PCBブログ - 高周波PCB基板配線規則

1. Component arrangement rules
1) Under normal conditions, すべてのコンポーネントは、同じ側に配置する必要があります プリント回路基板. 上の構成要素が濃すぎるときだけ, 限られた高さと低発熱のいくつかの装置, チップ抵抗器やチップコンデンサなど, 置くことができる., ペーストIC, etc. 底層上.
2) On the premise of ensuring the electrical performance, コンポーネントは、グリッド上に配置され、互いに平行または垂直に配置される必要があります, きちんとして美しいように. 一般に, コンポーネントの重複は許されません。部品の配置はコンパクトでなければならない, そして、入力および出力コンポーネントは、できるだけ遠くに保たれるべきです.
3) There may be a high potential difference between certain components or wires, そして、それらの間の距離は、放電および故障に起因する偶然の短絡を避けるために増加しなければならない.
4) Components with high voltage should be arranged in places that are not easily accessible by hand during デバッグging.
5) Components located at the edge of the board, at least 2 board thicknesses away from the edge of the board
6) The components should be evenly distributed and uniform in density on the entire board surface.

2. The principle of layout according to the direction of the signal
1) Usually, 各機能回路ユニットの位置は、信号の流れに応じて1つずつ配置される, そして、各々の機能回路のコンポーネントは、センターとして取られる, そして、レイアウトはそれのまわりで実行されます.
2) The layout of the components should facilitate the flow of signals and keep the signals in the same direction as possible. ほとんどの場合, 信号の流れは、左から右、上から下へ, そして、入力および出力端子に直接接続された構成要素は、入力および出力コネクタまたはコネクタ34の近くに配置されるべきである.

3. Prevent electromagnetic interference
1) For components with strong radiated electromagnetic fields and components sensitive to electromagnetic induction, それらの間の距離は増加するか、または遮蔽されるべきである, そして、コンポーネント配置の方向は、隣接したプリント線を横切るべきである.
2) Try to avoid high and low voltage devices being mixed with each other, 強くて弱い信号が一緒に千鳥になっている装置.
3) For components that generate magnetic fields, 変圧器など, スピーカー, インダクタ, etc., レイアウト時のプリント線への磁力線切断の低減に注意すべきである, そして、隣接するコンポーネントの磁界方向は、互いの間の結合を減らすために互いに垂直でなければならない.
4) Shield the interference source, シールドは十分に接地されるべきである.
5) For circuits operating at high frequencies, コンポーネント間の分配パラメータの影響を考慮すべきである.

4. Suppress thermal interference
1) For the heating element, それは、熱放散を助長する位置に配置されるべきです. 必要なら, 放熱器または小さなファンは、温度を減らして、隣接した要素に対する影響を減らすために別にセットされることができます.
2) Some integrated blocks, 大または中電力管, 抵抗やその他の消費電力の高い部品は、熱が放散しやすい場所に配置しなければならない, と他のコンポーネントから分離する必要があります.
3) The thermal element should be close to the measured element and away from the high temperature area, 他の暖房能力等価要素と誤動作の影響を受けないように.
4) When placing components on both sides, ボトム層は、一般的に加熱コンポーネントを配置しない.

5. The layout of adjustable components
For the layout of adjustable components such as potentiometers, 可変コンデンサ, 調整可能なインダクタンスコイルまたはマイクロスイッチ, 機械全体の構造要件を考慮すべきである. それが機械で調整されるならば, それは、プリント回路基板が調整されるところに置かれるべきです.

デザイン プリント回路基板
SMT回路基板は表面実装設計の必須部品の一つである. SMT回路ボードは、電子部品の回路部品やデバイスのサポートです, これは、回路構成要素とデバイス間の電気的接続を実現する. 電子技術の発展, の量 PCBボード 小さくなっている, 密度が高くなってきている, と PCBボード 層は連続的に増加している. したがって, the PCBボード が必要です。, 干渉防止能力, 技術と製造性. ますます厳しい.

The main steps of printed circuit board デザイン
1) Draw a schematic diagram.
2) Creation of component library.
3) Establish the network connection relationship between the schematic diagram and the components on the printed board.
4) Wiring and layout.
5) Create printed board production usage data and placement production usage data.

