Progettazione PCB - Abilità di cablaggio del circuito stampato PCB 6 domande e risposte

1. Come scegliere una scheda PCB? Come evitare interferenze ad alta frequenza dalla trasmissione di dati ad alta velocità ai piccoli segnali analogici circostanti? Ci sono idee progettuali di base?

Risposta: La scelta della scheda PCB deve trovare un equilibrio tra soddisfare i requisiti di progettazione e la produzione di massa e il costo. I requisiti di progettazione comprendono sia parti elettriche che meccaniche. Questo problema di materiale è solitamente più importante quando si progettano schede PCB ad alta velocità (frequenza maggiore di GHz). Ad esempio, il materiale FR-4 comunemente usato, la perdita dielettrica ad una frequenza di diversi GHz avrà una grande influenza sull'attenuazione del segnale e potrebbe non essere adatto. Per quanto riguarda l'elettricità, prestare attenzione a se la costante dielettrica e la perdita dielettrica sono adatti alla frequenza progettata. L'idea di base per evitare interferenze ad alta frequenza è quella di minimizzare l'interferenza del campo elettromagnetico dei segnali ad alta frequenza, che è il cosiddetto crosstalk (Crosstalk). È possibile aumentare la distanza tra il segnale ad alta velocità e il segnale analogico, o aggiungere tracce di protezione a terra/shunt accanto al segnale analogico. Prestare attenzione anche all'interferenza del rumore dal suolo digitale al suolo analogico.

2. è ben noto che la scheda PCB include molti strati, ma il significato di alcuni di loro non è molto chiaro per me. meccanico, keepoutlayer, topoverlay, bottomoverlay, toppaste, bottompopaste, topsolder, bottomsalder, drillguide, drilldrawing, multistrato non conoscono il loro significato esatto?

Risposta: Molti dei termini tecnici del software EDA non hanno la stessa definizione. Il seguente spiega letteralmente il possibile significato.

Mechnical: Strato generale di dimensionamento del tipo del bordo multi-dito

Keepoutlayer: Definire l'area in cui fili, vias o parti non possono essere posizionati. Questi limiti possono essere definiti in modo indipendente. Topoverlay: Il significato non può essere conosciuto letteralmente. Fornire maggiori informazioni per ulteriori discussioni.

Bottomoverlay: Il significato non può essere conosciuto letteralmente. Ulteriori informazioni possono essere fornite per ulteriori discussioni.

Toppasta: Lo strato superiore deve esporre la parte della pasta di saldatura sulla pelle di rame.

Bottom maste: Lo strato inferiore deve esporre la parte della pasta di saldatura sulla pelle di rame.

Topsolder: Dovrebbe fare riferimento alla maschera di saldatura superiore, per evitare cortocircuito accidentale durante il processo di produzione o riparazioni future. Bottomsolder: Dovrebbe fare riferimento alla maschera di saldatura inferiore.

Drillguide: Può essere una tabella di diverse dimensioni dell'apertura, simboli corrispondenti e numeri.

Drilldrawing: Si riferisce al disegno del foro, ogni diametro differente del foro avrà un simbolo corrispondente.

Multistrato: non dovrebbe esserci un singolo strato, che può riferirsi a schede multistrato, per schede monofacciali e bifacciali.

3. Un sistema è spesso diviso in più PCB, con alimentatori, interfacce, schede madri, ecc., e i fili di terra tra le schede sono spesso interconnessi, con conseguente formazione di molti loop, come il rumore di loop a bassa frequenza. Non conosco questo problema. Come risolvere?

Risposta: Quando il segnale o l'alimentazione elettrica tra ogni scheda PCB è collegato l'uno all'altro, per esempio, se la scheda A ha un alimentatore o un segnale viene inviato alla scheda B, ci deve essere una quantità uguale di corrente che scorre dal suolo indietro alla scheda A (questa è la legge corrente Kirchoff) . La corrente su questo terreno troverà il posto con la minore impedenza per tornare indietro. Pertanto, ad ogni interfaccia, che si tratti di interconnessione di potenza o segnale, il numero di pin assegnati allo strato di terra non dovrebbe essere troppo piccolo per ridurre l'impedenza, che può ridurre il rumore sullo strato di terra. Inoltre, è anche possibile analizzare l'intero ciclo di corrente, in particolare la parte con una grande corrente, e regolare la connessione dello strato di terra o del cavo di terra per controllare il flusso di corrente (ad esempio, fare una bassa impedenza da qualche parte in modo che la maggior parte della corrente fluisca da questo Vai da qualche parte) per ridurre l'impatto su altri segnali più sensibili.

