PCB Блог - подробное описание трех специальных схем PCB для совместного использования и проверки

Прежде чем я объясню, как проверить проводку PCB после завершения, я расскажу о специальных методах проводки для трех типов PCB печатная плата. Проводка схемы PCB будет интерпретироваться по трем аспектам: прямоугольная проводка, дифференциальная распределительная линия и змеевидная проводка:

1.Прямоугольная проводка (три аспекта)

Влияние прямоугольной проводки на сигнал в основном отражено в трех аспектах: во - первых, угол поворота может быть эквивалентен емкостной нагрузке линии передачи, замедляя время подъема; Во - вторых, разрыв сопротивления вызывает отражение сигнала; В - третьих, прямые углы возникают от EMI до радиочастотных проектных полей выше 10 ГГц, и эти маленькие прямые углы становятся в центре внимания высокоскоростных проблем.

2.Дифференциальная линия следа ("Равнодлинная, равноудаленная, базовая поверхность")

Что такое дифференциальный сигнал (дифференциальный сигнал) По словам непрофессионала, приводной конец посылает два сигнала с равными значениями и противоположной фазой, а принимающий конец определяет логическое состояние « 0» или « 1», сравнивая разницу между двумя напряжениями. Пара маршрутов, несущих дифференциальный сигнал, называется дифференциальной линией. По сравнению с обычной однополюсной линией сигнала дифференциальный сигнал имеет очевидные преимущества в следующих трех аспектах.

Аспект:

(1)  Сильная антиинтерференционная способность, потому что соединение между двумя дифференциальными следами очень хорошо. При шумовых интерференциях во внешнем мире они почти соединяются одновременно с двумя линиями, и получающий их конек заботится только о разнице между двумя сигналами. Таким образом, внешний общий режим шума может быть полностью отменен.

(2)  Он может эффективно подавлять Эми. Точно так же, поскольку полярности двух сигналов противоположны, электромагнитные поля, излучаемые ими, могут отменять друг друга. Чем теснее связь, тем меньше электромагнитной энергии высвобождается во внешний мир.

(3)  Расположение по времени, потому что переключение изменения дифференциального сигнала находится на пересечении двух сигналов, в отличие от обычных одноконтурных сигналов, которые опираются на два пороговых напряжения, высокие и низкие, поэтому он меньше влияет на процесс и температуру, и может уменьшить ошибки по времени. Он также более подходит для схем с низкими амплитудными сигналами. Современные популярные LVDS (низковольтная дифференциальная сигнализация) относятся к этой технологии мелкоамплитудной дифференциальной сигнализации.

3.Змеевидная линия (задержка регулировки)

Змеиный провод - это метод проводки, который часто используется в макете. Основная цель заключается в том, чтобы скорректировать задержку для удовлетворения требований, предъявляемых к системному дизайну временных рядов. Двумя ключевыми параметрами являются длина параллельной связи (Lp) и расстояние связи (S). Очевидно, что, когда сигнал загружается и передается по змеевидной траектории, параллельные сегменты будут связаны в виде дифференциальных модулей. Чем больше LP, тем больше степень связи. Это может привести к уменьшению задержки передачи и значительному снижению качества сигнала из - за последовательных помех. Этот механизм может ссылаться на анализ конформных и дифференциальных помех. Вот несколько советов инженера по планировке при обращении со змеями:

(1) Попытаться увеличить расстояние (расстояния) параллельных отрезков линий, по крайней мере больше 3 ч, H по отношению к расстоянию от сигнального следа до плоскости отсчета. С точки зрения непрофессионала, это путь вокруг большого изгиба. До тех пор, пока S достаточно большой, взаимного эффекта сцепления можно почти полностью избежать.

(2) Уменьшить длину сцепки Lp. Когда двойная задержка Lp приближается или превышает время восстановления сигнала, генерируемый кросс-стебель достигает насыщения.

(3) Задержка передачи сигнала, вызванная серпентиновой линией полос или зарытой микрополосой, меньше, чем у микрополос. Теоретически, полосковая линия не повлияет на скорость передачи из-за дифференциального режима кросстелк.

(4) Для высокоскоростных и сигнальных линий со строгими временными требованиями старайтесь не брать серпентиновые линии, особенно не меряться в небольшой области.

