Teknik PCB - Penjelasan terperinci bagi tiga jenis berkongsi kawat khusus PCB dan kaedah pemeriksaan

Sebelum menjelaskan kerja pemeriksaan selepas kabel PCB selesai, saya akan memperkenalkan tiga teknik kabel istimewa untuk PCB. Jalur PCB LAYOUT akan dijelaskan dari tiga aspek: Jalur sudut-kanan, Jalur berbeza, dan Jalur ular:

Satu. Jalur sudut-kanan (tiga aspek)

pengaruh kawat sudut kanan pada isyarat terutamanya diselarang dalam tiga aspek: satu ialah sudut boleh sama dengan muatan kapasitif pada garis trasmis, yang memperlambat masa naik; yang lain ialah penghentian penghalang akan menyebabkan refleksi isyarat; ketiga ialah ujung sudut kanan dijana Dalam medan desain RF di atas 10GHz, sudut kanan kecil ini mungkin menjadi fokus masalah kelajuan tinggi.

Dua. Kawalan berbeza ("panjang sama, jarak sama, lapisan rujukan")

Apa isyarat perbezaan? Dalam terma layman, hujung pemandu menghantar dua isyarat yang sama dan terbalik, dan akhir penerima menilai keadaan logik "0" atau "1" dengan membandingkan perbezaan antara kedua-dua tegangan. Pasangan jejak yang membawa isyarat perbezaan dipanggil jejak perbezaan. Berbanding dengan jejak isyarat satu-akhir biasa, isyarat perbezaan mempunyai keuntungan yang paling jelas dalam tiga aspek berikut:

1) Kemampuan anti-gangguan adalah kuat, kerana sambungan antara dua jejak perbezaan adalah sangat baik. Apabila terdapat gangguan bunyi dari luar, mereka hampir tersambung dengan dua garis pada masa yang sama, dan akhir penerima hanya peduli tentang perbezaan antara dua isyarat. Oleh itu, bunyi mod umum luaran boleh dibatalkan sepenuhnya.

2) Ia boleh menekan EMI secara efektif. Untuk sebab yang sama, kerana kedua-dua isyarat mempunyai polariti bertentangan, medan elektromagnetik yang direradiasi oleh mereka boleh membatalkan satu sama lain. Semakin ketat sambungan, semakin kurang tenaga elektromagnetik bocor ke dunia luar.

3) Posisi masa adalah tepat. Kerana perubahan tukar isyarat perbezaan ditempatkan di persimpangan dua isyarat, tidak seperti isyarat satu-akhir biasa, yang bergantung pada voltaj ambang tinggi dan rendah untuk menentukan, ia kurang terkesan oleh proses dan suhu, dan boleh mengurangkan ralat dalam masa. Tapi juga lebih sesuai untuk sirkuit isyarat amplitud rendah. LVDS popular semasa (isyarat berbeza tegangan rendah) merujuk kepada teknologi pembezaan berbeza amplitud kecil ini.

Tiga, garis serpentine (lambat penyesuaian)

Baris ular adalah jenis kaedah laluan yang sering digunakan dalam Bentangan. Tujuannya utama adalah untuk menyesuaikan lambat untuk memenuhi keperluan desain masa sistem. Kedua parameter paling kritik ialah panjang sambungan selari (Lp) dan jarak sambungan (S). Jelas, apabila isyarat dihantar pada jejak ular, segmen garis selari akan disambung dalam mod perbezaan, S Semakin kecil, semakin besar Lp, semakin besar darjah sambungan. Ia mungkin menyebabkan keterlaluan penghantaran dikurangkan, dan kualiti isyarat dikurangkan besar disebabkan perbualan salib. Mekanisme boleh rujuk ke analisis mod umum dan perbezaan mod saling bercakap. Berikut adalah beberapa cadangan untuk jurutera Bentuk apabila berurusan dengan garis ular:

1) Cuba meningkatkan jarak (S) bagi segmen garis selari, sekurang-kurangnya lebih besar dari 3H. H merujuk kepada jarak dari jejak isyarat ke pesawat rujukan. Dalam terma layman, ia adalah untuk pergi sekitar bengkok besar. Selama S cukup besar, kesan sambungan boleh hampir sepenuhnya dihindari.

