PCB Tecnico - ​ Guida ad alta velocità di progettazione PCB-progettazione layout PCB

Nella progettazione PCB, il cablaggio è un passo importante per completare la progettazione del prodotto. Si può dire che i preparativi precedenti sono fatti per esso. Nell'intero PCB, il processo di progettazione del cablaggio è il più limitato, le competenze sono le più piccole e il carico di lavoro è il più grande. Il cablaggio PCB include cablaggio su un lato, cablaggio su due lati e cablaggio multistrato.

Ci sono anche due modi di cablaggio: cablaggio automatico e cablaggio interattivo. Prima del cablaggio automatico, è possibile utilizzare interattivo per pre-cablare le linee più rigorose. I bordi dell'estremità di ingresso e dell'estremità di uscita devono essere evitati adiacenti al parallelo per evitare interferenze di riflessione. Se necessario, il filo di terra dovrebbe essere aggiunto per l'isolamento e il cablaggio di due strati adiacenti dovrebbe essere perpendicolare l'uno all'altro. È probabile che l'accoppiamento parassitico avvenga in parallelo.

La velocità di layout del routing automatico dipende da un buon layout. Le regole di routing possono essere preimpostate, compreso il numero di piegatura del cablaggio, il numero di vias, il numero di passaggi e così via. In generale, esplorare il cablaggio dell'ordito prima, collegare rapidamente i cavi corti e quindi eseguire il cablaggio del labirinto. In primo luogo, il cablaggio da posare è ottimizzato per il percorso di cablaggio globale. Può scollegare i fili posati come necessario. E cercare di re-wire per migliorare l'effetto complessivo.

L'attuale design PCB ad alta densità ha ritenuto che il foro passante non sia adatto e spreca molti canali di cablaggio preziosi. Per risolvere questa contraddizione, sono emerse tecnologie di fori ciechi e sepolti, che non solo svolgono il ruolo del foro passante, ma risparmia anche molti canali di cablaggio per rendere il processo di cablaggio più conveniente, più fluido e più completo. Il processo di progettazione della scheda PCB è un processo complesso e semplice. Per padroneggiare bene, è necessaria una vasta progettazione di ingegneria elettronica. Il personale può ottenerne il vero significato solo sperimentandolo da solo.

1. Gestione dell'alimentazione elettrica e del cavo di terra

Anche se il cablaggio nell'intera scheda PCB è completato molto bene, l'interferenza causata dalla considerazione impropria dell'alimentazione elettrica e del filo di terra ridurrà le prestazioni del prodotto e a volte influenzerà anche il tasso di successo del prodotto. Pertanto, il cablaggio dei cavi elettrici e di terra deve essere preso sul serio e l'interferenza acustica generata dai cavi elettrici e di terra deve essere minimizzata per garantire la qualità del prodotto.

Ogni ingegnere impegnato nella progettazione di prodotti elettronici comprende la causa del rumore tra il cavo di massa e il cavo di alimentazione, e ora solo la riduzione del rumore è descritta:

(1) È ben noto aggiungere condensatori di disaccoppiamento tra l'alimentazione elettrica e la terra.

(2) Allargare la larghezza dei cavi di alimentazione e di massa il più possibile, preferibilmente il cavo di terra è più ampio del cavo di alimentazione, la loro relazione è: filo di terra>filo di alimentazione>filo di segnale, di solito la larghezza del cavo di segnale è: 0.2～0.3mm, il più sottile La larghezza può raggiungere 0.05～0.07mm e il cavo di alimentazione è 1.2～2.5mm.

Per il PCB del circuito digitale, un ampio cavo di terra può essere utilizzato per formare un loop, cioè per formare una rete di terra da utilizzare (la terra del circuito analogico non può essere utilizzata in questo modo).

(3) Utilizzare una grande area di strato di rame come filo di terra e collegare i posti inutilizzati sul circuito stampato al suolo come filo di terra. Oppure può essere trasformato in una scheda multistrato e l'alimentazione elettrica e il cavo di terra occupano uno strato ciascuno.

2. elaborazione a terra comune del circuito digitale e del circuito analogico

Molti PCB non sono più circuiti monofunzionali (circuiti digitali o analogici), ma sono composti da una miscela di circuiti digitali e analogici. Pertanto, è necessario considerare l'interferenza reciproca tra di loro durante il cablaggio, in particolare l'interferenza acustica sul filo di terra.

La frequenza del circuito digitale è alta e la sensibilità del circuito analogico è forte. Per la linea di segnale, la linea di segnale ad alta frequenza dovrebbe essere il più lontano possibile dal dispositivo sensibile del circuito analogico. Per la linea di terra, l'intero PCB ha un solo nodo al mondo esterno, quindi il problema del terreno comune digitale e analogico deve essere affrontato all'interno del PCB e la terra digitale e analogica all'interno della scheda sono effettivamente separati e non sono collegati tra loro, ma all'interfaccia (come spine, ecc.) che collega il PCB al mondo esterno. C'è una breve connessione tra la terra digitale e la terra analogica. Si prega di notare che c'è un solo punto di collegamento. Ci sono anche motivi non comuni sul PCB, che è determinato dal design del sistema.

