PCB技術 - PCB基板設計知識共有

上から下まで4層ボード：信号プレーン層、グラウンド、電源、信号プレーン層；

上から下への6 -層板は、あります：信号平面層、地面、信号内部電気層、信号内部の電気層、電源、信号面層。6層以上の層（利点は：干渉防止放射）の場合、内側の電気層は優先的にルーティングされ、内部電気層は設計要件を満たすことができず、プレーン層は配線のために選択される。グランドプレーンまたはパワープレーンからの配線経路を禁止する（理由：電源プレーンを分割し、寄生効果を生じる）。

FPGAデバイスが必要なら 設計PCB,Quartertus IIソフトウェアは、回路図を描く前にピン割り当てを確認するために使用しなければなりません. (( FPGAの特別なピンは普通のIOとして使えない)).

多電源システムの配線

FPGA + DSPシステムが6層板として使われるなら、通常、少なくとも3.3 V + 1.2 V + 1.8 V + 5 Vがあります。

3Vは一般的に主電源であり、電力層は直接に敷設され、グローバル電源網はビアを通して容易にルーティングされる

5Vは一般に電力入力であり、銅の小さな領域のみが必要である。そして、できるだけ厚くしてください。

1.2 Vと1.8 Vは、コア電源（あなたが直接ワイヤー接続方法を使用するならば、あなたはBGA装置に直面するとき、大きな困難に遭遇します）。レイアウト中に1.2 Vと1.8 Vを分離して、1.2 Vまたは1.8 Vを接続してください。そして、コンポーネントはコンパクトな領域に配置されて、銅皮によってつながれます。

要するに、電源ネットワークはPCB全体にわたって広がるので、それが発送されるならば、それは非常に複雑で、長く行くでしょう。銅の敷設方法は良い選択です！多層基板の隣接する層間の配線はクロス方式を採用し、平行配線間の電磁干渉を低減し、配線を容易にする。

アナログ回路とデジタル回路を分離しなければならない。隔離方法の使い方レイアウトの間、デジタル信号のデバイスからアナログ信号のために使われるデバイスを切り離して、それから、広告チップの向こう側にカットされてください！アナログ信号はアナロググランド、アナロググランド／アナログ電源で配置され、デジタル電源はインダクタ／磁気ビーズを介して単一の点に接続される。

PCB設計ソフトウェアに基づくPCB設計も、ソフトウェア開発プロセスとみなすことができる。ソフトウェア・エンジニアリングは、PCBエラーの確率を減らすために「反復開発」の考えに最も注意を払います。

1.回路図を確認し、装置の電源と接地に特別の注意を払う（電源とグランドはシステムの血液であり、過失はない）。

2.PCBパッケージ図(回路図のピンが間違っているかどうかを確認する);

3.PCBパッケージサイズを確認した後、検証ラベルを追加し、このデザインのパッケージライブラリに追加します。

4.レイアウト（OrCADコンポーネントの自動番号付け機能は、レイアウト後に使用することはできません）ながら、ネットリストをインポートし、回路図の信号シーケンスを調整します

5.手動配線（以前に述べたように布の電源網を点検してください。電力網は銅法を使用しているので、配線が少ない）。

6.つまり、PCB設計における誘導イデオロギーは、描画中のパッケージレイアウトの概略図を示すこと（信号接続の正当性と信号ルーティングの便宜性を考慮）である。

7.水晶発振器はチップに可能な限り近くなければならず、水晶発振器の下には配線がないはずであり、ネットワーク銅の皮は敷くべきである。多くの場所で使われる時計は、木形の時計木で配線されます。

8.コネクタの信号の配置は配線の難しさに大きな影響を与えるので、配線の間に回路図の信号を調整する必要がある（ただし、部品をリニューアルしない）。

多板コネクタの設計

フラットケーブル接続を使用する：上下のインターフェイスは同じです。

ストレートソケット：上下のインターフェースは鏡面対称である。

モジュール接続信号の設計

2つのモジュールがPCBの同じ側に配置されている場合、スーパーバイザのシリアル番号は、小さい方に接続し、大きな（ミラー接続信号）に接続しなければならない。

2つのモジュールがPCBの異なる側に配置されている場合、制御システムのシリアル番号は小さくて大きく接続されるべきである。

そうすることは、上記の右の絵のように信号を交差させるでしょう。もちろん、上記の方法は規則ではない。私はいつもすべてが必要に応じて変化すると言います（これは自分自身でしか理解できません）、しかし、多くの場合、このようにデザインすることは非常に有用です。