2) Kurangkan panjang sambungan Lp. Apabila lambat Lp ganda hampir atau melebihi masa naik isyarat, percakapan salib yang dijana akan mencapai ketepuan.

3) Lembatan penghantaran isyarat disebabkan oleh garis ular garis-garis atau garis-garis-mikro terbenam adalah kurang daripada garis-garis-mikro. Secara teori, garis garis garis tidak akan mempengaruhi kadar pemindahan disebabkan perbezaan perbezaan mod salib.

4) Untuk garis isyarat dengan kelajuan tinggi dan keperluan masa yang ketat, cuba untuk tidak mengambil garis ular, terutama tidak mengalir garis di kawasan kecil.

5) Jejak serpentine pada mana-mana sudut sering boleh digunakan, yang boleh mengurangkan secara efektif sambungan antara satu sama lain.

6) Dalam rancangan PCB kelajuan tinggi, garis serpentine tidak mempunyai kemampuan penapisan atau anti-gangguan, dan hanya boleh mengurangkan kualiti isyarat, jadi ia hanya digunakan untuk pemadaman masa dan tidak mempunyai tujuan lain.

7) Kadang-kadang laluan spiral boleh dianggap untuk mengalirkan. Simulasi menunjukkan bahawa kesan lebih baik daripada rutin ular biasa.

Selepas bercakap tentang kabel PCB, akan kabel selesai? Sudah jelas, tidak! Pekerjaan pemeriksaan selepas kabel PCB juga diperlukan, jadi bagaimana untuk memeriksa kabel dalam rancangan PCB untuk membuka jalan untuk rancangan berikutnya? Sila lihat di bawah!

Item pemeriksaan lukisan PCB umum

1) Adakah sirkuit telah dianalisis? Is the circuit divided into basic units to smooth the signal?

2) Adakah litar membenarkan petunjuk kunci pendek atau terpisah?

3) Di mana mesti dilindungi, adakah ia secara efektif dilindungi?

4) Adakah anda telah membuat penuh penggunaan grafik grid asas?

5) Adakah saiz papan sirkuit cetak saiz terbaik?

6) Adakah anda menggunakan lebar wayar yang dipilih dan ruang sebanyak yang mungkin?

7) Adakah saiz pad dan saiz lubang yang disukai telah digunakan?

8) Adakah plat fotografi dan lukisan sesuai?

9) Adakah penggunaan wayar lompat sekurang-kurangnya? Adakah wayar melompat melalui komponen dan aksesori?

l0) Adakah huruf-huruf kelihatan selepas pengumpulan? Saiz dan jenis mereka betul?

11) Untuk mencegah blistering, adakah terdapat tetingkap pada kawasan besar foli tembaga?

12) Adakah ada lubang kedudukan alat?

Item pemeriksaan ciri-ciri elektrik PCB:

1) Adakah anda telah menganalisis pengaruh perlawanan wayar, induktan, dan kapasitasi, terutama pengaruh jatuh tegangan kritik di tanah?

2) Adakah ruang dan bentuk aksesori wayar memenuhi keperluan pengasingan?

3) Adakah nilai kekebalan izolasi telah dikawal dan dinyatakan dalam kawasan kunci?

4) Adakah polariti dikenali sepenuhnya?

5) Adakah pengaruh ruang wayar pada perlawanan kebocoran dan tekanan diukur dari sudut pandang geometrik?

6) Adakah media untuk mengubah penutup permukaan telah dikenali?

Item pemeriksaan karakteristik fizik PCB:

1) Adakah semua pads dan kedudukan mereka sesuai untuk pengumpulan akhir?

2) Bolehkah papan sirkuit cetak yang terkumpul memenuhi syarat kejutan dan getaran?

3) Apakah ruang yang diperlukan bagi komponen piawai?

4) Adakah komponen yang tidak dipasang dengan kuat atau bahagian yang lebih berat ditetapkan?

5) Adakah unsur pemanasan penyebaran panas dan pendinginan betul? Atau ia terpisah dari papan sirkuit cetak dan elemen lain yang sensitif panas?

