PCB Tecnico - Quali sono i problemi correlati nel processo di disegno PCB

1. Nella progettazione e disegno PCB, layout / cablaggio e l'influenza sulle prestazioni elettriche saranno spesso visti dai libri sull'elettronica come "filo di terra digitale e filo di terra analogico dovrebbero essere separati". Tutti coloro che hanno schierato il consiglio sanno che questo è un certo grado di difficoltà nel funzionamento effettivo.

Per creare una scheda migliore, è necessario prima avere una comprensione elettrica dell'IC che si sta utilizzando, quali pin produrranno armoniche più elevate (i bordi in salita / caduta dei segnali digitali o commutazione di segnali ad onda quadrata). Quali pin sono suscettibili a interferenze elettromagnetiche, il diagramma del blocco del segnale (diagramma del blocco dell'unità di elaborazione del segnale) all'interno del IC ci aiuta a capire.

Il layout dell'intera macchina è la condizione primaria per determinare le prestazioni elettriche e il layout delle schede è più interessato alla direzione o al flusso del segnale/dati tra i IC. Il principio principale è la parte vicina all'alimentazione elettrica che è soggetta a radiazioni elettromagnetiche; Ci sono molte parti deboli di elaborazione del segnale. Determinato dalla struttura generale dell'apparecchiatura (cioè, la pianificazione generale dell'apparecchiatura precedente), il più vicino possibile alla testa di ingresso del segnale o di rilevamento (sonda), questo può migliorare meglio il rapporto segnale-rumore e fornire un segnale più puro per l'elaborazione successiva del segnale e il riconoscimento dei dati Segnale / dati accurati.

2. PCB rame e platino trattamento

Poiché l'attuale orologio di lavoro IC (IC digitale) sta diventando sempre più alto, il suo segnale pone alcuni requisiti sulla larghezza della linea. La larghezza della traccia (rame platino) è buona per bassa frequenza e forte corrente, ma per segnali e dati ad alta frequenza Per segnali di linea, questo non è il caso. I segnali di dati sono più sulla sincronizzazione e i segnali ad alta frequenza sono principalmente influenzati dall'effetto pelle. Pertanto, i due devono essere separati.

Le tracce del segnale ad alta frequenza dovrebbero essere sottili piuttosto che larghe, brevi piuttosto che lunghe, il che comporta anche problemi di layout (accoppiamento del segnale tra dispositivi), che possono ridurre le interferenze elettromagnetiche indotte.

Il segnale dati appare sul circuito sotto forma di impulsi, e il suo contenuto armonico di alto ordine è il fattore decisivo per garantire la correttezza del segnale; lo stesso platino di rame largo produrrà un effetto pelle (distribuzione) per il segnale dati ad alta velocità. La capacità / induttanza diventa più grande), questo causerà il deterioramento del segnale, il riconoscimento dei dati è errato e se la larghezza della linea del canale del bus dati è incoerente, influenzerà il problema di sincronizzazione dei dati (causando ritardo incoerente), al fine di controllare meglio il segnale dati Pertanto, una linea serpentina appare nel routing del bus dati, che è per rendere il segnale nel canale dati più coerente nel ritardo. La pavimentazione in rame di grande area è per schermare interferenze e interferenze induttive. Il bordo bifacciale può lasciare che il terreno sia usato come strato di pavimentazione di rame; mentre la scheda multistrato non ha il problema di pavimentazione del rame, perché lo strato di potenza in mezzo è molto buono. Protezione e isolamento.

3. Layout interlayer della scheda multistrato

Prendiamo una tavola a quattro strati come esempio. Lo strato di potenza (positivo/negativo) dovrebbe essere posizionato al centro e lo strato di segnale dovrebbe essere instradato sui due strati esterni. Si noti che non dovrebbe esserci alcun livello di segnale tra gli strati di potenza positivi e negativi. Il vantaggio di questo metodo è, per quanto possibile, lasciare che lo strato di potenza svolga il ruolo di filtraggio / schermatura / isolamento e allo stesso tempo facilitare la produzione di produttori di PCB per migliorare il tasso di rendimento.

4. Via

La progettazione ingegneristica dovrebbe ridurre al minimo la progettazione dei vias, perché i vias genereranno capacità, ma anche bave e radiazioni elettromagnetiche.

L'apertura del foro passante dovrebbe essere piccola piuttosto che grande (questo è per le prestazioni elettriche; ma l'apertura troppo piccola aumenterà la difficoltà della produzione di PCB, generalmente 0.5mm / 0.8mm, 0.3mm è usato il più piccolo possibile), l'apertura piccola è utilizzata nel processo di affondamento del rame La probabilità di sbavature successive è inferiore a quella di grandi aperture. Questo è dovuto al processo di perforazione.

5. Applicazione software

Ogni software ha la sua facilità d'uso, ma si ha familiarità con il software. Ho usato PADS (POWER PCB)/PROTEL. Quando realizzo circuiti semplici (i circuiti che conosco), userò PADS Direct Layout; Quando si creano circuiti complessi e nuovi del dispositivo, è meglio disegnare il diagramma schematico prima e farlo sotto forma di una netlist, che dovrebbe essere corretta e conveniente.

Quando Layout PCB, ci sono alcuni fori non circolari e non c'è funzione corrispondente da descrivere nel software. Il mio metodo abituale è: aprire uno strato dedicato ad esprimere i fori, e poi disegnare l'apertura desiderata su questo strato. La forma del foro, naturalmente, dovrebbe essere riempita con il telaio di filo disegnato. Questo per consentire al produttore di PCB di riconoscere meglio la propria espressione e spiegarla nella documentazione di esempio.

6. Il PCB è inviato al produttore per il campione

a, file informatico PCB

b. Lo schema di stratificazione del file PCB (ogni ingegnere elettronico ha abitudini di disegno diverse, il file PCB dopo il layout sarà diverso nell'applicazione del livello, quindi è necessario allegare un diagramma a olio bianco/diagramma olio verde/diagramma circuito del file/disegno della struttura meccanica/disegno del foro ausiliario, fare un documento di elenco corretto per spiegare i vostri desideri)

c. I requisiti del processo di produzione del PCB del circuito stampato, è necessario allegare un documento per spiegare il processo di fabbricazione della scheda: placcatura in oro/placcatura in rame/stagnatura/colofonia spazzante, specifiche di spessore della scheda, materiale della scheda PCB (ritardante di fiamma / non ritardante di fiamma).

d, il numero di campioni

e, ovviamente è necessario firmare le informazioni di contatto e la persona responsabile