PCBニュース - PCB設計経験共有

PCB設計経験共有

電子製品のために、PCB設計は、電気回路図から特定の製品まで必要なデザインプロセスです。その設計の合理性は製品生産と製品品質に密接に関連している。電子設計に従事している多くの人々にとっては、PCB設計ソフトウェアを学んだが、この分野ではほとんど経験がない。しかし、プリント回路基板はしばしばそのような問題を抱えており、多くの電子ジャーナルでこれに関する記事はほとんどない。著者は長年プリント回路基板設計に従事してきた。ここでは、私はあなたと一緒にプリント回路基板設計のいくつかの経験を共有し、レンガを投げると翡翠を引き付ける役割を果たすことを望んでいる。著者のPCB設計ソフトウェアは数年前のタンゴで、今はprotel 2です。7はWindows用です。

1、ボードレイアウト1。プリント回路基板上の構成要素は、通常、電源ソケット、インジケータライト、スイッチ、コネクタ等のような構造と密接な位置合わせで固定位置に配置される。これらのコンポーネントが配置された後、それらは、誤って移動されないように、ソフトウェアのロック機能でロックされる発熱体、変圧器、ICなどの特殊な部品や大きな部品をラインに配置します。

（2）小型部品と基板の端部との距離：可能であれば、すべての部品及び部品は、基板の縁から3 mm以内に、又は基板の厚さよりも少なくとも3 mm以内に配置する。これは、組立ラインのプラグインおよびウェーブはんだ付けの大量生産中にガイドレールスロットに供給されるからである。同時に、プリント基板上に部品が多すぎ、3 mmの範囲を超えなければならない場合には、形状処理によるエッジ欠陥を防止し、基板の縁に3 mmの補助エッジを付加し、補助エッジにV字溝を開口させることができる。

高電圧と低電圧の分離：多くのプリント回路基板に同時に高電圧回路と低電圧回路がある。高電圧回路の構成部品は低電圧部から分離され、絶縁距離は耐圧に関係する。一般的に、基板上の距離は2000 kVで2 mmとする。例えば、3000 Vの耐電圧試験に耐える場合は、高電圧ラインと低電圧ラインとの間の距離は3.5 mm以上でなければならない。多くの場合、また、プリント回路基板上の高電圧と低電圧の間にスロットが形成され、クリページを回避する。

2プリント回路基板の配線

印刷導体のレイアウトは、特に高周波回路において可能な限り短くするプリント配線のコーナーは、丸みを帯び、直角または鋭角のコーナーは、高周波回路と高い配線密度の条件下で電気的性能に影響を及ぼすつのパネルがワイヤードされるとき、両側の導体は垂直に、斜めにされるべきであるか、寄生結合を減らすために互いに平行に避けるために曲がっていなければならない。回路の入出力として使用される印刷導体は、フィードバックを回避するために可能な限り隣接する並列を避けるべきである。これらの導体間に接地線を追加するのがベストである。

プリント導体の幅：導体幅は、電気的性能要件を満たして、生産に便利でなければなりません。その最小値は耐用電流に依存するが、最小値は0.2 mm以下ではならない。高密度で高精度のプリント回路では、導体の幅及び間隔は一般に0.3 mmである大電流の場合も温度上昇を考慮する。単板試験では、銅箔の厚さが50〜1／5 mのとき、導体幅が1〜1.5 mm、電流が2 Aの場合、温度上昇は非常に小さいことがわかった。したがって、一般に、幅1～1.5 mmの導体は、温度上昇を起こさずに設計要件を満たすことができる印刷導体の共通接地線は、できるだけ厚くなければならない。可能であれば、2～3 mmより大きいラインを使用する。マイクロプロセッサを有する回路においては特に重要である。なぜなら、ローカル線が薄すぎると、流れる電流の変化、マイクロプロセッサタイミング信号の不安定性レベルの変化に起因して、ノイズ耐性が劣化するからである10−10及び12−12の原理は、ディップパッケージのICピン間の配線に適用することができ、すなわち、2つのワイヤが2つのピン間を通過する場合、パッド直径を50 milに設定することができ、線幅及びライン距離を10ミルとすることができ、1つのワイヤが2つのピンの間を通過するときに、パッド直径を64 milに設定することができ、線幅及びライン距離を12 milとすることができる。

図3に示されるように、プリント導体と隣接する導体との間の間隔は、電気的安全要件を満たさなければならず、その間隔は、操作および生産を容易にするために、できるだけ広くしなければならない。最小間隔は少なくとも耐電圧に適している。この電圧は、一般に、動作電圧、付加変動電圧、および他の理由によるピーク電圧を含む。関連する技術的条件が導体間のある程度の金属残渣を許容する場合、間隔は減少する。したがって、設計者は電圧を考慮するときに考慮する必要がある。配線密度が低い場合には、信号線間隔を適切に増加させることができる。高レベルと低レベルの間に大きな違いがある信号線は、できるだけ短く、間隔を大きくする必要があります。

