Технология PCB - Обзор иерархического проектирования PCB

Слой PCB означает разделение печатных плат на слои, каждый из которых имеет различную конструкцию схемы для удовлетворения потребностей современных электронных устройств в сложных схемах. Этот метод проектирования не только улучшает функциональность платы, но и снижает сложность проводки, что делает невозможной сложную компоновку однослойной платы в многослойной конструкции.

Принцип расслоения плат PCB использует специальные диэлектрические и покрытые слои изоляции входящего вызова и межсоединения для оптимизации макета схемы и функций. Эта стратифицированная конструкция делает компоновку электронных компонентов более компактной, уменьшает пересечение линий, обеспечивает качество и надежность передачи сигнала и улучшает эффект экранирования электромагнитных помех.

В целом, платы PCB обычно содержат сигнальный слой, слой питания и заземление. Сигнальный слой в основном используется для передачи сигналов, силовой слой питает элементы схемы, а заземление используется для формирования плоскости заземления для стабилизации помех между сигналом и источником питания. В некоторых сложных приложениях можно рассмотреть возможность добавления других функциональных слоев, таких как часовой слой, экран и так далее.

Как проводится стратификация PCB?

1. Процедуры стратификации

При проектировании монтажных плат необходимо выбирать иерархические схемы в соответствии с потребностями и характеристиками монтажных плат. Типичными иерархическими схемами являются:

(1) Одна панель: все элементы схемы находятся в одной стороне и подходят для простых схем.

(2) Двусторонняя пластина: элементы pcb расположены по обеим сторонам, а середина соединена перфорацией.

(3) Четырехслойная пластина: внешний слой - сигнальный слой, внутренний слой - источник питания и заземление, а середина соединена через перфорацию.

(4) многослойная пластина: состоит из сигнального слоя, слоя питания, заземления и т. Д. С промежуточным слоем межсоединения или перфорацией.

2. Распределение компонентов

Процесс стратификации требует компоновки компонентов в соответствии с фактическими потребностями схемы. Распределение компонентов можно автоматически регулировать с помощью программного обеспечения или вручную. В процессе компоновки необходимо обратить внимание на такие проблемы, как расстояние между элементами и соответствие сопротивлений.

3. Правила подключения

Разработка правил проводки является очень важным шагом в иерархии проектирования PCB. Правила проводки включают в себя направление выравнивания схемы, ширину линии, расстояние между линиями, заземление, интерфейс, целостность сигнала и другие элементы. Разумные правила проводки могут улучшить производительность платы и обеспечить качество передачи сигнала схемы.

PCB Внимание

Основные принципы иерархического проектирования

При проектировании многослойных PCB очень важно разумное расслоение. Как правило, конструкция будет включать сигнальный слой, плоскость питания и плоскость заземления, которые обеспечивают стабильность электрических характеристик и целостность сигнала.

2. Размещение сигнальных линий и возвращаемого слоя

Каждая сигнальная линия должна иметь соответствующий слой возврата, также известный как слой изображения. Это делается для обеспечения надежного эталонного уровня, обеспечения целостности сигнала и уменьшения шумовых помех. Эта конструкция особенно подходит для схем с высокоскоростной передачей сигнала, чтобы уменьшить проблемы, вызванные искажением и отражением сигнала.

3. Распределение источников питания и заземления

Электрический и заземленный слои расположены как можно ближе и предпочтительно рядом друг с другом, что повышает целостность питания и уменьшает электромагнитные помехи (EMI). При проектировании особое внимание следует уделять расстоянию между силовым и заземленным слоями, чтобы обеспечить хорошее распределение электроэнергии и стабильную рабочую среду.

4. Выбор слоя

Выбор правильного количества слоев является ключом к обеспечению производительности PCB. В соответствии с требованиями проектирования стратифицированная структура разумно спланирована для удовлетворения требований целостности сигнала, распределения мощности и управления электромагнитными помехами. Многоуровневая конструкция PCB обеспечивает более высокую функциональную плотность, но дизайнерам необходимо сбалансировать производительность и сложность производства.

5. Конструкция теплового слоя

В многослойных ПХБ термическая конструкция не менее важна. Надлежащий тепловой слой может помочь управлять теплом в платах, снизить риск повышения температуры и обеспечить работу компонентов в нормальном температурном диапазоне. Это не только продлевает срок службы платы, но и улучшает общую производительность.

6. Важность выбора материалов

При проектировании PCB выбор материала также оказывает значительное влияние на производительность схемы. Электрические, тепловые и механические свойства материала должны учитываться для обеспечения того, чтобы выбранный материал эффективно поддерживал функциональные требования конструкции. Высококачественные материалы могут повысить надежность и производительность монтажных плат.

7. Обработка высокочастотных сигналов

При обработке высокоскоростных или высокочастотных сигналов особенно важно тщательно спроектировать макет сигнального слоя и соответствие сопротивления, чтобы предотвратить ослабление сигнала и помехи. Сигнальный слой должен быть спроектирован таким образом, чтобы отдавать приоритет пути передачи сигнала, чтобы обеспечить короткое замыкание и уменьшить задержку сигнала.

Короче говоря, расслоение PCB является важной частью конструкции печатных плат, эффективность которых напрямую влияет на производительность, надежность и функциональное расширение плат.