3. La linea del segnale è posta sullo strato elettrico (terra)

Nel cablaggio della scheda stampata a più strati, perché non ci sono molti fili rimasti nello strato della linea di segnale che non sono stati disposti, l'aggiunta di più strati causerà sprechi e aumenterà il carico di lavoro di produzione e il costo aumenterà di conseguenza. Per risolvere questa contraddizione, puoi considerare il cablaggio sullo strato elettrico (terra). Lo strato di potenza dovrebbe essere considerato in primo luogo, e lo strato di terra secondo. Perché è meglio preservare l'integrità della formazione.

4. Trattamento delle gambe di collegamento in conduttori di grande area

Nella messa a terra di grande area (elettricità), le gambe dei componenti comuni sono collegate ad esso. Il trattamento delle gambe di collegamento deve essere considerato in modo completo. In termini di prestazioni elettriche, è meglio collegare i cuscinetti delle gambe dei componenti alla superficie in rame. Ci sono alcuni pericoli nascosti indesiderabili nella saldatura e nell'assemblaggio di componenti come:

(1) La saldatura richiede un riscaldatore ad alta potenza.

(2) È facile causare giunti di saldatura virtuali.

Pertanto, sia le prestazioni elettriche che i requisiti di processo sono trasformati in cuscinetti reticolati, chiamati schermature termiche, comunemente noti come pastiglie termiche (termiche), in modo che la possibilità di giunti di saldatura virtuali dovuti all'eccessivo calore della sezione trasversale durante la saldatura possa essere generata diminuire notevolmente. L'elaborazione della gamba di potenza (terra) della scheda multistrato è la stessa.

5. Il ruolo del sistema di rete nel cablaggio

In molti sistemi CAD, il cablaggio è determinato in base al sistema di rete. La griglia è troppo densa e il percorso è aumentato, ma il passo è troppo piccolo e la quantità di dati nel campo è troppo grande. Ciò comporterà inevitabilmente requisiti più elevati per lo spazio di archiviazione del dispositivo e anche la velocità di calcolo dei prodotti elettronici basati su computer. Grande influenza. Alcuni percorsi non sono validi, come quelli occupati dai cuscinetti delle gambe del componente o da fori di montaggio e fori fissi. Griglie troppo scarse e canali troppo pochi hanno un grande impatto sul tasso di distribuzione. Pertanto, ci deve essere un sistema di griglia ben distanziato e ragionevole per sostenere il cablaggio.

La distanza tra le gambe dei componenti standard è di 0,1 pollici (2,54 mm), quindi la base del sistema di griglia è generalmente impostata a 0,1 pollici (2,54 mm) o meno di un multiplo integrale di 0,1 pollici, come: 0,05 pollici, 0,025 pollici, 0,02 pollici ecc.

6. Controllo delle regole di progettazione (RDC)

Dopo che il progetto di cablaggio è completato, è necessario verificare attentamente se il progetto di cablaggio è conforme alle regole formulate dal progettista ed è anche necessario confermare se le regole stabilite soddisfano i requisiti del processo di produzione del cartone stampato. L'ispezione generale ha i seguenti aspetti:

(1) Se la distanza tra linea e linea, linea e pad componente, linea e foro passante, pad componente e foro passante, foro passante e foro passante, foro passante e foro passante è ragionevole e se soddisfa i requisiti di produzione.

(2) La larghezza della linea elettrica e della linea di terra è appropriata e l'alimentazione elettrica e la linea di terra sono strettamente accoppiati (impedenza a bassa onda)? C'è un posto nel PCB dove il filo di terra può essere allargato?

(3) Se le migliori misure sono state prese per le linee di segnale chiave, come la lunghezza più breve, la linea di protezione è aggiunta e la linea di ingresso e di uscita sono chiaramente separate.

(4) Se ci sono cavi di terra separati per il circuito analogico e il circuito digitale.

(5) Se la grafica (come icone e annotazioni) aggiunta al PCB causerà cortocircuito del segnale.

(6) Modificare alcune forme lineari insoddisfacenti.

(7) C'è una linea di processo sulla scheda PCB? Se la maschera di saldatura soddisfa i requisiti del processo di produzione, se la dimensione della maschera di saldatura è appropriata e se il logo del carattere è premuto sul pad del dispositivo, in modo da non influenzare la qualità dell'apparecchiatura elettrica.

(8) Se il bordo esterno del telaio dello strato di terra di potere nella scheda multistrato è ridotto, ad esempio, il foglio di rame dello strato di terra di potere è esposto all'esterno della scheda ed è facile causare un cortocircuito.