PCB Tecnico - Regole di cablaggio nella progettazione della scheda PCB

Nella progettazione di schede 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 design della scheda PCB, il processo di progettazione del cablaggio è il più restrittivo, le competenze sono le più piccole e il carico di lavoro è il più grande. Il cablaggio della scheda PCB è diviso in cablaggio monolaterale, cablaggio bifacciale e cablaggio multistrato. Ci sono anche due modi di cablaggio della scheda PCB: cablaggio automatico e cablaggio interattivo. Prima dell'instradamento automatico, è possibile utilizzare il pre-instradamento interattivo per requisiti più rigorosi. Le linee di bordo dell'estremità di ingresso e dell'estremità di uscita dovrebbero essere evitate adiacenti al parallelo per evitare interferenze di riflessione e la messa a terra dovrebbe essere aggiunta, se necessario. Il cablaggio di due strati adiacenti dovrebbe essere perpendicolare l'uno all'altro ed è facile causare l'accoppiamento parassitario in parallelo.

La velocità di layout del cablaggio automatico della scheda PCB dipende da un buon layout della scheda PCB. Le regole di cablaggio possono essere preimpostate, compreso il numero di tempi di piegatura, 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 se necessario e provare di nuovo. Cablaggio per migliorare l'effetto complessivo.

L'attuale design della scheda PCB ad alta densità ha sentito che il foro passante non è adatto e spreca molti canali di cablaggio preziosi. Per risolvere questo problema, sono apparse tecnologie di buchi ciechi e sepolti. Non solo completa il ruolo dei vias, ma salva anche molti canali di cablaggio, in modo che il processo di cablaggio sia completato più agevolmente e più completo. Il processo di progettazione della scheda PCB è un processo complesso e semplice. Se vuoi padroneggiare bene, hai ancora bisogno di progettisti di ingegneria elettronica per sperimentare e riassumere la loro esperienza.

1. Trattamento dell'alimentazione elettrica e del filo di terra

Nell'intera progettazione della scheda PCB, anche se il cablaggio è completato bene, l'interferenza causata dalla considerazione impropria dell'alimentazione elettrica e del cavo di terra ridurrà le prestazioni del prodotto e a volte influenzerà anche il tasso di successo del prodotto. Pertanto, il cablaggio dell'alimentazione elettrica e del cavo di terra dovrebbe essere preso sul serio e l'interferenza acustica generata dall'alimentazione elettrica e dal cavo di terra dovrebbe essere minimizzata per garantire la qualità del prodotto.

Ogni ingegnere che è impegnato nella progettazione di prodotti elettronici comprende la causa del rumore tra il cavo di terra e il cavo di alimentazione, e ora solo la riduzione del rumore viene descritta. È ben noto per aggiungere condensatori di disaccoppiamento tra l'alimentazione elettrica e terra. Allargare la larghezza dei cavi di alimentazione e di massa il più possibile, preferibilmente il cavo di massa 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 del segnale è: 0.2～0.3mm, la larghezza più piccola può essere raggiunta 0.05～0.07mm, il cavo di alimentazione è 1.2～2.5mm. Un filo di terra largo può essere utilizzato per formare un anello, cioè per formare una rete di terra da utilizzare (la terra del circuito analogico non può essere utilizzata in questo modo) Utilizzare uno strato di rame di grande area come terra Per l'uso del filo, collegare i luoghi inutilizzati sulla scheda stampata a terra come filo di terra. Oppure può essere trasformato in una scheda multistrato e l'alimentazione elettrica e i fili di terra occupano uno strato ciascuno.

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

Oggi, molte schede PCB non sono più circuiti funzionali singoli (circuiti digitali o analogici), ma sono composte da una miscela di circuiti digitali e circuiti analogici. Pertanto, è necessario considerare l'interferenza reciproca tra di loro durante la progettazione e il cablaggio della scheda PCB, in particolare l'interferenza acustica sul cavo 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 dai componenti sensibili del circuito analogico. Per la linea di terra, l'intera scheda PCB ha un solo nodo al mondo esterno, quindi il problema del terreno comune digitale e analogico deve essere affrontato all'interno della scheda PCB. Nella scheda PCB, la terra digitale e la terra analogica sono effettivamente separati e non sono collegati tra loro, ma all'interfaccia (come una spina, ecc.) che collega la scheda 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 terreno non comune sulla scheda PCB, che è determinato dalla progettazione del sistema.

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

Quando si collega una scheda PCB multistrato, 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 anche una certa quantità di lavoro in 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. Necessità di saldatura

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 schermi termici, comunemente noti come cuscinetti termici (termici), in modo che i giunti di saldatura virtuali possano essere generati a causa di eccessivo calore della sezione trasversale durante la saldatura. Il sesso è notevolmente ridotto. L'elaborazione della gamba di potenza (terra) della scheda PCB multistrato è la stessa.

5. Il ruolo del sistema di rete nel cablaggio della scheda PCB

In molti sistemi CAD, il layout PCB è determinato dal 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 dei componenti, 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 due 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 un multiplo integrale di meno 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 della scheda PCB è completato, è necessario verificare attentamente se il progetto di cablaggio è conforme alle regole stabilite dal progettista e, allo stesso tempo, è necessario confermare se le regole stabilite soddisfano i requisiti del processo di produzione della scheda PCB. 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) Se la larghezza della linea elettrica e della linea di terra è appropriata, se l'alimentazione elettrica e la linea di terra sono strettamente accoppiati (impedenza a bassa onda) e se c'è un posto per allargare la linea di terra nella scheda PCB.

(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, annotazioni) aggiunta alla scheda PCB causerà cortocircuito del segnale. Modifica alcune forme di linea indesiderate.

(6) Se c'è una linea di processo sul 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.

(7) Se il bordo esterno del telaio dello strato di terra di potere nella scheda PCB multistrato è ridotto. Ad esempio, la lamina di rame dello strato di terra di potenza è esposta all'esterno della scheda ed è facile causare un cortocircuito.