以下の問題を設計中に考慮すべきである プリント回路基板:
1) It is necessary to ensure that the component graphics of the circuit schematic diagram are consistent with the real object and that the network connection in the circuit schematic diagram is correct.
2) The design of the printed circuit board not only considers the network connection relationship of the schematic diagram, しかし、回路工学のいくつかの要件も考慮する. 回路工学の要件は主に電力線の幅である, 接地線及びその他線, 回線の接続, いくつかの成分の高周波特性, 部品のインピーダンス, 干渉防止, etc.
3) The installation requirements of the whole system of the printed circuit board mainly consider that the installation holes, プラグ, 位置決め穴, 基準点, etc. 要件を満たさなければならない, そして、様々な部品の配置位置を指定位置に正確に設置しなければならない, それと同時に, インストールを容易にする必要がある, システムのデバッグ, 換気と放熱.
4) The manufacturability of the printed circuit board and its technological requirements, 設計仕様に精通し、製造工程の要件を満たす必要がある, 設計されたプリント回路基板がスムーズに製造できるように.
5) Considering that the components are easy to install, debug, 生産の修理, それと同時に, グラフィックス, パッド, ヴィアス, etc. プリント基板は、コンポーネントと簡単なインストールの間に衝突がないことを保証するために標準化されなければならない.
6) The purpose of designing a printed circuit board is mainly for application, そこで、その実用性と信頼性を検討しなければならない, 同時に、プリント回路基板の層及び面積を低減する, これによりコスト削減, と適切に大きなパッド, スルーホール, 配線, etc. 信頼性向上に資する, ビアの数を減らす, 配線の最適化, 密度と一貫性で均一にする, そして、ボードの全体的なレイアウトをより美しくする. 設計された回路基板を予想する目的を達成させる, プリント回路基板の全体的レイアウトと部品配置は重要な役割を果たす, インストールに直接影響する, 信頼性, プリント回路基板全体の換気と放熱, 配線のストレートスルー. 率.

プリント回路基板の外形寸法を優先する. サイズ PCBボード 大きすぎる, 印刷ラインは長くなる, インピーダンスが増える, アンチノイズ能力が低下する, そして、コストも増加します. それが小さ過ぎるならば, 放熱は貧弱, と隣接する行を簡単に干渉されます., まず第一に, サイズと形状の合理的な位置決めを与える PCBボード. それから、特別な構成要素と単位回路の位置を決定してください, etc., 回路プロセスによれば, 回路全体をいくつかの単位回路またはモジュールに分割する, and center the components of each unit circuit (such as integrated circuits), そして、他のコンポーネントは均等にコンポーネントの順序でなければなりません, きちんとと簡潔に配置される PCBボード, しかし、あまりにもこれらの大きなコンポーネント, 一定の距離があるに違いない, 特にある距離を維持するために比較的大きく、比較的高い部品, 溶接・再加工に役立つ. 高出力集積回路, カラーヒートシンクは考慮すべきである, 十分なスペースを確保する必要があります, また、プリント基板の換気や放熱が良好な場所に設置すべきである. 同時に, 集中するな. いくつかの大きなコンポーネントが同じボード上にあります, ある距離があるに違いない, そして、彼らは45度の方向になければなりません. Smaller integrated circuits such as (SOP) should be arranged in the axial direction. コンポーネントは垂直方向および軸方向に整列されます, これらのすべては、製造工程における搬送方向に関するものである PCBボード. このように, コンポーネントは規則的に配置されます, 溶接における欠陥を減らす. 表示用発光ダイオード, etc., アプリケーションプロセス中の観察に使用されるので、プリント基板の縁部に配置されるべきであると考えられるべきである. スイッチ, トリムエレメント, etc. 簡単にアクセスできる場所に置かれるべきです. 同じ周波数回路, コンポーネント間の分配パラメータを考慮すべきである. 一般に, 高周波回路では、コンポーネント間の分配パラメータを考慮すべきである. 一般に, コンポーネントは、できるだけ並列に配置する必要があります, それは美しいだけではない, しかし、簡単にインストールし、溶接. 大量生産, 回路基板の縁部に位置する部品は、縁から3 cm. コンポーネントの位置を考慮する場合, 熱膨張係数, 熱伝導率, の耐熱性と曲げ強さ PCBボード コンポーネントに対する悪影響を避けるために完全に考慮すべきである PCBボード 生産中.PCB上のコンポーネントの位置および形状が決定された後, PCBの配線は考慮される.