4）プリント配線のシールド及び接地は、プリント配線板の端部にプリント配線の共通接地線をできるだけ配置する。銅箔は、接地線としてプリント回路基板上に可能な限り確保されるべきである。このように、長い接地線よりもシールド効果が良好であり、伝送線路特性やシールド効果が向上し、分布容量が低減する。プリント基板の共通接地線にループやメッシュを形成するのは、同一ボード上に多くの集積回路、特に高消費電力の部品が多い場合には、グラフィック制限により接地電位差が生じ、ノイズ耐性が低下するためである。回路を構成すると接地電位差が小さくなる。さらに、接地および電源のパターンは、できるだけ多くのデータの流れ方向と平行でなければならない。そして、それはノイズ抑制の能力を強化する秘密であるシールド層として多層プリント基板のいくつかの層を使用でき、パワー層と接地線層は遮蔽層とみなすことができる。一般に、接地配線層とパワー層は多層プリント基板の内層に設計され、信号配線は内層と外層に設計されている。

5は、パッドの直径と内側の穴の大きさ：パッドの内径は、要素のリード径と許容サイズ、錫の裏打ち層の厚さ、穴の直径の許容範囲、穴のメタライゼーションメッキの厚さなどから考慮する必要があります。パッドの内径孔径は0.2 mmである。例えば、抵抗の金属ピン径が0.5 mmの場合、パッドの内径は0.7 mmであり、パッド径は内孔径に依存する。

パッド径が1.5 mmの場合、パッドの剥離強度を高めるためには、長さ1.5 mm以上、長さ1.5 mmの長円形パッドを使用することができる。パッドのこの種は、集積回路ピン・パッドの最も一般的である。

（2）上記表の範囲外のパッド径は、次の式で選択することができる。

直径4 mm未満の穴：D / D = 0.5 ~ 3穴直径が2 mmより大きい：D / D = 1.5 ~ 2、どこで、（D -パッド直径、D -内部の穴直径）VI。パッドに関連する他のメモ：スポット溶接パッドの内側の穴縁から印刷回路基板の端までの距離は、処理の間のパッド欠陥を避けるために、1 mmより大きくなければなりません。

パッドのオープン：ウエーブはんだ付け後に修理されるデバイスもありますが、パッドの内部の穴はウェーブはんだ付け後に錫で封止されるので、装置を挿入できません。解決策は、PCBの処理中にパッド上に小さな開口部を作るために、内側の穴がウェーブはんだ付けの間にシールされず、通常の溶接に影響を与えません。

パッド修理涙：パッドに接続されるルーティングが薄いとき、パッドとルーティングの間の接続は水滴形に設計されなければなりません。これは、パッドが剥離するのが容易でないという利点があるが、ルーティングおよびパッドは切断され易い。

隣接するパッドは、急峻な角度または銅箔の広い領域を避けなければならない。そして、それはブリッジはんだ付けの危険性およびブリッジングの危険性を生じる。銅箔の大きな領域は、あまりに速い熱放散のため、溶接するのが簡単でありません。

図7を参照すると、大面積銅被覆プリント回路基板上の大面積銅コーティングは、2つの機能のためにしばしば使用される。プリント回路基板の設計において初心者によって作られるミスは、大面積の銅コーティングに窓がないことである。プリント基板と銅箔との接着剤を溶着したり長時間加熱したりするので、揮発性ガスを発生させることができず、放熱できず、銅箔の膨張や落下が生じる。したがって、大面積の銅コーティングを使用する場合、その開口窓はメッシュに設計されるべきである。

ジャンパー線の使用：片面プリント回路基板の設計では、いくつかの線が接続できないときにジャンパー線がしばしば使用される。初心者の間では、ジャンパー線は、しばしば、生産に不便をもたらす長く、短いと、ランダムです。ジャンパーワイヤーを置くとき、より少ないタイプ、より良い。通常、6 mm、8 mm、10 mmしかない。この範囲を超えたものは生産に不便をもたらすでしょう。

8、板、厚肉プリント基板は、一般に箔状の積層体であり、銅箔積層体が一般的である。プレートを選択する際には、電気的性能、信頼性、処理プロセス要件、経済指標等を考慮しなければならない。共通の銅張積層材は、銅クラッドフェノール紙積層体、銅クラッドエポキシ紙積層体、銅クラッドエポキシガラス布積層体を含む。多層プリント回路基板用の銅クラッドエポキシエポキシフェノールガラスラミネート銅クラッドPTFEガラスクロス積層板とエポキシガラス布。エポキシ樹脂と銅箔との良好な密着性のため、銅箔は接着強度と加工温度が高く、溶融錫中では、ブリテンを含まずに260℃で浸漬することができる。エポキシ樹脂含浸ガラスクロス積層体は湿気の影響を受けにくい。UHFプリント回路の最高の材料は、銅クラッドPTFEガラスクロスラミネートです。難燃性銅張積層板は、難燃性要件を有する電子機器にも使用される。原則として、絶縁紙又はガラスクロスを不燃性又は難燃性樹脂に含浸させて、同様の銅張積層板の同様の性質に加えて、調製された銅張フェノール紙積層体、銅クラッドエポキシ紙積層体、銅クラッドエポキシガラス布積層体及び銅張エポキシフェノールガラス布積層体を製造することができる。また、難燃性を持ちます。

プリント配線板の厚さは、プリント基板の機能、設置された部品の重量、プリント基板のソケットの仕様、プリント基板の全体寸法、機械的負荷によって決定される。多層プリント回路基板の厚さおよび層間の厚さの分布は、電気的および構造的性能の必要性およびフォイルクラッド板の標準仕様に従って選択される。共通のプリント回路板厚は、0.5 mm、1 mm、1.5 mm、2 mmなどである。