(5) Часто могут использоваться следы змеи под любым углом, что может эффективно уменьшить связь между ними.

(6) В конструкции высокоскоростных плат серпентина не имеет так называемой фильтрации или способности к защите от помех, и она может только снизить качество сигнала, поэтому она используется только для синхронизации времени и никаких других целей.

(7) Иногда можно рассмотреть возможность намотки спирального маршрута. Моделирование показывает, что эффект лучше обычного серпентина маршрутизации.

Общая проверка чертежей PCB

(1) Анализ без цепи; Для сглаживания сигнала схема не делится на базовые элементы;

(2) Позволяет ли схема использовать короткое замыкание или изолированный ключевой вывод;

(3) место, которое должно быть экранировано, является ли эффективным экраном;

(4) в полной мере использовать базовую графику сетки;

(5) является ли размер печатной платы размером;

(6) Использовать ли, насколько это возможно, выбранную ширину провода и расстояние между ними;

(7) Использовались ли предпочтительные размеры прокладок и отверстий;

(8) Уместно ли фотографировать негативы и эскизы;

(9) Использование меньшего количества трамплинов; Проходит ли трамплин через компоненты и аксессуары;

(10) Видны ли буквы после сборки; Правильный размер и модель;

(11) Для предотвращения вспенивания была открыта большая площадь медной фольги?

(12) Есть ли отверстие для определения местоположения инструмента?

Электрические характеристики PCB:

(1) анализирует влияние сопротивления, индуктивности и емкости проводов; В частности, влияние падения критического напряжения на стыковочный участок;

(2) Соответствует ли расстояние и форма арматуры провода требованиям изоляции;

(3) контролируется и определяется ли значение сопротивления изоляции в критических точках;

(4) адекватно ли распознана полярность;

(5) Измеряется ли влияние расстояния между линиями на сопротивление и напряжение утечки с геометрической точки зрения?

(6) Выявлена ли среда, изменяющая покрытие поверхности?

Предметы проверки физических характеристик ПХД:

(1) Пригодны ли для окончательной сборки все опоры и их положения;

(2) Соответствует ли собранная печатная плата условиям энергии удара и вибрации;

(3) Какое расстояние между указанными стандартными элементами;

(4) Являются ли непрочно установленные или более тяжелые компоненты стационарными?

(5) Правильно ли рассеивание и охлаждение нагревательного элемента? Либо изолирован от печатных плат и других термических элементов;

(6) Правильно ли расположены разделители напряжения и другие многосвинцовые компоненты?

(7) - расположение и ориентация компонентов, легко проверяемых;

(8) Устранены ли все возможные помехи на печатной плате и на всей печатной плате в сборе.

(9) Является ли размер отверстия для определения местоположения правильным;

(10) Является ли допуск полным и разумным;

(11) Контроль и подтверждение физических свойств всех покрытий;

(12) Находится ли отношение диаметра отверстия к свинцовой проволоке в допустимом диапазоне.

Механические конструкционные факторы ПХД:

Хотя печатная плата использует механические методы для поддержки компонентов, она не может использоваться в качестве структурной части всего устройства. На краю печатной панели, по крайней мере каждые 5 дюймов для определенного количества поддержки. При выборе и проектировании печатных плат необходимо учитывать следующие факторы:

(1) Структура печатной платы-размер и форма.

(2) Требуемый тип механических аксессуаров и заглушек.

(3) Адаптируемость схемы к другим цепям и экологическим условиям.

(4) Рассмотреть возможность установки печатной платы по вертикали или горизонтали в зависимости от некоторых факторов, таких как тепло и пыль.

(5) Некоторые экологические факторы, требующие особого внимания, такие как рассеивание тепла, вентиляция, шок, вибрация, влажность. Пыль, соль и радиация.

(6) Степень поддержки.

(7) Держите и чини.

(8) Легко взлететь.

Требования к установке печатной платы PCB:

Она должна поддерживаться на расстоянии не менее 1 дюйма от трех краев печатной платы. В соответствии с практическим опытом расстояние между опорными точками печатных плат толщиной 0,031-0,062 дюйма должно составлять не менее 4 дюймов; Для печатных плат толщиной более 0,093 дюйма расстояние между опорными точками должно составлять не менее 5 дюймов. Эта мера повышает жесткость печатной платы и разрушает возможные резонансы печатной платы. Некоторые печатные платы, как правило, принимают во внимание следующие факторы, прежде чем принять решение о монтажной технологии, используемой для них.