コンポーネントの場所を指定します, 部品の位置に応じて配線を配線するのが原則である, そして、プリントボード上のトレースは、できるだけ短いです. 跡が短い, 小さなチャンネルと地域を占めるさま, だから通過率は高くなる. 入力端と出力端の線 PCBボード 可能な限り隣接する並列を避けるべきである, そして、2本の線の間に接地線を置く. 回路フィードバック結合を避ける. プリントボードが多層ボードであるならば, 各層の信号線のルーティング方向は、隣接する基板層のルーティング方向とは異なる. いくつかの重要な信号ライン, あなたは、回路デザイナーとの合意に到達する必要があります. 特に, 差動信号線をペアでルーティングする, 並列にするようにしなさい, 互いに密接に, 少し差がない. すべてのコンポーネント PCBボード コンポーネント間のリードおよび接続の最小化と短縮. 線の幅 PCBボード は、主にワイヤと絶縁層基板との間の接着強さおよびそれらを流れる電流値によって決まる. 銅箔の厚さが0であるとき.05 mmと幅は1 - 1です.5 mm, 温度は、2 Aの電流を通して3度より高くなりません. ワイヤ幅が1のとき.5 mm, 要件を満たす. 集積回路, 特にデジタル回路, 0.02 - 0.03 mmは通常選択されます. もちろん, 許される限り, できるだけ広いワイヤーを使います, 特に電源線と接地線 PCBボード. ワイヤの間隔は、良好な状態でのワイヤ間の絶縁抵抗及び絶縁破壊電圧によって主に決定される. For some integrated circuits (ICs), ピッチは、プロセスの視点から. 印刷されたワイヤの湾曲した部分は、一般的にアーク, そして、90度未満の曲がり角での痕跡の使用は避けられます. 直角と付属の角度は高周波回路の電気的性能に影響する. 要するに, プリント基板の配線は均一でなければならない, 密度は適切でなければならない, そして、一貫性は良いはずです. 可能な限り回路に大きな面積の銅箔を使用しない. Otherwise, 長時間の使用中に熱が発生すると, 銅箔は容易に膨張して落ちる. 大面積銅箔を使用しなければならない, グリッド状導体を使用することができる. ワイヤの端子はパッドである. パッド中心孔は、デバイスリード直径より大きい. パッドが大きすぎるならば, 溶接中の仮想溶接を容易にすること. The outer diameter D of the pad is generally not less than (d+1.2) mm, Dは開口部である. 比較的密度の高い部品について, the diameter of the pad is preferably (d+1.0) mm, パッド設計完了後, デバイスのアウトラインフレームはプリント基板のパッドの周りに描画されるべきである, テキストと文字を同時にマークする必要があります. 一般に, テキストまたはフレームの高さは約0でなければなりません.9 mm, そして、線幅はおよそ0でなければなりません.2 mm. そして、マークされたテキストや文字のような行は、パッドに押されてはならない. 二層板の場合, 基になる文字はミラーされる.

設計された製品をより効果的に作業させるために, the PCBボード デザインにおける干渉防止能力を考慮しなければならない, そして、特定の回路と密接な関係がある.
回路基板の電力線および接地線の設計は特に重要である. 異なる回路基板を流れる電流の大きさによれば, 電力線の幅を大きくして、ループ抵抗を小さくしようとする. 同時に, 電力線および接地線の方向および伝送方向は同じままである. 回路の雑音耐性の強化に寄与する. PCB上に論理回路と線形回路がある, できるだけ大きく分けられるように. 低周波回路は、単一の点で並列に接地することができる. 実際の配線を直列に接続し、並列に接地することができる. 高周波回路は、複数の点で直列に接続することができる. 接地線は短く、厚くなければならない. 高周波成分, 大面積の接地箔を使用することができる. 接地線はできるだけ厚くなければならない. 接地線が非常に細いならば, 接地電位は電流と共に変化する, アンチノイズ性能を低下させる. したがって, 回路基板上の3つの許容電流に達するように接地線を厚くする必要がある. 設計が接地線に直径2 - 3 mm, デジタル回路, 接地線のほとんどは、アンチノイズ能力を改善するためにループ内に配置される. のデザインで PCBボード, プリント基板のキー部分に適切なデカップリングコンデンサを構成するのが一般的である. 電力入力で10 - 100 uFの電解コンデンサを線の向こう側に接続してください. 一般に, 0.01 pFセラミックコンデンサは、20〜30ピンの近くに配置する必要があります. 一般に, 20〜30ピンの集積回路チップの電源ピンを配置する. 周辺, 0.01 pF磁気チップコンデンサ. より大きなチップ, いくつかの電源ピンがあります, そして、それらの近くにデカップリングコンデンサを加えなければなりません. 200ピン以上のチップについて, 四方に加える. 少なくとも2つのデカップリングコンデンサがインストールされます. スペースが足りないなら, 1～10 pFのタンタルコンデンサを4～8チップに配置することもできる. 弱い干渉防止能力を持つコンポーネントと電源オフの大きな変化, デカップリングコンデンサは、電力線と構成要素の接地線との間に直接接続されるべきである., コンデンサに接続されたリード線は長すぎて容易ではない. 回路基板の部品及び回路設計が完了した後, プロセス設計を考える必要がある. 目的は、生産開始前に様々な有害因子を除去することです, それと同時に, 高品質の製品及びバッチを製造するために回路基板の製造性を考慮しなければならない. 生産において.

