la plupart des circuits MOS actuels, les trajectoires peuvent atteindre plusieurs 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 si aucune autre mesure n'est prise pour préserver l'intégrité du signal.