Развитие электронных технологий неизбежно приведет к появлению многих новых проблем и проблем для дизайна панелей. Во - первых, более низкие темпы развертывания обусловлены увеличением физических ограничений на размеры высокоплотного вывода и вывода; Во - вторых, проблемы с последовательностью и целостностью сигнала из - за увеличения частоты системных часов; В - третьих, инженеры надеются использовать платформы ПК с лучшими инструментами для сложных и высокопроизводительных проектов. Поэтому нетрудно заметить, что дизайн PCB - панелей имеет следующие три тенденции:
1. Конструкция высокоскоростных ПХБ (т.е. высоких тактовых частот и быстрых граничных скоростей) стала доминирующей.
Миниатюризация и высокая производительность продукта должны столкнуться с проблемой распределения эффекта, вызванного гибридной технологией проектирования сигналов (т.е. цифровой, аналоговой и RF - гибридной конструкцией) на одной и той же пластине PCB.
Возросшая сложность проектирования привела к традиционным процессам проектирования и методам проектирования, а инструменты CAD на ПК не могут удовлетворить текущие технические проблемы. Таким образом, переход платформы программного обеспечения EDA от UNIX к NT стал общепризнанной тенденцией в отрасли.
Высокочастотные схемы, как правило, имеют высокую степень интеграции и плотность линий высокой ткани. Использование многослойных панелей не только необходимо для проводки, но и является эффективным средством уменьшения помех.
2. Чем меньше искривление проводов между выводами высокочастотных схем, тем лучше. Вывод для проводки высокочастотных схем лучше всего использовать полную прямую, требующую поворота. Он может вращаться через обрыв или дугу 45°. Это требование используется только для повышения прочности медной фольги в низкочастотных схемах, которые могут быть выполнены в высокочастотных схемах. Одно требование может уменьшить внешнюю эмиссию и связь высокочастотных сигналов.
Чем короче провод для вывода высокочастотных PCB - устройств, тем лучше.
Чем меньше слой проводов чередуется между выводами высокочастотных схем, тем лучше. То есть, чем меньше перфорации (via) используется во время соединения компонентов, тем лучше. Измерено, одно перфорация может принести распределенную емкость около 0,5 pF, а уменьшение количества перфорации может значительно увеличить скорость.
Для высокочастотной проводки PCB обратите внимание на последовательные помехи, вводимые плотной параллельной проводкой сигнальной линии. Если нельзя избежать параллельного распределения, можно разместить большую площадь на противоположной стороне параллельной сигнальной линии, чтобы значительно уменьшить помехи. Параллельная проводка в одном и том же слое почти неизбежна, но направление проводки в двух соседних слоях должно быть перпендикулярным друг другу.
6. Осуществлять меры по периметру особенно важных сигнальных линий или местных элементов.
7. Различные сигнальные линии не могут образовывать контуры, а наземные линии не могут образовывать электрические контуры.
Рядом с каждым интегральным блоком (ИС) должен быть установлен по крайней мере один высокочастотный развязывающий конденсатор, который должен быть как можно ближе к VCC устройства.
9. Когда аналоговые наземные линии (AGND), цифровые наземные линии (DGND) и т. Д. соединяются с общими наземными линиями, следует использовать высокочастотные дроссели. В практической сборке высокочастотных дросселей часто используются высокочастотные ферритовые магнитные шарики с центральным проходом, которые могут использоваться в качестве индукторов в принципиальных схемах, для которых в библиотеке компонентов PCB отдельно определены упаковка и проводка компонентов. Переместите его вручную в нужное место рядом с общей заземленной линией.
Выбор базового материала PCB и настройка слоев PCB, выбор электронных элементов и электромагнитные характеристики электронных компонентов, компоновка компонентов, длина и ширина соединений между компонентами ограничивают электромагнитную совместимость PCB. Чипы интегральных схем на PCB являются основным источником энергии для электромагнитных помех. Обычная технология управления электромагнитными помехами (EMI), как правило, включает в себя: разумную компоновку элементов, разумное управление проводами, разумную конфигурацию линий электропитания, заземление, фильтрующую емкость, экранирование и другие меры по подавлению электромагнитных помех (EM I) очень эффективны и широко используются в инженерной практике.
1.Высокочастотная цифровая сигнальная линия должна быть короткой, как правило, меньше 2 дюймов (5 см), чем короче, тем лучше.
Основная сигнальная линия лучше всего концентрировать в центре PCB - платы.
Схема генерации часов должна быть близка к центру пластины PCB, а выход часов должен быть проложен цепью хризантем или параллельно.
Линии электропитания должны быть максимально удалены от высокочастотных цифровых сигнальных линий или отделены от наземных линий. Распределение питания должно быть низкоиндуктивным (многоканальная конструкция). Электрический слой в многослойном PCB примыкает к заземленному слою, что эквивалентно конденсатору и служит фильтром. Линии электропитания и наземные линии на одном и том же уровне должны быть как можно ближе. Медная фольга вокруг силового слоя должна быть уменьшена в 20 раз на расстояние между двумя плоскими слоями, чтобы обеспечить лучшую производительность EMC системы. Поверхность не должна быть разделена. Для разделения высокоскоростных сигнальных линий на плоскости мощности рядом с линией должно быть размещено несколько мостовых конденсаторов с низким сопротивлением.
Провода, используемые для входных и выходных зажимов, должны стараться избегать соседних и параллельных. Лучше всего добавить заземление между проводами, чтобы избежать обратной связи.
Когда толщина медной фольги составляет 50 микрон, а ширина 1 - 1,5 мм, температура провода будет ниже 3 градусов по Цельсию при прохождении тока 2А. Провода для PCB - панелей должны быть максимально широкими. Для сигнальных линий интегральных схем, особенно цифровых, обычно используется ширина линии 4mil - 12mil, а ширина линии электропитания и наземной линии лучше, чем 40mil. Минимальное расстояние между проводами определяется главным образом сопротивлением изоляции и напряжением пробоя между проводами, а в худшем случае обычно выбирается расстояние между проводами более 4 миль. Чтобы уменьшить помехи между проводами, расстояние между проводами может быть увеличено, если это необходимо, и заземление может быть вставлено в качестве изоляции между проводами.
Во всех слоях PCB цифровой сигнал может быть проложен только в цифровой части платы, а аналоговый сигнал - только в аналоговой части платы. Заземление низкочастотных цепей должно быть, насколько это возможно, в одной точке и соединено с землей. Когда фактическая проводка затруднена, она может быть частично последовательно соединена, а затем заземлена параллельно. Для достижения разделения аналоговых и цифровых источников питания проводка не может пересекать разрыв между разделенными источниками питания. Сигнальные линии, которые должны быть покрыты чрезмерным разрывом между источниками питания, должны быть расположены на кабельном слое вблизи большой площади заземления.
Проблемы электромагнитной совместимости, возникающие в связи с питанием и заземлением в PCB, в основном две: шум питания и шум заземления. В зависимости от размера тока пластины PCB, максимально увеличивайте ширину линии электропитания и уменьшайте сопротивление контура. В то же время направление линии электропитания и наземной линии совпадает с направлением передачи данных, что помогает повысить устойчивость к шуму. В настоящее время шум в плоскости электропитания и заземления может быть установлен только опытными инженерами по умолчанию на основе их опыта путем измерения мощности прототипа или развязки конденсаторов.