PCBブログ - 高品質プリント基板 設計におけるPCBレイアウトの必要条件の一部

の品質を確保するために プリント基板 デザイン, デザインの場合 PCBボード, の配線部分かどうか注意を払う必要がある PCBボード ダイアグラム.

1.コンポーネントレイアウト
素子の合理的な配置は高品質PCBレイアウトを設計する基本的な前提である.コンポーネントレイアウトの要件は主にインストールを含みます, フォース, ヒート, シグナル, 美学.

1.1.インストール

PCBをスムーズにインストールするための一連の基本的な要件ボードシャーシに, ケーシング, 特定のアプリケーションのスロット, 宇宙干渉や短絡などの事故を避けるために, そして、シャシーまたはケーシングの指定されたポジションの指定されたコネクタを保つために.ここでは詳細には行かない.

1.2.武力

回路 基板は、取り付けや作業中のさまざまな外力や振動に耐えられるはずです。この理由から, PCBボード 合理的な形状を持つ必要があります, プレート上の各種穴（ねじ穴、異形穴）の位置は合理的に配置しなければならない。一般に, プレートの孔と縁の間の距離は、少なくとも穴の直径よりも大きくなければならない. 同時に, また、特殊形状穴に起因する板の弱い部分も十分な曲げ強さを有することに留意すべきである. 特に, ボード上のデバイスシェルから直接「拡張する」コネクタは、長期信頼性を確保するために合理的に固定されるべきである.
1.3.あつい

発熱が激しい大電力機器用, 放熱条件を確実にすることに加えて, 適切な位置にそれらを置くために注意も払わなければなりません. 特に洗練されたアナログシステムで, 脆性プリアンプ回路に発生する温度場の有害効果に特に注意すべきである. 一般に, 非常に大きな力の部分は別のモジュールにするべきです, そして、それと信号処理回路との間には、特定の熱絶縁対策が取られなければならない.
1.4. シグナル

信号干渉はPCBレイアウト設計において考慮すべき重要な要素である. いくつかの基本的な側面は以下の通りである。弱信号回路は、強い信号回路から分離され、あるいは分離されているAC部分はDC部から分離される高周波部分は低周波部から分離される信号線の方向に注意を払う；接地線のレイアウト；処置. これらは繰り返し多数の論文で強調されており、ここでは繰り返されない.
1.5.きれい

部品の整然とした配置だけでなく, しかし、優雅で滑らかな配線を考慮する. 一般の素人が時々前者を強調するので, 回路設計の賛否を評価するために, 製品のイメージのために, 性能要件が厳しくないとき、前者は優先されるべきです. しかし, 高性能場面で, 両面板を使用する場合, そして、回路基板もそれにカプセル化される, 通常見えない, そして、痕跡の美学は、優先されるべきです. 次のセクションでは、詳細に配線の.

2. 配線原理

以下に、文献では一般的ではない耐干渉対策を詳細に紹介する. 実際に適用することを考える, 特に製品の試作で, 多数の両面パネルが使用されている, 以下の内容は主に両面パネルを対象とする.

2.1.配線の「美学」

カーブ時,直角を避けて、変化のためにスラッシュまたはアークを使おうとしてください. 配線はきちんとしていなければならない, 集中して配置される, これは、異なる性質の信号の相互干渉を回避するだけではない, しかし、検査と修正を容易にする. デジタルシステム, 同じ陣営の信号線（例えば、データ線とアドレス線）間の干渉を心配する必要はありません。しかし、読み込みなどの制御信号, 執筆, そして、クロックは絶縁されなければならない. 地面を敷くとき 広範囲にわたって（以下でさらに議論する）、できるだけ接地線（実際には接地の「表面」であるべき）と信号線との間に合理的で等しい距離を保つ, そして、短絡と漏出を防ぐという前提の下で、できるだけ接近しているようにしてください. 弱電流系, 接地線と電源線はできるだけ近いはずである. 表面実装部品を用いたシステム, 信号線は正面へ行く.