パワーグランドループの設計

電源のグランドループ面積は大きく、電磁干渉を受けやすい。この改善により、電源及び接地線は配線に近接し、ループ面積を減少させ、電磁干渉を低減する（679／12.8、約54倍）。したがって、電源と地面はトレースに可能な限り近くにする必要があります！そして、信号線は、信号間の相互インダクタンス効果を減少させるために、ラインを実行するのをできるだけ避けるべきである。

良い接地点を選ぶ:接地点はしばしば最も重要である

私は多くのエンジニアや技術者は、その重要性を示す小さな接地点について話している知っている。通常の状況下では、フォワードアンプの複数の接地線をマージし、それからメイングラウンドに接続する必要がある。実際には、様々な制限のため完全にこれを達成することは困難ですが、我々はそれに従う最善を尽くしてください。この問題は実際には非常に柔軟である。誰もが独自のソリューションセットです。彼らが特定の回路基板のためにそれを説明することができるならば、理解しやすいです。

合理的な方向性

入力/出力、AC / DC、強い/弱い信号、高周波/低周波数、高電圧/低電圧などのように、彼らの方向は線形でなければならないか、切り離されなければなりません。その目的は相互干渉を防ぐことである。最良の傾向は直線であるが、一般的に達成することは容易ではない。最も好ましくない傾向は円です。幸いにも、分離を改善するために設定することができます。DCに関しては、小信号、低電圧PCB設計要件はより低くすることができる。したがって、“合理的”は相対的です。

合理的に電力フィルタ/減結合コンデンサを手配する

一般的に、多くの電力フィルタ／デカップリングコンデンサのみが概略図に描かれているが、それらが接続されるべき場所は指摘されない。実際には、これらのコンデンサは、フィルタリング／デカップリングを必要とするスイッチングデバイス（ゲート回路）または他の構成要素のために設定される。これらのコンデンサは、これらの構成要素に可能な限り近く配置されるべきである。彼らがあまり遠く離れているならば、彼らは影響を持ちません。興味深いことに、電源フィルタ／デカップリングコンデンサを適切に配置すると、接地点の問題が少なくなる。

線の線径は、埋め込み穴の大きさが適切であることを要求する

可能であれば、広い線は決して薄くはならない高電圧と高周波のラインは、シャープな面取りなしで丸くて滑りやすくなければなりません、そして、角は直角であるべきではありません。接地線はできるだけ広くなければならず、接地点の問題を大きく改善することができる銅の大面積を使用するのがベストである。パッドまたはビアのサイズが小さすぎるか、パッドサイズと穴サイズが適切に一致しない。前者は手動ドリル加工に好ましくない。パッドを「C」形にドリルして、パッドを削ることは簡単です。配線が薄すぎて、未配線領域の大きな面積には銅がなく、不均一な腐食を起こしやすい。すなわち、未配線領域が腐食した場合、細線が腐食したり、折れたり、完全に破損したりすることがある。したがって、銅を設定する役割は、接地線の面積を増加させ、干渉を防止することである。

ビワ数とはんだ接合と線密度

回路生産の初期段階では問題はなく，後期に発生する傾向がある。例えば、あまりに多くのワイヤー穴があるならば、銅沈没プロセスのわずかな不注意は隠れた危険を埋めます。したがって、設計はラインホールを最小にする。同じ方向の平行線の密度は大きすぎて、溶接時に結合しやすい。従って、溶接工程のレベルに応じてライン密度を決定する必要がある。はんだ接合部の距離は小さく，手動溶接には至らず，作業能率の低下により溶接品質を解消できる。さもなければ、隠れた危険は残ります。したがって，はんだ接続部の最小距離は溶接要員の品質と作業効率を総合的に考慮する必要がある。

あなたが完全に理解して、上記のPCB回路基板設計用心をマスターすることができるならば,これPCB基板工場設計効率と製品品質を大幅に改善できる. 生産中の既存のエラーを修正することは多くの時間とコストを節約する, と再入力時間とマテリアル入力を保存.