PCB 기술 - 인쇄회로기판 설계 원리 및 방해 방지 조치

인쇄회로기판(PCB)은 전자제품의 회로 소자와 부품을 지탱하는 것이다.회로 컴포넌트와 장비 간의 전기 연결을 제공합니다.전기 기술이 빠르게 발전함에 따라 PGB의 밀도는 점점 높아지고 있습니다.인쇄회로기판의 설계원리와 교란방지조치의 질량교란대항능력은 아주 큰 영향을 끼친다.따라서 PCB 설계에서PCB 설계의 일반적인 원칙을 준수하고 간섭 방지 설계의 요구 사항을 충족해야 합니다.

회로기판 설계의 일반 원칙

최적의 전자 회로 성능을 얻기 위해서는 컴포넌트의 레이아웃과 컨덕터의 레이아웃이 중요합니다.품질이 좋고 원가가 낮은 PCB를 설계하기 위해서다.다음과 같은 일반적인 원칙을 따라야 합니다.

1. PCB 레이아웃

우선 PCB의 크기를 고려합니다.PCB 크기가 너무 크면 인쇄 회선이 길어지고 임피던스가 증가하며 소음 방지 능력이 낮아지고 비용이 증가합니다.PCB 크기가 너무 작으면 발열이 좋지 않고 인접 회선도 방해받기 쉽다.PCB 치수를 결정한 후.그런 다음 특수 부품의 위치를 결정합니다.마지막으로 회로의 기능 단위에 따라 회로의 모든 구성 부분을 배치했다.

특수 부품의 위치를 결정할 때는 다음 지침을 준수해야 합니다.

(1) 가능한 한 고주파 컴포넌트 간의 연결을 줄이고 분포 매개변수와 상호 전자기 간섭을 최소화합니다.간섭에 취약한 어셈블리 간에 너무 가까이 있으면 안 되며 가져오기 및 내보내기 어셈블리는 가능한 한 멀리 떨어져 있어야 합니다.

(2) 일부 부품이나 전선 사이에 높은 전위 차이가 있을 수 있으므로 방전으로 인한 예기치 않은 단락을 피하기 위해 거리를 늘려야 한다.디버깅을 할 때, 전압이 비교적 높은 부품은 가능한 한 손이 쉽게 닿지 않는 곳에 배치해야 한다.

(3) 무게가 15g 이상인 부품은 브래킷으로 고정한 다음 용접해야 합니다.부피가 크고 무게가 무거우며 대량의 열을 발생시키는 부품은 인쇄회로기판에 설치하지 말고 전반 기계의 섀시바닥에 설치하고 열방출문제를 고려해야 한다.열 컴포넌트는 가열 컴포넌트를 멀리해야 합니다.

(4) 전위기, 가변 감지기, 가변 콘덴서, 미동 스위치 등 가변 부품의 배치는 전체 기기의 구조 요구를 고려해야 한다.기계 내부에서 조정하는 경우 조정하기 쉬운 인쇄회로기판에 배치해야 합니다.기계 외부에서 조정하는 경우 섀시 패널의 조정 손잡이 위치와 일치해야 합니다.

(5) 인쇄판의 위치 구멍과 고정 브래킷이 차지하는 위치는 반드시 예약해야 한다.

회로의 기능 단위에 따릅니다.회로의 모든 어셈블리를 배치할 때는 다음 지침을 충족해야 합니다.

(1) 회로 흐름에 따라 각 기능 회로 장치의 위치를 배치하여 신호가 쉽게 유통되고 신호가 가능한 한 같은 방향으로 유지되도록 한다.

(2) 각 기능 회로의 핵심 부품을 중심으로 그 주변에 배치하고 부품은 균일하고 정연하며 치밀하게 PCB에 배치해야 한다.부품 간의 지시선 및 연결을 최소화하고 단축합니다.

(3) 고주파에서 작동하는 회로의 경우 컴포넌트 간의 분포 매개변수를 고려해야 합니다.일반적으로 회로는 가능한 한 병렬로 배치해야 한다.이렇게 아름다울 뿐만 아니라.설치 및 용접이 용이합니다.대규모 생산이 용이하다.

(4) 보드 가장자리에 있는 부품은 일반적으로 보드 가장자리에서 2mm 이상 떨어져 있습니다.회로 기판의 가장 좋은 형태는 직사각형이다.가로세로 비율은 3: 2에서 4: 3입니다.보드 크기가 200x150mm보다 클 경우회로 기판의 기계적 강도를 고려해야 한다.

2. PCB 레이아웃 경로설정

연결 원리는 다음과 같습니다.

(1) 끝을 가져오고 내보내는 데 사용되는 컨덕터는 인접 및 평행을 피해야 합니다.피드백 결합을 피하려면 컨덕터 사이에 지선을 추가하는 것이 좋습니다.