(1) Размер и форма печатной платы.

(2) Количество входных и выходных терминалов.

(3) Имеющиеся помещения для оборудования.

(4) Желаемая простота погрузки и разгрузки.

(5) Тип монтажных принадлежностей.

(6) Требуемое рассеивание тепла.

(7) Требуемая защищенность.

(8) Тип схемы и ее связь с другими цепями.

Требования к телефонной связи для печатных плат:

(1) Никакой площади ПХД, необходимой для монтажа компонентов, не требуется.

(2) Влияние инструментов подключения на расстояние установки между двумя печатными плат.

(3) Монтажные отверстия и щели должны быть специально подготовлены при проектировании печатной платы.

(4) При использовании плагина в оборудовании следует учитывать его размер.

(5) Требуется подключаемое устройство, которое обычно прикрепляется к печатной плате в сборе с заклепками.

(6) При монтаже каркаса печатных плат требуются специальные конструкции, такие, как несущие нагрузку фланцы.

(7) Адаптируемость инструментов подключения к размеру, форме и толщине печатной платы.

(8) Расходы, связанные с использованием инструментов подключения и отключения, включают как стоимость инструмента, так и увеличение расходов.

(9) Для того чтобы затянуть и использовать инструменты плагина, необходимо в определенной степени иметь доступ к внутренней части оборудования.

Механические свойства ПХД:

К субстратным свойствам, оказывающим значительное влияние на сборки печатных цепей, относятся: водопоглощение, коэффициент теплового расширения, тепловые свойства, прочность на изгиб, прочность на удар, прочность на растяжение, прочность на сдвиг и твердость. Все эти свойства влияют как на функциональность структуры печатной платы, так и на производительность структуры печатной платы. Для большинства областей применения диэлектрическая поддержка печатной платы является одной из следующих:

1.Пропитанная фенолом бумага.

2.Стеклянный мат, пропитанный акрилом и полиэстером, со случайным расположением.

3.Эпоксидная пропитанная бумага.

4.Эпоксидная пропитанная стеклянная ткань.

Каждый субстрат может быть огнезащитным или горючим. Выше 1, 2 и 3 можно бить кулаками. Широко используется материал для изготовления металлических каркасных плат из стекла. Его размерная стабильность подходит для использования в высокоплотных цепях, и она может уменьшить появление трещин в металлизированных отверстиях. Одним из недостатков эпоксидного стеклопластика ламината является то, что трудно пробиться в обычный диапазон толщины печатных плат, по этой причине все отверстия, как правило, пробурены, и операция фрезерования копии используется для формирования формы печатной платы.

Электрические соображения, связанные с ПХД:

В цепях постоянного или низкочастотного переменного тока важными электрическими свойствами изоляционных субстратов являются: сопротивление изоляции, антиэлектрическая изоляция и сопротивление печатным проводникам и прочность на разрыв. В высокочастотных и микроволновых приложениях это: диэлектрическая постоянная, пропускная способность и диссипационные факторы. Однако во всех областях применения важное значение имеет текущая грузоподъемность печатных проводников.

Рисунок проволоки: путь маршрутизации и позиционирования печатной проволоки в соответствии с ограничениями, установленными правилами проводки, должен проходить коротким маршрутом между компонентами. Максимальное ограничение связи между параллельными проводами. Для хорошей конструкции требуется небольшое количество слоев проводки, а также широкая проволока и небольшой размер колодки, соответствующий требуемой плотности упаковки. Острые и острые углы проволоки следует избегать, поскольку закругленные углы и гладкие внутренние углы могут избежать некоторых электрических и механических проблем, которые могут возникнуть.

Ширина и толщина ПХД:

Амплитуда медных проводников на жестких печатных плат. Для проволоки 1 унций и 2 унций допускается снижение номинального значения на 10% (на основе тока нагрузки) с учетом обычных изменений в методе гравюры и разницы толщины и температуры медной фольги; Для защищенных компонентов печатной платы в сборе (толщина основания менее 0,032 дюйма, толщина медной фольги более 3 унций) снижена на 15%; Для печатной платы с паяльной пленкой допускается 30% - ная скидка.

