Teknologi PCBA - 6 mesti tahu prinsip desain PCB

1. Bentangan

Pertama, pertimbangkan saiz PCB. Apabila saiz PCB terlalu besar, garis cetak akan panjang, impedance akan meningkat, kemampuan anti-bunyi akan menurun, dan biaya juga akan meningkat; jika saiz PCB terlalu kecil, penyebaran panas tidak akan baik, dan garis bersebelahan akan mudah diganggu. Selepas menentukan saiz PCB, menentukan lokasi komponen istimewa. Akhirnya, menurut unit fungsi sirkuit, semua komponen sirkuit telah ditetapkan.

Prinsip berikut patut diperhatikan bila menentukan lokasi komponen istimewa:

(1) Kurangkan kawat antara komponen frekuensi tinggi sebanyak yang mungkin, cuba untuk mengurangi parameter distribusi mereka dan gangguan elektromagnetik bersama. Komponen yang susah untuk gangguan tidak sepatutnya terlalu dekat satu sama lain, dan komponen input dan output sepatutnya disimpan sejauh mungkin.

(2) Mungkin terdapat perbezaan potensi tinggi antara beberapa komponen atau wayar, dan jarak antara mereka perlu ditambah untuk menghindari sirkuit pendek secara tidak sengaja disebabkan oleh pelepasan. Komponen dengan tegangan tinggi patut diatur sebanyak mungkin di tempat yang tidak mudah dicapai oleh tangan semasa penyahpepijatan.

(3) Kedudukan yang ditempatkan oleh lubang kedudukan papan cetak dan kurungan tetap patut disimpan.

Menurut unit fungsi sirkuit. Apabila meletakkan semua komponen sirkuit, prinsip berikut mesti dipenuhi:

(1) Urus kedudukan setiap unit sirkuit fungsional mengikut aliran sirkuit, supaya bentangan selesa untuk sirkuit isyarat, dan isyarat disimpan dalam arah yang sama dengan yang mungkin.

(2) Ambil komponen inti setiap sirkuit fungsional sebagai pusat dan berbaring di sekelilingnya. Komponen patut disediakan secara serentak, rapi dan sempit pada PCB. Minimumkan dan pendek petunjuk dan sambungan antara komponen.

(3) Untuk sirkuit yang berfungsi pada frekuensi tinggi, parameter yang disebarkan antara komponen mesti dianggap. Secara umum, litar patut diatur secara selari yang mungkin. Dengan cara ini, ia tidak hanya indah, tetapi juga mudah untuk dipasang dan menyala. Ia mudah untuk menghasilkan massa.

(4) Komponen yang ditempatkan di pinggir papan sirkuit biasanya tidak kurang dari 2 mm jauh dari pinggir papan sirkuit. Bentuk terbaik papan sirkuit adalah segiempat. Nisbah aspek ialah 3:2 hingga 4:3. Apabila saiz papan sirkuit lebih besar daripada 200x150 mm, kekuatan mekanik papan sirkuit patut dianggap.

2. Kawalan

Prinsip kawat adalah seperti ini:

(1) Kabel yang digunakan untuk terminal input dan output patut cuba untuk menghindari berada bersebelahan dan selari. Lebih baik menambah wayar tanah antara wayar untuk menghindari sambungan balas balik.

(2) Lebar minimum wayar dicetak terutamanya ditentukan oleh kekuatan pegangan antara wayar dan substrat pengisihan dan nilai semasa mengalir melalui mereka.

(3) Sudut konduktor dicetak biasanya berbentuk lengkung, dan sudut kanan atau sudut termasuk akan mempengaruhi prestasi elektrik dalam sirkuit frekuensi tinggi. Selain itu, cuba untuk menghindari menggunakan foil tembaga kawasan besar, jika tidak foil tembaga akan mengembangkan dan jatuh apabila disengaja untuk masa yang lama. Apabila foil tembaga kawasan besar diperlukan, lebih baik untuk menggunakan bentuk grid. Ini akan membantu untuk menghapuskan gas volatili yang dijana oleh pemanasan lembaran antara foil tembaga dan substrat.

3. Pad

Lubang tengah pad (peranti dalam baris) sedikit lebih besar daripada diameter pemimpin peranti. Jika pad terlalu besar, ia mudah untuk membentuk askar palsu. Diameter luar D pad biasanya tidak kurang dari (d+1.2) mm, di mana d ialah diameter lead. Untuk sirkuit digital densiti tinggi, diameter minimum pad boleh (d+1.0) mm.

Ukuran anti-gangguan PCB dan litar:

Rancangan anti-jamming papan sirkuit cetak mempunyai hubungan dekat dengan sirkuit spesifik. Di sini, hanya beberapa tindakan biasa rancangan anti-jamming PCB dijelaskan.

1. Ralat tali kuasa

Menurut saiz papan sirkuit cetak semasa, cuba meningkatkan lebar garis kuasa untuk mengurangkan perlawanan loop. Pada masa yang sama, membuat arah garis kuasa dan garis tanah konsisten dengan arah penghantaran data, yang membantu untuk meningkatkan kemampuan anti-bunyi.

