PCB 기술 - 고주파 PCB 보드를 설계하는 방법

고주파 PCB 보드를 설계하는 방법

SMT 회로 기판은 표면 패치 설계에서 없어서는 안 될 부품 중 하나입니다.SMT 회로 기판은 전자 제품의 회로 부품을 지탱하는 것이다.그것은 회로 부품과 설비 사이의 전기 연결을 실현했다.전자 기술의 발전에 따라 PCB 보드는 점점 더 작고 촘촘해지며 PCB 보드도 점점 더 많아집니다.따라서 PCB 보드는 점점 더 높은 전체 레이아웃, 간섭 방지 능력, 공정성 및 제조 가능성을 요구받고 있습니다.

고주파 PCB 보드 설계의 주요 단계

1: 도식을 그립니다.

2: 부품 라이브러리 생성.

3: 원리도와 인쇄회로기판의 구성 요소 간의 네트워크 연결 관계를 구축한다.

4: 경로설정 및 배치.

5: PCB 프로덕션 사용 데이터를 생성하고 프로덕션 사용 데이터를 표시합니다.

고주파 PCB 보드는 다음과 같은 문제를 고려하도록 설계되었습니다.

1. 회로 다이어그램의 컴포넌트 그래프가 실제 객체와 일치하고 회로 다이어그램의 네트워크 연결이 올바른지 확인합니다.

2.고주파 PCB 보드의 설계는 원리도의 네트워크 연결 관계뿐만 아니라 회로 공정의 일부 요구도 고려했다.회로 공정의 요구는 주로 전원선, 지선 및 기타 일부 전선의 너비, 선로의 연결, 일부 부품의 고주파 특성, 부품의 임피던스와 임피던스 등을 포함한다.

3.전체 고주파 PCB 보드 시스템의 설치 요구, 주로 설치 구멍, 플러그, 위치 구멍, 참조 지점 등이 요구를 만족시키는 것을 고려하여 각종 부품을 규정된 위치에 정확하게 설치하는 동시에 설치, 시스템 디버깅, 통풍 냉각에 편리하다.

4.고주파 PCB 보드의 제조 가능성과 그 공정 요구에 대하여, 반드시 설계 규범을 숙지하고 생산 공정 요구를 만족시켜야만 설계된 고주파 PCB 보드를 순조롭게 생산할 수 있다.

5. 구성 요소가 생산 과정에서 설치, 디버깅 및 수리가 용이하다는 점을 고려하여 고주파 PCB 보드의 그래픽, 용접판, 구멍을 표준화하여 구성 요소가 서로 충돌하지 않고 쉽게 설치할 수 있도록 해야 한다.

6. 고주파 PCB 보드를 설계하는 목적은 주로 응용을 위한 것이기 때문에 우리는 그것의 실용성과 신뢰성을 고려하는 동시에 고주파 PCB 보드 층과 면적을 줄여 원가를 낮춰야 한다.용접판, 용접도, 용접도를 적당히 늘리면 신뢰성을 높이고 용접도를 줄이며 로선을 최적화하여 치밀하고 균일하고 일치하게 하는데 도움이 된다.패널의 전체 레이아웃을 더욱 아름답게 만듭니다.

인쇄회로기판의 소기의 목적을 달성하기 위하여 고주파 PCB판의 전반 배치와 부품의 배치는 관건적인 역할을 하는데 이는 전반 인쇄회로기판의 설치, 신뢰성, 통풍과 냉각 및 배선의 평직도에 직접적인 영향을 준다.