6) Adakah pembahagi tegangan dan komponen berbilang-lead lain ditempatkan dengan betul?

7) Adakah pengaturan dan orientasi komponen mudah diperiksa?

8) Adakah ia telah menghapuskan semua gangguan yang mungkin pada papan sirkuit cetak dan seluruh pemasangan papan sirkuit cetak?

9) Adakah saiz lubang kedudukan betul?

10) Adakah toleransi lengkap dan masuk akal?

11) Adakah anda mengawal dan menandatangani ciri-ciri fizikal semua jubah?

12) Adakah nisbah diameter lubang dan wayar utama dalam julat yang diterima?

Faktor reka mekanik PCB:

Walaupun papan sirkuit cetak mengadopsi kaedah mekanik untuk menyokong komponen, ia tidak boleh digunakan sebagai bahagian struktur seluruh peranti. Di pinggir piring cetakan, sekurang-kurangnya setiap 5 inci untuk jumlah sokongan tertentu. Faktor yang mesti dianggap bila memilih dan merancang papan sirkuit cetak adalah seperti ini;

1) Struktur papan dan bentuk sirkuit cetak.

2) Jenis aksesori mekanik dan plug (kursi) diperlukan.

3) Kemampuan sirkuit untuk sirkuit lain dan keadaan persekitaran.

4) Menurut beberapa faktor, seperti panas dan debu, pertimbangkan memasang papan sirkuit cetak secara menegak atau mengufuk.

5) Beberapa faktor persekitaran yang memerlukan perhatian istimewa, seperti penyebaran panas, ventilasi, kejutan, getaran, dan kelembapan. Dust, salji garam dan radiasi.

6) Tingkat sokongan.

7) Simpan dan baiki.

8) Mudah untuk berangkat.

Keperlukan pemasangan papan sirkuit PCB dicetak:

Ia sepatutnya disokong sekurang-kurangnya dalam 1 inci dari tiga pinggir papan sirkuit cetak. Menurut pengalaman praktik, jarak antara titik sokongan papan sirkuit cetak dengan tebal 0.031-0.062 inci sepatutnya sekurang-kurangnya 4 inci; bagi papan sirkuit cetak dengan tebal lebih besar dari 0.093 inci, jarak antara titik sokongan sepatutnya sekurang-kurangnya 5 inci. Mengambil tindakan ini boleh meningkatkan ketat papan sirkuit cetak dan menghancurkan resonansi kemungkinan papan sirkuit cetak.

Papan sirkuit tertentu biasanya perlu mempertimbangkan faktor berikut sebelum memutuskan teknologi pelukis yang mereka gunakan.

1) Saiz dan bentuk papan sirkuit cetak.

2) Bilangan terminal input dan output.

3) Ruang peralatan yang tersedia.

4) Mudah memuatkan dan memuatkan yang diinginkan.

5) Jenis lampiran.

6) Pencerahan panas yang diperlukan.

7) Kebolehan perisai yang diperlukan.

8) Jenis sirkuit dan hubungannya dengan sirkuit lain.

Keperlukan pemilihan papan sirkuit cetak:

1) Tidak perlu pasang kawasan papan sirkuit cetak komponen.

2) Kesan alat pemalam pada jarak pemasangan antara dua papan sirkuit dicetak.

3) Secara khusus sediakan lubang dan slot pemasangan dalam rekaan papan sirkuit cetak.

4) Apabila alat pemalam hendak digunakan dalam peralatan, terutama saiz ia perlu dianggap.

5) Peranti pemalam diperlukan, yang biasanya ditetapkan secara kekal pada pemasangan papan sirkuit cetak dengan rivets.

6) Dalam bingkai lekapan papan sirkuit cetak, reka khas seperti flange bearing muatan diperlukan.

7) Kemampuan penyesuaian alat pemalam yang digunakan dan saiz, bentuk dan tebal papan sirkuit cetak.

8) Biaya yang terlibat dalam menggunakan alat pemalam termasuk harga alat dan tambahan biaya.