4. (1) Potete fornire alcuni dati empirici, formule e metodi per stimare l'impedenza del cablaggio? (2) Quando i requisiti di corrispondenza dell'impedenza non possono essere soddisfatti, è meglio aggiungere una resistenza parallela corrispondente alla fine della linea del segnale o aggiungere una serie di resistenza corrispondente alla linea del segnale. (3) Può un cavo di terra essere aggiunto al centro della linea di segnale differenziale?

Risposta: 1. Il seguente fornisce due formule di impedenza caratteristica frequentemente riferite: a. Microstrip Z={87/[sqrt(Er+1.41)]}ln[5.98H/(0.8W+T)] Tra queste, W è la larghezza della linea, T è lo spessore del rame della traccia, H è la distanza dalla traccia al piano di riferimento ed Er è la costante dielettrica del materiale PCB. Questa formula deve essere applicata quando 0,1<(W/H)<2,0 e 1<(Er)<15. b. Stripline Z=[60/sqrt(Er)]ln{4H/[0.67π(T+0.8W)]} Tra questi, H è la distanza tra i due piani di riferimento, e la traccia è situata sui due piani di riferimento al centro. Questa formula deve essere applicata quando W/H<0,35 e T/H<0,25. È meglio utilizzare software di simulazione per calcolare più accuratamente.

2. Ci sono diversi fattori da considerare quando si sceglie il metodo di terminazione: a. La struttura e la forza del driver sorgente. b. La dimensione del consumo energetico. c. L'impatto sul ritardo temporale, questa è la considerazione più importante. Pertanto, è difficile dire quale metodo di terminazione è migliore.

3. Generalmente, il filo di terra non può essere aggiunto nel mezzo del segnale differenziale. Perché il punto più importante del principio di applicazione dei segnali differenziali è quello di utilizzare i vantaggi dell'accoppiamento tra segnali differenziali, come la cancellazione del flusso e l'immunità al rumore. Se si aggiunge un filo di terra nel mezzo, distruggerà l'effetto di accoppiamento.

5. Introdurre alcuni livelli di progettazione PCB ad alta velocità correnti stranieri, capacità di elaborazione, livelli di elaborazione, materiali di elaborazione e relativi libri tecnici e materiali?

Risposta: Al giorno d'oggi, i circuiti digitali ad alta velocità sono utilizzati in campi correlati come reti di comunicazione e computer. In termini di rete di comunicazione, la frequenza di lavoro della scheda PCB ha raggiunto fino a GHz e il numero di strati è alto fino a 40 strati, per quanto ne so. Le applicazioni relative al computer sono anche dovute all'avanzamento dei chip, che si tratti di un PC generale o di un server (Server), la più alta frequenza operativa sulla scheda ha raggiunto anche oltre 400MHz (come Rambus). In risposta a questa richiesta di cablaggio ad alta velocità e ad alta densità, i requisiti per vias ciechi/sepolti, mircrovias e processi di accumulo sono gradualmente aumentati. Questi requisiti di progettazione sono disponibili per la produzione in serie da parte dei produttori. Ecco alcuni buoni libri tecnici: 1. Howard W. Johnson, "High-Speed Digital Design – Handbook of Black Magic"; 2. Stephen H. Hall, "High-Speed Digital System Design"; 3. Brian Yang, "Digital Signal Integrity";

6. per quanto riguarda la progettazione e l'elaborazione dei circuiti stampati flessibili, è previsto utilizzare la progettazione flessibile del circuito stampato per risolvere il problema della trasmissione del segnale e dell'interconnessione del circuito stampato in piccoli sistemi di imaging. La progettazione di schede rigide-flex richiede software e specifiche di progettazione speciali? Inoltre, dove possiamo intraprendere questo tipo di elaborazione del circuito stampato in Cina?

Risposta: È possibile utilizzare il software generale di progettazione PCB per progettare un circuito stampato flessibile (circuito stampato flessibile). È anche prodotto dai produttori FPC in formato Gerber. Poiché il processo di produzione è diverso da quello dei PCB generali, vari produttori avranno le loro limitazioni sulla larghezza minima delle linee, sulla distanza minima delle linee e sui vias minimi in base alle loro capacità di produzione. Inoltre, può essere rinforzato posando qualche pelle di rame al punto di svolta del circuito flessibile. Per quanto riguarda il produttore, è possibile trovarlo su Internet "FPC" come query di parole chiave.