전자 설계 - 정교한 PCB 레이아웃 기술

PCB (edCircuitBoard) 는 중국어로 인쇄회로기판이라고 하는데 인쇄회로기판, 인쇄회로기판이라고도 하는데 중요한 전자부품으로서 전자부품의 버팀목이며 전자부품의 전기련결의 제공자이기도 하다.그것은 전자인쇄로 만들어졌기 때문에'인쇄'회로기판이라고 불린다.

PCB 크기 요구가 점점 작아지고 부품 밀도 요구가 높아짐에 따라 PCB 설계는 점점 더 어려워지고 있습니다.높은 PCB 배치율을 실현하고 설계 시간을 단축하는 방법에 대해 이 글의 저자는 PCB 계획, 배치와 배선의 설계 기교에 대해 연구했다.

경로설정을 시작하기 전에 설계를 자세히 분석하고 도구 소프트웨어를 자세히 설정하여 설계를 보다 적절하게 수행해야 합니다.

1. PCB의 계층 수 결정

보드 크기와 경로설정 레이어 수는 설계 초기 단계에서 결정됩니다.경로설정 계층 수 및 STack-up 방법은 인쇄 회선의 경로설정 및 임피던스에 직접적인 영향을 미칩니다.보드의 크기는 스태킹 방법과 인쇄선의 너비를 결정하여 원하는 설계 효과를 얻을 수 있습니다.현재 다층판 간의 원가 차이는 매우 적기 때문에 설계 초기에 더 많은 회로층을 사용하여 구리의 분포를 균일하게 하는 것이 가장 좋다.

2. 설계 규칙 및 제한 사항

경로설정 작업을 성공적으로 완료하려면 경로설정 도구가 올바른 규칙과 제한 내에서 작동해야 합니다.특정 요구 사항이 있는 모든 신호 회선을 분류하려면 각 신호 범주에 우선 순위가 있어야 합니다.우선 순위가 높을수록 규칙이 엄격해집니다.이러한 규칙은 인쇄선의 폭, 오버홀의 최대 수, 평행도, 신호선 간의 상호 영향 및 레이어의 제한을 다룹니다.이러한 규칙은 경로설정 도구의 성능에 큰 영향을 미칩니다.

설계 요구사항을 신중하게 고려하는 것은 경로설정 성공의 중요한 단계입니다.

3. 어셈블리 레이아웃

조립을 최적화하는 과정에서 제조 가능 설계(DFM) 규칙은 부품 레이아웃을 제한합니다.어셈블리 부서에서 부품 이동을 허용하는 경우 회로를 적절하게 최적화하여 자동 경로설정을 용이하게 할 수 있습니다.정의된 규칙과 구속조건은 배치 설계에 영향을 줍니다.자동 경로설정 도구는 한 번에 하나의 신호만 고려합니다.경로설정 도구는 경로설정 구속조건을 설정하고 신호선의 도면층을 설정하여 설계자가 생각하는 대로 경로설정을 완료할 수 있습니다.

예를 들어, 전원 코드 레이아웃의 경우

PCB 배치에서 전원 디커플링 회로는 전원 부분이 아니라 관련 회로 부근에 설계해야 한다. 그렇지 않으면 우회 효과에 영향을 줄 뿐만 아니라 전원 코드와 지선에 맥동 전류를 흘려 방해를 초래할 수 있다.

회로 내부의 전원 방향에 대해서는 말단에서 상급으로 전력을 공급해야 하며, 이 부분의 전원 필터 콘덴서는 말단 부근에 배치해야 한다;

디버깅 및 테스트 중에 연결을 끊거나 전류를 측정하는 것과 같은 일부 주요 전류 채널의 경우 배치할 때 인쇄 컨덕터에 전류 간격을 배치해야 합니다.

또한 배치 과정에서 전원 공급 장치를 가능한 한 별도의 인쇄 회로 기판에 배치해야 합니다.전원 공급 장치와 회로가 인쇄 회로 기판을 공유하는 경우 배치에서 전원 공급 장치와 회로 구성 요소가 혼합되거나 전원 및 회로가 지선을 공유하지 않도록 해야 합니다.

이러한 배선은 간섭이 발생할 수 있을 뿐만 아니라 수리 시 부하를 끊을 수 없기 때문에 당시 일부 인쇄선로만 절단하여 인쇄판을 손상시킬 수 있었다.

4. 부채질 디자인

부채질 설계 단계에서 PCB 표면 설치 장치의 각 핀에는 적어도 하나의 오버홀이 있어야 합니다. 이렇게 하면 더 많은 연결이 필요할 때 회로 기판은 내부 연결, 온라인 테스트 및 회로 재처리를 할 수 있습니다.