Расстояние между проводами PCB: расстояние между проводами должно быть определено таким образом, чтобы исключить разрыв напряжения или искривление между смежными проводами. Расстояние варьируется и зависит главным образом от следующих факторов: 

(1) Пиковое напряжение между смежными проводниками. 

(2) Атмосферное давление (рабочая высота). 

(3) Используемое покрытие. 

(4) Пропускные параметры сцепления. Критические компоненты сопротивления или высокочастотные компоненты, как правило, размещаются вблизи друг от друга, с тем чтобы сократить критические задержки на этапах. Трансформаторы и индуктивные компоненты должны быть изолированы для предотвращения сцепления; Индуктивные сигнальные провода должны работать по горизонтали под прямым углом; Элементы, которые создают любой электрический шум в результате движения магнитного поля, должны быть изолированы или жестко установлены для предотвращения чрезмерной вибрации.

Проверка шаблона печатной проволоки:

(1) Является ли проволока короткой и прямой без ущерба для функции;

(2) Соблюдается ли ограничение ширины проволоки.

(3) Между проводами, между проводами и монтажными отверстиями, а также между проводами и прокладками не должно быть места, которое должно быть гарантировано;

(4) Избегает ли параллельное расположение всех проводов (включая провода компонентов) относительно близко;

(5) Избегаются ли острые углы (90° или меньше) в проволочной схеме.

Список пунктов:

(1) Проверить рациональность и правильность схематической диаграммы;

(2) Проверить правильность упаковки компонентов схематической диаграммы;

(3) Расстояние сильного и слабого электричества, расстояние зоны изоляции;

(4) Проверьте соответственно схематическую диаграмму и диаграмму ПКС во избежание потери сетевой таблицы;

(5) Соответствует ли упаковка данного компонента фактическому продукту;

(6) Целесообразность размещения элементов:

(7) Простота установки и демонтажа компонентов;

(8) Проверить, не слишком ли чувствительный к температуре элемент находится вблизи нагревательного элемента;

(9) Являются ли приемлемыми расстояние и направление взаимного индуктивного компонента;

(10) Является ли расположение между соединителями гладким;

(11) Простота подключения и отключения;

(12)  Вход и выход;

(13) Сильная и слабая электроэнергия;

(14) Является ли цифровое моделирование межрелейным;

(15) Расположение навесных и подвесных элементов;

(16) Неправильно ли перевернутый, а не вращающийся элемент направлен;

(17) Пригодны ли монтажные отверстия булавок и легко ли их вставлять.

(18) Проверить, является ли порожняя ступня каждого элемента нормальной и имеет ли она утечку.

(19) Проверьте, есть ли vias в верхнем и нижнем слоях одной и той же сетевой таблицы, и прокладки соединены через отверстия для предотвращения отключения и обеспечения целостности линии;

(20) Проверка правильности и разумности размещения верхних и нижних знаков и отсутствие элементов, покрывающих символы, с тем чтобы облегчить работу сварочного или обслуживающего персонала.

(21) Связь между верхним и нижним слоями очень важной линии должна быть соединена не только прокладками линейных компонентов, но и vias;

(22) Расположение линий электропитания и сигналов в розетке должно обеспечивать целостность сигнала и его защиту от помех.

(23) Обратите внимание на правильное соотношение колодок и отверстий для пайки;

(24) Каждая вилка должна быть размещена на краю печатной платы, насколько это возможно и легко в эксплуатации;

(25) Проверить, соответствует ли маркировочный знак данного элемента и помещаются ли элементы как можно в одном направлении и аккуратно;

(26) Силовые и наземные провода должны быть как можно более плотными, не нарушая правил проектирования;

(27) При нормальных условиях верхний слой является горизонтальным, нижний слой-вертикальным, а поле-не менее 90 градусов;

(28) Являются ли размеры и распределение монтажных отверстий на ПХД надлежащими и позволяют ли они свести к минимуму изгибающую нагрузку на ПХД;

(29) Обратите внимание на распределение компонентов по высоте на печатной плате, а также на форму и размер печатная плата для обеспечения простоты сборки.