9) Untuk memasang dan menggunakan alat pemalam, ia diperlukan untuk mempunyai akses ke dalam peralatan ke suatu tingkat tertentu.

Pertimbangan mekanik PCB:

Ciri-ciri substrat yang mempunyai pengaruh penting pada kumpulan sirkuit cetak adalah: penyorban air, koeficien pengembangan panas, resistensi panas, kekuatan flexural, kekuatan kesan, kekuatan tegangan, kekuatan pemotong dan kesukaran.

Semua ciri-ciri ini mempengaruhi tidak hanya fungsi struktur papan sirkuit cetak, tetapi juga produktifiti struktur papan sirkuit cetak.

Untuk kebanyakan aplikasi, substrat dielektrik papan sirkuit cetak adalah salah satu substrat berikut:

1) Kertas bermakna fenol.

2) Acrylic-polyester impregnated randomly arranged glass mat.

3) Kertas impregnasi epoksi.

4) Kacang kaca impregnated Epoxy.

Setiap substrat boleh menjadi penyegang api atau terbakar. Yang di atas 1, 2, 3 boleh ditembak. Bahan yang paling biasa digunakan untuk papan sirkuit cetak dengan lubang metalisasi adalah kain kaca epoksi. Kestabilan dimensi adalah sesuai untuk sirkuit densiti tinggi dan boleh minimumkan kejadian retak dalam lubang metalisasi.

Salah satu kelemahan dari laminat kain kaca epoksi adalah bahawa ia sukar untuk ditembak dalam julat tebal biasa papan sirkuit cetak. Untuk alasan ini, semua lubang biasanya diborong dan disalin dan diborong untuk membentuk cetakan bentuk papan sirkuit.

Pertimbangan elektrik PCB:

Dalam aplikasi AC DC atau frekuensi rendah, ciri-ciri elektrik yang paling penting bagi substrat isolasi ialah: resistensi izolasi, anti-izolasi, resistensi wayar dicetak, dan kekuatan pecahan.

Dalam aplikasi frekuensi tinggi dan mikrogelombang, ia adalah: konstan dielektrik, kapasitasi, dan faktor penyebaran.

Dalam semua aplikasi, kapasitas pembawa semasa wayar dicetak adalah penting.

Corak wayar:

Penghalaan dan posisi PCB

Kawalan dicetak patut mengambil laluan paling pendek diantara komponen dibawah kekangan peraturan kabel yang dinyatakan. Hadkan sambungan antara wayar selari sebanyak yang mungkin. Rancangan yang baik memerlukan bilangan minimum lapisan wayar, dan juga memerlukan wayar terbesar dan saiz pad terbesar yang sepadan dengan densiti pakej yang diperlukan. Kerana sudut bulat dan sudut dalaman licin mungkin mengelakkan beberapa masalah elektrik dan mekanik yang mungkin berlaku, sudut tajam dan sudut tajam dalam wayar perlu dihindari.

Lebar dan tebal PCB:

Kapasiti pembawa semasa wayar tembaga dicat pada papan sirkuit cetak yang ketat. Untuk 1 ons dan 2 ons wayar, mempertimbangkan kaedah cetakan dan variasi normal tebal foli tembaga dan perbezaan suhu, ia dibenarkan untuk mengurangkan nilai nominal dengan 10% (dalam terma semasa muatan); bagi kumpulan papan sirkuit dicetak yang meliputi lapisan perlindungan Untuk bahagian (tebal substrat kurang dari 0.032 inci, tebal foli tembaga lebih dari 3 ons), komponen dikurangi dengan 15%; untuk papan sirkuit dicetak yang telah ditenggelamkan askar, mereka dibenarkan untuk dikurangkan dengan 30%.

Penjarakan wayar PCB:

Jarak minimum wayar mesti ditentukan untuk menghapuskan pecahan tenaga atau lengkung antara wayar bersebelahan. Jarak adalah pembolehubah, ia bergantung pada faktor berikut:

1) Tekanan puncak diantara wayar bersebelahan.

2) Tekanan atmosfera (ketinggian maksimum kerja).

3) Lapisan penutup yang digunakan.