2. Design Lot

Prinsip desain wayar tanah adalah:

(1) Tanah digital terpisah dari tanah analog. Jika ada sirkuit logik dan sirkuit linear di papan sirkuit, ia sepatutnya dipisahkan sebanyak mungkin. Tanah sirkuit frekuensi rendah sepatutnya ditanda secara selari pada titik tunggal sebanyak mungkin. Apabila kabel sebenar adalah sukar, ia boleh disambung sebahagian dalam siri dan kemudian mendarat dalam selari. Sirkuit frekuensi tinggi seharusnya ditanda di beberapa titik dalam siri, wayar tanah seharusnya pendek dan disewa, dan foil tanah-kawasan besar seperti grid seharusnya digunakan sekitar komponen frekuensi tinggi sebanyak yang mungkin.

(2) Kabel mendarat sepatutnya sebisak mungkin. Jika wayar tanah menggunakan garis yang sangat ketat, potensi tanah berubah dengan perubahan semasa, yang mengurangkan prestasi anti-bunyi. Oleh itu, wayar tanah patut dipetebal sehingga ia boleh melewati tiga kali semasa yang dibenarkan pada papan cetak. Jika boleh, kawat pendaratan seharusnya 2~3 mm atau lebih.

(3) Kabel tanah membentuk gelung tertutup. Untuk papan cetak yang hanya terdiri dari sirkuit digital, kebanyakan sirkuit mendarat mereka diatur dalam loops untuk meningkatkan perlawanan bunyi.

4. Memutuskan konfigurasi kondensator

Salah satu kaedah konvensional desain PCB adalah untuk konfigur kapasitor penyahpautan yang sesuai pada setiap bahagian kunci papan cetak. Prinsip konfigurasi umum bagi kondensator penyahpautan adalah:

(1) Sambungkan kondensator elektrolitik 10~100uf di seluruh input kuasa. Jika boleh, lebih baik untuk menyambung ke 100uF atau lebih.

(2) Secara prinsip, setiap cip sirkuit terintegrasi sepatutnya dilengkapi dengan kondensator keramik 0.01uf~0.1uf. Jika ruang papan cetak tidak cukup, kondensator 1~10pF boleh diatur untuk setiap 4~8 cip.

(3) Untuk peranti yang mempunyai kemampuan anti-bunyi yang lemah dan perubahan kuasa besar apabila mematikan, seperti peranti penyimpanan RAM dan ROM, kondensator penyahpautan patut disambung secara langsung antara garis kuasa dan garis tanah cip.

5. Melalui desain

Dalam rancangan PCB kelajuan tinggi, kelihatan vias sederhana sering membawa kesan negatif besar kepada rancangan sirkuit. Untuk mengurangi kesan negatif yang disebabkan oleh kesan parasit vias, kita boleh melakukan yang terbaik dalam rancangan.

(1) Mengingat kualiti biaya dan isyarat, pilih saiz yang masuk akal melalui saiz. Contohnya, untuk rancangan modul memori PCB 6-10 lapisan, lebih baik menggunakan kunci 10/20mil (drilled/pad). Untuk beberapa papan besar-densiti saiz kecil, anda juga boleh cuba untuk menggunakan 8/18 mil kunci. lubang. Dalam keadaan teknikal semasa, ia sukar untuk menggunakan kunci saiz kecil (apabila kedalaman lubang melebihi 6 kali diameter lubang terbongkar, ia mustahil untuk memastikan dinding lubang boleh dipenuhi secara serentak dengan tembaga); untuk kuasa atau saluran tanah, pertimbangkan menggunakan saiz yang lebih besar untuk mengurangi impedance.

(2) Cuba untuk tidak mengubah lapisan jejak isyarat pada papan PCB, iaitu, cuba untuk tidak menggunakan kunci yang tidak diperlukan.

(3) Pins bekalan kuasa dan tanah perlu ditembak dekat, dan memimpin antara melalui dan pin seharusnya sebagai pendek yang mungkin

(4) Letakkan beberapa kunci mendarat dekat kunci lapisan perubahan isyarat untuk menyediakan loop terdekat untuk isyarat. Ia bahkan mungkin untuk meletakkan sejumlah besar vial tanah yang berlebihan di papan PCB.

6. Beberapa pengalaman dalam mengurangi bunyi dan gangguan elektromagnetik

(1) Cip kelajuan rendah boleh digunakan selain cip kelajuan tinggi. Chip kelajuan tinggi digunakan di tempat kunci

(2) Penegang boleh digunakan dalam siri untuk mengurangi kadar lompatan pinggir atas dan bawah sirkuit kawalan.

(3) Cuba menyediakan beberapa bentuk pemadam untuk relai, seperti tetapan RC pemadam semasa

(4) Guna jam frekuensi terendah yang memenuhi keperluan sistem.

(5) Jam sepatutnya terdekat dengan peranti menggunakan jam. Shell bagi oscilator kristal kuarz sepatutnya didarat. Kawasan jam sepatutnya dikelilingi dengan wayar tanah. Wajer jam sepatutnya pendek yang mungkin. Jangan jalankan wayar di bawah kristal kuarz atau di bawah peranti sensitif bunyi. Jam, bas, dan cip memilih isyarat seharusnya jauh dari garis I/O dan konektor. Garis jam selari ke garis I/O mempunyai gangguan yang kurang daripada selari ke garis I/O.

(6) Jangan tinggalkan terminal input sirkuit gerbang yang tidak digunakan. Terminal input positif bagi op amp yang tidak digunakan didatar, dan terminal input negatif disambung ke terminal output.