인쇄회로기판의 외형 사이즈가 우선입니다.PCB 크기가 너무 크면 인쇄 회선이 비교적 길고 임피던스가 증가하며 소음 방지성이 낮아지고 비용이 증가하며 발열이 불량하고 인접 회선이 방해를 받기 쉽다.따라서 먼저 PCB 크기와 모양의 합리적인 위치를 제시했다.특수 컴포넌트와 셀 회로의 위치를 결정하려면 회로의 흐름에 따라 전체 회로를 여러 셀 회로 또는 모듈로 구분하고 집적회로와 같은 각 셀 회로의 핵심 어셈블리를 중심으로 구성해야 합니다.다른 부품은 PCB 보드에 일정한 순서로 균일하고 정연하며 컴팩트하게 배치해야 하지만 이런 큰 부품과 너무 가깝지 말고 일정한 거리를 유지해야 한다.특히 크고 높은 부품의 경우 용접 및 수리를 돕기 위해 주변 거리를 두십시오.고출력 집적회로의 경우 컬러 히트싱크를 고려하여 충분한 공간을 확보하고 인쇄판의 통풍이 잘 되고 시원한 위치에 배치해야 한다.또한 지나치게 집중하지 마십시오.몇 개의 큰 컴포넌트는 동일한 보드에 일정한 거리로 배치되어야하며 45 각도의 방향에서 SOP와 같은 작은 집적 회로는 축을 따라 배열되어야하며 저항 커패시터 컴포넌트는 PCB 생산 프로세스에 비해 전송 방향으로 수직 및 축 방향으로 배열되어야합니다.따라서 부품을 규칙적으로 배치하여 용접에서 발생하는 결함을 줄일 수 있습니다.디스플레이에 사용되는 발광 다이오드는 응용 과정에서 관찰하는 데 사용되기 때문에 인쇄 회로 기판의 가장자리에 배치해야 합니다.

일부 스위치, 미세 조정 소자 등은 조작하기 쉬운 곳에 놓아야 한다.동일한 주파수 회로에서는 컴포넌트 간의 분포 매개변수를 고려해야 합니다.일반 고주파 회로에서는 컴포넌트 간의 분포 매개변수를 고려해야 합니다.유니버설 회로는 부품을 가능한 한 평행으로 배열해야 아름다울 뿐만 아니라 설치와 용접, 대량 생산도 쉽다.보드 가장자리에 있는 어셈블리는 가장자리에서 3-5cm 떨어져 있어야 합니다.생산 중에 컴포넌트나 PCB에 악영향을 미치지 않도록 PCB 보드의 열팽창 계수, 열전도 계수, 내열성 및 벤드 강도를 고려해야 합니다.

PCB에서 어셈블리의 위치와 형태를 결정한 후 PCB의 경로설정을 고려합니다.

부속품의 위치에 따라, 원리는 부속품의 위치에 따라 인쇄회로기판을 가능한 한 짧게 배선하는 것이다.노선이 짧고 차지하는 통로와 면적이 작아서 직통률이 더욱 높아질 것이다.PCB 보드 입력과 출력의 와이어는 인접한 평행선을 피하고 두 선 사이에 지선이 있는 것이 좋습니다.회로 피드백 결합을 피하기 위해인쇄 회로 기판이 다중 레이어인 경우 각 레이어의 신호선 방향은 인접 레이어의 방향과 다릅니다.일부 중요한 신호선에 대해서는 선로설계자와 의견일치를 이루어야 한다. 즉 특수차분신호선은 쌍으로 운행하고 될수록 평행을 유지하며 서로 접근하고 길이차이가 비교적 작아야 한다.PCB 보드의 모든 구성 요소는 구성 요소 간의 컨덕터와 연결을 최소화하고 줄일 수 있습니다.PCB 보드에서 컨덕터의 최소 너비는 주로 컨덕터와 절연층 기판 사이의 접착 강도와 이를 통과하는 전류 값에 의해 결정됩니다.동박 두께가 0.05mm, 너비가 1-1.5mm일 때 2A 전류를 통해 온도가 3도를 넘지 않는다.1.5mm의 지시선 너비는 요구 사항을 충족할 수 있으며 집적 회로, 특히 디지털 회로의 경우 일반적으로 0.02-0.03mm를 선택합니다.물론 허용되는 경우 우리는 가능한 한 넓은 전선, 특히 PCB 보드의 전원 코드와 지선을 사용하며 전선의 최소 간격은 주로 최악의 경우 메자닌 절연 저항과 뚫기 전압에 의해 결정됩니다.일부 집적회로 (IC) 의 경우 공정 측면에서 간격이 5-8mm 미만일 수 있습니다.일반적으로 플롯 안내선은 벤드에 가장 작은 호를 가지므로 90도 미만의 파이프라인이 벤드되지 않도록 합니다.일반적으로 인쇄회로기판의 배선은 균일하고 치밀하며 일치해야 한다.전기회로에서 될수록 대면적의 동박을 사용하지 말아야 한다. 그렇지 않을 경우 사용과정에 장기간 열이 나면 동박이 팽창하여 떨어지기 쉽다.넓은 면적의 동박을 사용해야 한다면 격자선을 사용할 수 있습니다.컨덕터의 포트는 용접 디스크입니다.용접 디스크의 중심 구멍은 부품의 지시선 지름보다 큽니다.용접판이 너무 크면 가상 용접이 쉽게 형성됩니다.패드 D의 외경은 일반적으로 (D+1.2) mm보다 작지 않으며, 여기서 D는 구멍 지름입니다.밀도가 높은 일부 부품의 경우 휠의 최소 지름은 (d+1.0) mm가 가장 좋습니다. 휠 설계가 완료되면 인쇄판의 휠 주위에 장치의 모양 프레임을 그리고 단어와 문자를 함께 표시해야 합니다.일반 텍스트나 테두리 높이는 0.9mm, 선가중치는 0.2mm여야 합니다. 키보드의 텍스트와 문자 외곽선을 누르지 마십시오.이중 레이어의 경우 아래쪽 문자가 레이블과 일치해야 합니다.