(2) 인쇄 도선의 최소 너비는 주로 도선과 절연 기판 사이의 접착 강도와 그것들을 흐르는 전류 값에 의해 결정된다.동박의 두께가 0.05mm, 너비가 1~15mm일 때.따라서 2A의 전류에서는 온도가 3°C보다 높지 않습니다.너비가 1.5mm인 와이어는 요구 사항을 충족할 수 있습니다.집적회로, 특히 디지털회로의 경우 일반적으로 0.02~0.3mm의 선폭을 선택한다.물론 가능한 한 길고 가능한 한 넓은 선을 사용합니다.특히 전원 코드와 지선도선의 최소 간격은 주로 최악의 경우 도선 사이의 절연 저항과 뚫기 전압에 의해 결정된다.집적회로, 특히 디지털회로의 경우 공정이 허용하기만 하면 간격이 5~8mm로 작아질수 있다.

(3) 인쇄도체의 각은 일반적으로 호형이며 직각이나 협각은 고주파회로에서의 전기성능에 영향을 준다.이밖에 될수록 대면적의 동박을 사용하지 말아야 한다. 그렇지 않을 경우.장시간 가열할 때 동박은 쉽게 팽창하고 벗겨진다. 반드시 대면적의 동박을 사용해야 할 때는 격자 모양을 사용하는 것이 좋다.이는 동박과 기판 사이의 접착제의 가열로 발생하는 휘발성 가스를 제거하는 데 도움이 된다.

3. PCB 용접판

용접 디스크의 중심 구멍은 부품 지시선의 지름보다 약간 큽니다.만약 용접판이 너무 크면 가짜 용접재를 형성하기 쉽다.용접 디스크의 외경 D는 일반적으로 (D+1.2) mm보다 작지 않으며 여기서 D는 지시선 지름입니다.고밀도 디지털 회로의 경우 용접 디스크의 최소 지름은 (d+1.0) mm가 될 수 있습니다.

PCB 및 회로 간섭 방지 조치

인쇄회로기판의 방해 방지 설계는 구체적인 회로와 밀접한 관계가 있다.여기서는 PCB 간섭 방지 설계의 몇 가지 일반적인 조치만 설명합니다.

1. 전원 코드 설계

회로 저항을 줄이기 위해 인쇄 회로 기판의 전류 크기에 따라 전원 코드의 폭을 최대한 늘립니다.또한 전원 코드와 지선의 방향을 데이터 전송 방향과 일치시켜 소음 방지 능력을 향상시키는 데 도움이 됩니다.

2. PCB 지선 설계

지선 설계의 원칙은 다음과 같다.

(1) 디지털 접지와 아날로그 접지를 분리한다.보드에 논리 회로와 선형 회로가 모두 있는 경우 가능한 한 분리해야 합니다.저주파 회로의 접지는 가능한 한 단일 점에서 병렬 접지되어야 한다.실제 경로설정이 어려울 경우 부분적으로 연결한 다음 병렬로 접지할 수 있습니다.고주파 회로는 여러 개의 직렬 접지를 해야 하고, 지선은 짧아야 하며, 고주파 소자 주위는 가능한 한 격자 모양의 대면적 접지박을 사용해야 한다.

(2) 접지선은 가능한 두꺼워야 한다.만약 지선이 매우 긴밀한 선로를 사용한다면 접지전위는 전류의 변화에 따라 변화하여 소음저항성능을 낮추게 된다.따라서 인쇄판에서 허용되는 전류의 3배를 통과할 수 있도록 접지선을 두껍게 해야 한다.가능하다면 접지선은 2~3mm 이상이어야 합니다.

(3) 접지선은 하나의 폐쇄 고리를 형성한다.디지털 회로로만 구성된 인쇄회로기판의 경우 접지회로는 대부분 회로로 배치되어 소음 저항성을 높인다.

3. 디커플링 콘덴서 구성

PCB 설계의 전통적인 방법 중 하나는 인쇄판의 각 핵심 부분에 적절한 디커플링 콘덴서를 구성하는 것입니다.

디커플링 콘덴서의 일반적인 구성 원칙은 다음과 같습니다.

(1) 전원 입력단에 10~100uf의 전해 콘덴서를 연결한다.가능하면 100uF 이상에 연결하는 것이 좋습니다.

(2) 원칙적으로 모든 집적회로칩은 0.01pF의 세라믹콘덴서를 갖추어야 한다.인쇄판의 간격이 부족하면 4~8개의 칩마다 1~10pF의 콘덴서를 설치할 수 있다.

(3) 소음 방지 능력이 약하고 전원을 끌 때 전력 변화가 큰 장치, 예를 들어 RAM과 ROM 저장 장치는 칩의 전원 코드와 지선 사이에 직접 디커플링 콘덴서를 연결해야 한다.

(4) 콘덴서 지시선은 너무 길어서는 안 되며, 특히 고주파 바이패스 콘덴서의 경우 더욱 그렇다.

또한 다음 두 가지를 고려해야 합니다.

(1) 회로기판에 접촉기, 계전기, 버튼 등 부품이 있을 때의 설계 원칙.이를 조작할 때 비교적 큰 불꽃방전이 발생하는데 반드시 그림에 표시된 RC회로를 사용하여 방전전류를 흡수해야 한다.일반적으로 R은 1∼2K, C는 2.2∼47UF다.

(2) CMOS는 입력 임피던스가 매우 높고 감지에 취약하므로 사용하지 않는 단자를 양전원에 접지 또는 연결하여 사용해야 합니다.