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電子設計

電子設計 - PCBボード設計配線制約の設定

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電子設計 - PCBボード設計配線制約の設定

PCBボード設計配線制約の設定

2021-10-27
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Author:Downs

1.PCB設計パラメータの報告

レイアウトが基本的に決定されたら、PCB設計ツールの統計機能を使用してネットワーク数、ネットワーク密度、平均ピン密度などの基本パラメータを報告し、必要な信号配線層数を決定します。

信号層の数は、以下の経験データを参照して決定することができる

1.ピン密度

2.信号階数

3.階層数

注意:ピン密度は、プレート面積(平方インチ)/(プレート上のピン総数/14)と定義されています。

配線層数の具体的な決定には、単板の信頼性要求、信号の動作速度、製造コスト、納入時間などの要素も考慮しなければならない。

二、PCB配線層の設置

高速デジタル回路の設計では、電源と接地層はできるだけ近くに配置し、中間に配線を配置してはならない。すべての配線層はできるだけ平面層に近く、接地平面は配線分離層であることが好ましい。

層間信号の電磁干渉を低減するために、隣接配線層の信号線は垂直方向にあるべきである。

回路基板

必要に応じて1~2つのインピーダンス制御層を設計できます。インピーダンス制御層が必要な場合は、PCBメーカーと協議する必要があります。インピーダンス制御層は必要に応じて明確にマーキングしなければならない。インピーダンス制御に必要なネットワーク配線をインピーダンス制御層のプレート上に分配する。

3.線幅と行送りの設定

線幅と行間を設定する際に考慮する要素

A.単板の密度。プレートの密度が高いほど、より細い線幅とより狭い隙間を使用する傾向があります。

B.信号の現在の強度。信号の平均電流が大きい場合は、配線幅が担持可能な電流を考慮しなければならない。線の太さは、次のデータを参照できます。

PCB設計における銅箔の厚さ、トレース幅と電流の関係

厚さと幅の異なる銅箔の積載能力を下表に示す:

銅皮厚35 um銅皮厚50 um銅皮厚70 um

銅皮島t=10℃銅皮島t=10℃

ノート冊

i.導体として銅を用いて大電流を流す場合、銅箔幅の荷重能力は表中の値を参考にして50%低下し、選択のために考慮すべきである。

ii。PCBの設計と加工では、OZ(オンス)は通常、銅の厚さの単位として用いられる。1 OZ銅の厚さは、35 umの物理的厚さに対応する1平方フィート領域内の銅箔の重量と定義され、2 OZ銅の厚さは70 umである。

C.回路動作電圧:線間隔の設定はその誘電強度を考慮しなければならない。

入力150 V-300 V電源の最小エアギャップと沿面距離

入力300 V-600 V電源の最小エアギャップと沿面距離

D.信頼性要件。信頼性の要求が高い場合、より広い配線とより大きな間隔を使用する傾向がある。

E.PCB加工技術制限

国内外の先進レベル

最小線幅/間隔6 mil/6 mil 4 mil/4 milを推奨

制限最小線幅/ピッチ4 ml/6 mil 2 mil/2 mil

四、穴の設定

4.1、ケーブル穴

最終製品のプレートの最小孔径の定義は、プレートの厚さに依存し、プレートの厚さと穴の比率は5〜8未満であるべきである。

好ましい孔径シリーズは以下の通りである:

孔径:24 mil 20 mil 16 mil 12 mil 8 mil

スペーサ直径:40 mil 35 mil 28 mil 25 mil 20 mil

内部断熱マット寸法:50 ml 45 mil 40 mil 35 mil 30 mil

板厚と最小孔径の関係:

板厚:3.0 mm 2.5 mm 2.0 mm 1.6 mm 1.0 mm

最小孔径:24 mil 20 mil 16 mil 12 mil 8 mil

4.2. ブラインドホールと埋め込み型ビア

ブラインドホールとは、回路基板全体を貫通せずに表面と内層を接続する穴のことです。埋め込み型ビアは内層を接続するビアであり、完成品プレートの表面には見えない。この2種類のビアのサイズ設定については、ビアを参照してください。

盲穴と埋め込み穴の設計を応用する際には、PCB加工技術を十分に理解し、PCB加工に不必要な問題が発生しないようにし、必要に応じてPCBサプライヤーと協議しなければならない。

4.3、試験孔

試験孔とは、ICT試験の目的のためのビアを指し、ビアとしても使用することができる。原則として孔径は制限されず、マットの直径は25 mil未満ではなく、試験孔間の中心距離は50 mil未満ではない。

部品溶接穴をテスト穴として使用することはお勧めしません。

5.専用配線セグメントの設定

特殊配線間隔とは、一般的な設定とは異なる配線パラメータを使用する必要があるプレート上の特殊な領域のいくつかを意味します。例えば、高密度デバイスの中には、より細い線幅、より小さな間隔、より小さなビアを使用する必要があるものもあります。あるいはネットワーク配線パラメータの調整など、配線前に確認と設定を行う必要があります。

第6に、平面レイヤを定義して分割する

A.平面層は一般的に回路の電源と接地層(基準層)に用いられる。回路には異なる電源と接地層を使用できるため、電源層と接地層を分ける必要がある。分離幅は異なる電源間の電位差を考慮しなければならない。電位差が12 Vより大きい場合、分離幅は50 milであり、そうでなければ20〜25 milを選択することができる。

B.平面分離は高速信号リターン経路の完全性を考慮しなければならない。

C.高速信号のリターン経路が破損している場合は、他の配線層で補償する必要があります。例えば、接地銅箔を用いて信号ネットワークを包囲し、信号の接地回路を提供することができる。