설계된 제품이 더 좋고 효과적으로 작동하도록 설계할 때 PCB의 간섭 방지 능력을 고려해야 하는데, 이는 특정 회로와 밀접한 관련이 있다.

회로 기판의 전원 코드와 지선은 특히 설계가 중요합니다.회로 기판을 통과하는 전류의 크기에 따라 가능한 한 전원 케이블의 폭을 늘려 회로의 저항을 낮추고 전원 케이블을 회선 방향 및 데이터 전송 방향과 일치시킵니다.그것은 회로의 소음 방지 능력을 강화하는 데 도움이 된다.PCB에는 논리적 회로와 가능한 한 분리하기 위한 선형 회로가 있습니다.저주파 회로는 한 점을 병렬로 접지할 수 있다.실제 경로설정은 부품을 직렬로 연결한 다음 병렬로 연결할 수 있습니다.고주파 회로는 여러 개의 직렬 접지를 할 수 있다.접지선은 짧고 굵어야 한다.고주파 컴포넌트의 경우 래스터가 있는 넓은 접지 포일을 사용할 수 있습니다.접지선은 가능한 한 두꺼워야 한다.접지선이 가늘면 전류에 따라 접지 전위가 바뀌어 소음 저항을 낮춘다.따라서 인쇄회로기판의 허용 전류보다 최대 3배까지 접지선을 늘려야 한다.접지선의 지름이 2-3mm 이상으로 설계되면 디지털 회로의 대부분의 접지선은 노이즈 내성을 높이기 위해 고리가 될 수 있습니다.PCB의 설계에서 일반적으로 인쇄회로기판의 관건적인 부위에 적당한 디커플링용량을 배치한다.10-100uF의 전해용량은 전원 입력단의 선로에 걸쳐 있으며 보통 20-30핀 부근에 0.01PF의 세라믹 콘덴서를 갖추어야 한다.일반적으로 20-30 핀의 집적 회로 칩의 핀 근처에는 0.01PF의 자기 콘덴서를 설치해야합니다.비교적 큰 칩의 경우, 몇 개의 핀이 있을 수 있으니, 그것들 부근에 디커플링 콘덴서를 추가하는 것이 가장 좋다.200피트가 넘는 칩 한 쪽에는 적어도 두 개의 디커플링 콘덴서가 있다.간격이 부족하면 4-8개의 칩에 1-10PF의 탄탈럼 전기 용기를 배치할 수도 있다.간섭 방지 능력이 약하고 전력 변화가 큰 부속품의 경우, 디커플링 콘덴서는 부속품의 전원 코드와 지선 사이에 직접 연결되어야 하며, 어떤 도선에서 콘덴서까지의 길이는 그리 길지 않다.