4) Parameter sambungan kapasitif.

Komponen impedance kritik atau komponen frekuensi tinggi biasanya ditempatkan sangat dekat untuk mengurangi lambat tahap kritik. Penukar dan komponen induktif patut diasingkan untuk mencegah sambungan; wayar isyarat induktif patut ditetapkan secara ortogonal pada sudut kanan; komponen yang menghasilkan sebarang bunyi elektrik disebabkan pergerakan medan magnetik sepatutnya diasingkan atau dipasang tegak untuk mencegah getaran berlebihan.

Pemeriksaan corak wayar PCB:

1) Adakah wayar pendek dan lurus tanpa mengorbankan fungsi?

2) Adakah anda mematuhi keterangan lebar wayar?

3) Antara wayar, antara wayar dan lubang pemasangan, antara wayar dan pads... Ada ruang kawat minimum yang mesti dijamin?

4) Adakah anda menghindari semua wayar (termasuk petunjuk komponen) yang relatif dekat secara parallel?

5) Adakah sudut tajam (90°C atau kurang dari 90°C) dihindari dalam corak wayar?

Senarai item pemeriksaan projek reka PCB:

1) Periksa racionaliti dan keperluan diagram skematik;

2) Periksa keperluan pakej komponen skematik;

3) Jarak antara arus kuat dan lemah, jarak antara kawasan pengasingan;

4) Semak diagram skematik dan diagram PCB sesuai untuk mencegah kehilangan jadual rangkaian;

5) Sama ada pakej komponen sepadan dengan objek fizikal;

6) Sama ada kedudukan penempatan komponen sesuai:

7) Sama ada komponen mudah dipasang dan dipasang;

8) Sama ada unsur sensitif suhu terlalu dekat dengan unsur pemanasan;

9) Sama ada jarak dan arah komponen induksi bersama-sama sesuai;

10) Samada kedudukan antara sambungan adalah licin;

11) Mudah untuk dipotong dan dipotong;

12) Input dan output;

13) Semasa yang kuat dan semasa yang lemah;

14) Sama ada digital dan analog dipindahkan;

15) Peraturan unsur di sisi angin atas dan bawah;

16) Sama ada komponen arah telah diputar dengan salah selain dari diputar;

17) Sama ada lubang penyelesaian pins komponen sesuai dan sama ada ia mudah untuk disiapkan;

18) Periksa sama ada pin kosong setiap komponen normal dan sama ada ia garis hilang;

19) Periksa sama ada ada vias di atas dan bawah lapisan jadual jaring yang sama, dan pads disambung melalui lubang untuk mencegah pemutusan sambungan dan memastikan integriti sirkuit;

20) Periksa sama ada aksara atas dan bawah ditempatkan dengan betul dan sah, dan jangan letakkan komponen untuk menutupi aksara, supaya memudahkan operasi pegawai penyelamatan atau penyelamatan;

21) Sambungan yang sangat penting lapisan atas dan bawah tidak hanya perlu disambung dengan pads komponen dalam baris, ia adalah terbaik untuk menggunakan vias;

22) Peraturan garis kuasa dan isyarat dalam soket patut memastikan integriti isyarat dan anti-gangguan;

23) Perhatikan nisbah yang tepat pads dan lubang askar;

24) Pemalam patut ditempatkan pada pinggir papan PCB sebanyak mungkin dan mudah beroperasi;

25) Periksa sama ada label komponen sepadan dengan komponen, dan komponen patut ditempatkan dalam arah yang sama dengan mungkin dan ditempatkan dengan baik;

26) Dalam kes tidak melanggar peraturan desain, kuasa dan wayar tanah sepatutnya sebanyak mungkin;

27) Dalam keadaan normal, garis mengufuk digunakan untuk lapisan atas dan garis menegak digunakan untuk lapisan bawah, dan kamfer tidak kurang dari 90 darjah;

28) Sama ada saiz dan distribusi lubang lekap pada PCB sesuai untuk minimumkan tekanan bengkok PCB;

29) Perhatikan distribusi tinggi komponen pada PCB dan bentuk dan saiz PCB untuk memastikan pemasangan mudah.