자동 경로설정 도구의 효율성을 극대화하려면 가능한 최대 오버홀 크기 및 플롯 선을 사용해야 하며 간격을 50mil로 설정해야 합니다.경로 수를 최대화하는 오버홀 유형을 사용합니다.세밀한 고려와 예측을 거쳐 회로온라인테스트의 설계는 설계의 초기단계에서 진행될수 있으며 생산과정의 후기에 실현될수 있다.

케이블 경로 및 회로 온라인 테스트를 기준으로 구멍 통과 부채 유형을 결정합니다.전원 공급 장치 및 접지는 케이블 연결 및 팬 아웃 설계에도 영향을 미칩니다.

5. 수동 연결 및 핵심 신호 처리

수동으로 배선하는 것은 현재와 미래의 인쇄회로기판 설계의 중요한 과정이다.수동 배선을 사용하면 자동 배선 도구를 사용하여 배선 작업을 완료할 수 있습니다.

선택한 네트워크 (네트워크) 를 수동으로 라우팅하고 고정하여 자동 라우팅에 사용할 수 있는 경로를 만들 수 있습니다.

키 신호는 먼저 연결되어 수동으로 연결되거나 자동 연결 도구와 결합하여 사용할 수 있습니다.배선이 완료되면 해당 공사 기술자가 신호 배선을 검사할 예정이다.검사에 합격하면 전선을 고정한 다음 나머지 신호를 자동으로 연결합니다.

지선의 임피던스가 존재하기 때문에 회로에 흔히 볼 수 있는 임피던스 방해를 가져올 수 있다.따라서 연결할 때 임의로 접지 기호가 있는 점을 연결하지 마십시오. 이것은 유해한 결합을 초래하여 회로의 운행에 영향을 줄 수 있습니다.

더 높은 주파수에서 도선의 전감은 도선 자체의 저항보다 몇 개의 수량급이 클 것이다.이때 아주 작은 고주파 전류만 도선을 통과하더라도 일정한 고주파 전압 강하가 나타날 수 있다.따라서 고주파 회로의 경우 PCB 레이아웃은 가능한 한 컴팩트하고 인쇄 컨덕터는 가능한 한 짧아야 합니다.

인쇄 도선 사이에는 상호 감지와 용량이 있다.작동 빈도가 높으면 다른 부품에 간섭이 발생하는데 이를 기생 결합 간섭이라고 합니다.다음과 같은 억제 방법이 있습니다.

각급 간의 신호 경로를 최대한 단축한다;

신호의 순서에 따라 각급 회로를 배열하여 각급 신호선을 뛰어넘지 않도록 한다;

인접한 두 패널의 와이어는 평행이 아니라 수직 또는 교차해야 합니다.

신호선이 보드 내부에 평행으로 경로설정된 경우 이 선은 가능한 한 일정한 거리를 분리하거나 용지선과 전원선을 분리하여 차단의 목적을 달성해야 한다.

6. 자동 연결

핵심 신호의 경로설정은 분포 감지를 낮추는 등 PCB 경로설정 과정에서 일부 전기 매개변수를 제어하는 것을 고려해야 한다. 자동 경로설정 도구의 입력 매개변수와 입력 매개변수가 경로설정에 미치는 영향을 이해하면 자동 경로설정의 품질이 어느 정도 향상될 수 있다.보증하다.

신호를 자동으로 라우팅할 때는 일반 규칙을 사용해야 합니다.경로설정 도구는 지정된 신호에 사용되는 레이어와 사용된 오버홀 수를 제한하는 제한 및 경로설정 금지 영역을 설정하여 엔지니어의 설계 아이디어에 따라 자동으로 경로설정할 수 있습니다.구속조건을 설정하고 생성된 규칙을 적용하면 자동 라우팅이 예상과 유사한 결과를 얻습니다.설계의 일부가 완료되면 후속 경로설정 프로세스의 영향을 받지 않도록 수정됩니다.

경로설정 수는 회로의 복잡성과 정의된 일반 규칙의 수에 따라 달라집니다.현재 자동 경로설정 도구는 대개 100% 경로설정을 수행할 수 있을 정도로 강력합니다.그러나 자동 경로설정 도구가 모든 신호 경로설정을 완료하지 않은 경우 나머지 신호를 수동으로 경로설정할 필요가 있습니다.

7. 배선 배치

구속이 거의 없는 신호의 경우 경로설정 길이가 매우 깁니다.이 경우 먼저 올바른 경로설정과 잘못된 경로설정을 결정한 다음 수동으로 편집하여 신호 경로설정 길이를 줄이고 오버홀 수를 줄일 수 있습니다.