보드의 구성 요소 및 회로 설계가 완료되면 보드의 공정 설계를 고려해야 합니다.생산을 시작하기 전에 각종 악재를 제거하는 동시에 회로기판의 제조가능성을 고려하여 고품질의 제품을 생산하고 대량생산을 하는 것이 목적이다.

이전에 컴포넌트의 위치와 경로설정에 대해 이야기할 때 우리는 이미 회로기판 공정의 일부 방면에 관련되였다.회로기판의 공정설계는 SMT 생산라인을 통해 우리가 설계한 회로기판과 부품을 유기적으로 조립함으로써 량호한 전기련결을 실현하고 우리가 설계한 제품의 위치배치를 실현하는것이다.용접판 설계, 배선 및 내간섭은 또한 우리가 설계한 판이 쉽게 생산될 수 있는지, 현대 조립 기술인 SMT 기술을 사용하여 조립할 수 있는지, 동시에 생산 중에 불량 제품이 발생하지 않도록 설계 높이에 도달해야 하는지를 고려해야 한다.구체적으로 다음과 같은 몇 가지 측면이 있다.

1） 。SMT 생산 라인에 따라 생산 조건이 다르지만 PCB 크기로 볼 때 PCB 단판 크기는 200 * 150mm보다 작지 않습니다. 긴 모서리가 너무 작으면 세로톱을 사용할 수 있습니다. 가로세로 비율이 3: 2 또는 4: 3인 PCB 표면 크기가 200 * 150mm보다 클 경우 인쇄회로기판의 기계적 강도를 고려해야 합니다.

2.인쇄회로기판의 크기가 너무 길면 SMT 전체 라인 생산 과정이 어렵고 대량 생산이 쉽지 않습니다.패치 형식을 사용하는 가장 좋은 방법은 단판의 크기에 따라 두 개, 네 개, 여섯 개의 단판을 조합하여 대량 생산에 적합한 전체 판을 형성하는 것이며, 전체 판의 크기는 잘라낼 수 있는 범위의 크기에 적합해야 한다.

3） 。생산라인에 적응하기 위하여 단판은 3~5mm의 범위를 가져야 하며 아무런 부품도 없으며 단판은 3~8mm의 공예변두리가 있어야 한다.공정 에지와 PC B 사이의 연결은 세 가지 형태가 있다: A는 에지가 없고, B는 에지가 있으며, B는 분리 슬롯이 있고, C는 에지와 분리 슬롯이 없다.국가를 건설하려면 공백의 과정이 필요하다.PCB 보드의 모양에 따라 다양한 형태의 퍼즐을 적용할 수 있습니다.PCB 공정 가장자리의 경우, 서로 다른 모델의 위치 방법에 따라, 어떤 것은 공정 가장자리에 위치 구멍이 있어야 하는데, 구멍의 직경은 4~5cm이며, 이에 비해 가장자리 위치 정밀도보다 높다.따라서 위치 구멍이 있는 PCB 머시닝 모델의 경우 위치 구멍을 설정하고 구멍 설계를 사양화하여 생산에 불편을 주지 않도록 해야 합니다.

4） 。더 나은 위치와 더 높은 설치 정밀도를 달성하기 위해 PCB에 대한 벤치마킹은 SMT 생산 라인의 대량 생산에 직접적인 영향을 미칩니다.데이텀 점의 형태는 정사각형, 원형, 삼각형 등이 될 수 있습니다. 지름은 부품이나 와이어 없이 데이텀 점 주위 1-2mm, 3-5mm 범위에 있어야 합니다.동시에 기준점은 오염되지 않고 평평해야 한다.기준면의 설계는 널빤지의 가장자리에 너무 가까워서는 안 되지만 3-5mm 떨어져 있어야 한다.