回路基板のプロセスは、部品の位置決めおよび配線に既に関与している. 回路基板のプロセス設計は、回路基板およびSMT製造ラインを通して設計された部品を有機的に組み立てることを主にする, 良好な電気的接続を達成し、当社の設計製品の位置のレイアウトを達成するために. パッドデザイン, 配線と干渉防止, etc., また、我々が設計したボードが生産するのが簡単かどうか考慮する必要があります, それは現代のアセンブリ技術で組み立てられることができます, それと同時に, 生産において不良品を生産しない条件を達成することが必要である. 計画高. 特に, there are the following aspects:
1) Different SMT production lines have their own different production conditions, しかし、サイズに関して PCBボード, のシングルボードサイズ PCBボード is not less than 200*150mm. 長辺が小さ過ぎるなら, 賦課可能. 同時に, 長さと幅の比は3 : 2または4 : 3です. When the size of the circuit board is larger than 200*150mm, 回路基板の機械的強度を考慮すべきである.
2) When the size of the circuit board is too small, SMT全ライン製造工程は難しい, そして大量生産には容易ではない. 同時に, 大量生産に適した板を作る, そして、ボード全体のサイズは、ペースト可能な範囲のサイズに適している必要があります.
3) In order to adapt to the placement of the production line, 単板は、任意のコンポーネントを配置せずに, そして、パネルは3 - 8 mm. プロセスエッジとの間には3つの形式があります PCBボード:重複しないエッジ, 分離溝で, ラップエッジと分離溝, そして、Cはラップエッジと分離溝を有しない. ブランキング技術を備える. の形によって PCBボード, ジグソーパズルの種類があります. のプロセスエッジ PCBボード 異なるモデルによる. いくつかのプロセスエッジに位置決め穴があります. 穴の直径は. 比較で, 位置決め精度はエッジのそれよりも高い. 位置決め穴位置決めモデルは、加工時に位置決め孔を備える必要がある PCBボードs, そして、生産に不便を避けるために、穴設計は標準でなければなりません.
4) In order to better locate and achieve higher placement accuracy, のための基準点を設定する必要があります PCBボード. 基準点が存在し、設定が良いか悪いかがSMT生産ラインの大量生産に直接影響するかどうか. 基準点の形状は正方形である, サークル, 三角形, etc. そして、直径は1 - 2 mm, そして、基準点の周囲は、3 mm, 任意のコンポーネントとリードを置くことなく. 同時に, 基準点は滑らかで平坦でなければならない, 汚染なしで. 基準点の設計は、ボードの縁にあまり接近してはならない, しかし、3 - 5 mmの距離.
5) From the overall production process, 板の形はピッチ形である, 特に波はんだ付け. 長方形の使用は輸送に便利である. そこに隙間があるならば PCBボード, ギャップはプロセスエッジの形で充填されるべきである. シングルSMTボード用, 隙間が許される. しかし, 溝はあまりにも大きすぎることは容易ではなく、1未満/側の長さの3.
要するに, あらゆるリンクで欠陥製品の生成が可能である, しかし、 PCBボード design, あらゆる面を考慮すべきだ, それは、製品の設計の目的を達成することができないように, しかし、生産のSMT生産ラインにふさわしい. 大量生産, 高品質設計に最善を尽くしてください PCBボード, 欠陥製品のチャンスを減らす.