2.2.せっちせんはいち
文献では地線の重要性と配置原則について多くの議論があり、しかし、まだ実際の接地線レイアウトへの詳細で正確な導入の欠如があります プリント配線板ボード. 私の経験では、システムの信頼性を高めるために（実験プロトタイプを作るだけではなく）、接地線は強調できない, 特に弱い信号処理. このために, 「大面積舗装」の原理を実行する努力を惜しまない. 床を敷くとき、それは一般的に格子状でなければならない, 散らばった場所が他の線で割られない限り. グリッドグランドの熱性能と高周波伝導率は、全接地線の熱伝導率および高周波伝導率よりも優れている. 両面配線で, 信号線の経路をとるために、接地線を分離しなければならないこともある, 地面抵抗を低く保つことは、非常に好ましくない. このために, 一連の「スマート」手段は、「平滑な」接地電流を確実にするのに用いられなければなりません. これらのトリックは以下を含みます：表面実装部品の重い使用, 地面に属するべき空間を排除する. 前面空間のフル活用：表面実装部品の多数を使用する場合, 信号線をできるだけ多くの層に行くようにしてください, そして底層を「無我」に接地線に与える, これは無数の小さなヒントが含まれます, 私自身の“PCB”ボードのスキルのいずれかを書く：スワップピン, 多くの類似呪文があります, 将来は次々に書かれる. 信号線を合理的に配置する, ボード上の重要な領域を与える, 特に「腹部」（これはプレート接地線全体の通信に関連する）から接地線, 慎重に設計される限り, これはまだできます. 前面と背面の調整：時々板の片側に, 接地線は、本当に「ノーウェイ」です, 次に、両側の配線を調整しようとすることができます. 接地線を配置するのに対応する位置に十分なスペースがある, その後、十分に多くて適切な位置のビアを通過します（ビアが大きな抵抗を持つことを考慮して）, この「ブリッジ」を通して信号線で交差する. 強制的に分割, だけど, 再会を楽しみにしている, 海峡の両側は、十分な電気伝導率で全体に接続されている. 壁を飛び越える犬のポイント：場所を見つけることができず、単なる信号線によって遮断されたくない巨大な接地線, この信号不満を, ジャンパーワイヤーで行く. 時々, 私は、ちょうど裸のワイヤーを引く気がありません, この信号は、抵抗器または他の「長い脚のある」デバイスを通過することを生じる, 私は、正当にこの装置のピンを広げることができます, ジャンパーとしての二重義務, 信号を通過し、ジャンパーの不明瞭な名前を避ける. もちろん, ほとんどの場合, 私はいつもこのような信号は、適切な場所を通過することができますし、地上線の交差点でそれを避けるための観測と想像力が必要て. 最小原理：接地電流の経路は合理的でなければならない, そして、大きな電流と弱い信号電流は、並んで動く必要はない. 時々, パスを選択, そして、地面の線の列は、無理な構成で軍隊. ところで, あなたのお母さんを信頼できる, しかし、決してあなたの地面を信用.信号処理が極めて弱い場合（マイクロボルト未満）, 接地電位を維持するために手段が保証されても, 回路上のキーポイントの接地電位差は、まだ処理されている信号の振幅を超えている, 少なくとも同じ大きさで. 静電位が適切であっても, 瞬間的な電位差は、まだ非常に大きいかもしれません. そのような機会のために, まず第一に, 回路の動作は、可能な限り接地電位から独立していなければならない.

2.3.電源ケーブルレイアウトと電源フィルタ

一般的な文献では、電源ケーブルはできるだけ厚くすべきだと言われていますが、それは私が全く同意しない. 高出力の場合（平均電源電流が1秒以内に1 Aに達する可能性がある）のみ、十分な電源線幅を確保する必要があります（私の経験によると、1 A電流あたり50 milはほとんどの場合のニーズを満たすことができます）。信号干渉の防止だけでは電力線の幅は重要ではない. イーブン, 時々より細いパワーコードはより有益です! 電源の品質は、一般的にそれにはない, しかし、電源と重畳干渉の変動. 電力干渉を解決する鍵はフィルタキャパシタである! あなたのアプリケーションが電力品質に厳しい要求をするならば, フィルターコンデンサーのお金でけちではない! フィルタコンデンサ使用時, 以下の点に注意してください：回路全体のパワー入力は、「合計」フィルタリング処置をするべきです, そして、様々なタイプのコンデンサは、互いに合わなければならない, 「同じことはできません」,少なくともデジタルJにとっては悪くない。システムは少なくとも100 uF電解+10 uFタンタル+0.1 UFでなければならないパッチ + 1 nFパッチ。高周波（100 kHz）100 uF電解＋10 uFタンタル＋0.47 uFパッチ＋0.1 UFパッチ. ACアナログシステム：DCおよび低周波アナログシステム用：1000 UF | 1000uF 電解+10 uFタンタル+1 uFパッチ+0.1 uFパッチ。あらゆる重要なチップのまわりに「フィルタ」コンデンサのセットがあるべきです. デジタルシステム, 0.1 ufパッチは、一般に十分です, 大きな動作電流を有する重要なチップ又はチップは、10 UFチップタンタル又は1 UFチップと接続されるべきである, 動作周波数を持つチップ（CPU、水晶発振器）にも10 nF｜470 pFを接続するまたは1 NF。コンデンサは、チップの電源ピンに可能な限り近くなければならず、できるだけ直接接続されるべきである, より小さい. チップフィルタコンデンサ, 内部部分（フィルタコンデンサからチップ電源ピンまで）はできるだけ厚くしてください。複数の細いワイヤーが並んで使用できるならば、それはよりよいです. フィルタコンデンサが低（AC）インピーダンス電圧源を提供し、AC結合干渉を抑制する場合、コンデンサピン外部の電源線（主電源からフィルタコンデンサまでの部分を指す）はそれほど重要ではなく、線幅はあまり厚くなければならない, 少なくとも、それは多くを取る必要はありません プリント回路基板 この領域.