5） 。전체 생산 과정을 보면, 판재의 모양은 가장 좋은 간격이며, 특히 파봉 용접이다.직사각형은 쉽게 이동할 수 있다.PCB 보드에 슬롯이 있으면 단일 SMT 보드에 슬롯이 프로세스 가장자리로 존재할 수 있습니다.그러나 슬롯이 크지 않고 가장자리 길이의 1/3보다 작아야 합니다.

고주파 PCB 보드의 설계에서 전원은 한 층으로 설계되었다.대부분의 경우 버스 설계보다 훨씬 낫기 때문에 회로는 항상 임피던스가 가장 적은 경로를 따를 수 있습니다.또한 전원 기판은 PCB에서 생성되고 수신되는 모든 신호에 신호 루프를 제공해야 하므로 신호 루프를 최소화하여 소음을 줄일 수 있습니다.저주파 회로 설계자는 이러한 노이즈를 자주 무시합니다. 고주파 PCB 설계에서전원 공급 장치와 접지의 일관성 및 안정성은 다음과 같은 원칙을 따라야 합니다. 케이블 연결과 적절한 종단 연결을 신중하게 고려하면 반사를 제거할 수 있습니다. 케이블과 적절한 종단을 신중하게 고려하면 용량과 감지 간섭을 줄일 수 있습니다. EMC 요구 사항에 맞게 노이즈를 억제해야 합니다.

고주파 회로기판 제조 재료 요구사항:

1.매개 전기 손실(Df)은 매우 작아야 하며, 이는 주로 신호 전송의 질에 영향을 미친다.개전 손실이 적을수록 신호 손실이 적다.만약 흡수율이 낮다면, 높은 흡수율은 개전 상수와 개전 손실에 영향을 줄 수 있다.개전 상수(DK)는 작고 안정적이어야 합니다.일반적으로 신호가 작을수록 신호 전송 속도가 좋으며, 이는 재료 개전 상수의 제곱근과 반비례한다.고유전 상수는 신호 전송을 지연시키기 쉽다. 동박의 열팽창 계수는 동박의 열팽창 계수와 일치한다. 냉열 변화 과정의 불일치로 동박이 분리되기 때문이다. 일반적으로 고주파판은 1GHz 이상의 주파수로 정의할 수 있다.현재 고주파는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)과 같은 불소를 기체로 하는 매체로, 속칭 테트라플루론이라고 불린다. 고주파 회로기판 가공에서 주의해야 할 사항: 1.임피던스 제어는 요구가 엄격하고 상대 선가중치 제어가 엄격하며 일반 공차는 2% 정도입니다.특수한 판재 때문에 PTH의 부착력이 높지 않기 때문에 일반적으로 PTH의 접착력을 증가시키기 위해 플라즈마 처리 장비로 구멍과 표면을 거칠게 처리해야 한다.공동과 용접 저항 잉크.용접 전에 판재를 다듬지 마라. 그렇지 않으면 부착력이 매우 떨어지기 때문에 미세 부식 용액과 기타 거친 처리만 사용할 수 있다.판재는 대부분 폴리테트라플루오로에틸렌으로 만들어져 일반 밀링칼은 성형할 때 가장자리가 많다.전용 밀링. 고주파 회로기판은 전자기 주파수가 비교적 높은 전용 회로기판이다.일반적으로 고주파는 1GHz 이상의 주파수로 정의할 수 있습니다.물리적 성능, 정밀도 및 기술적 매개 변수가 모두 높습니다.그것은 자동차 충돌 방지 시스템, 위성 시스템, 무선 시스템 등의 분야에 자주 사용된다.

결론적으로, 나쁜 제품의 발생은 모든 단계에서 가능하지만, PCB 설계의 이 단계에서, 우리는 여러 방면에서 고려해야 한다. 이렇게 해야만 우리는 이 제품을 설계하는 목적을 잘 달성할 수 있다. 그리고 최선을 다해 고품질의 고주파 PCB 보드를 설계하여 대량 생산에서 나쁜 제품이 나타날 가능성을 최대한 줄일 수 있다. SMT 생산 라인에 적합하다.