Tin tức về PCB - Mẹo lập kế hoạch và thiết kế bố trí cáp PCB

PCB, còn được gọi là bảng mạch in, là một thành phần điện tử quan trọng, hỗ trợ các thành phần điện tử, là nhà cung cấp kết nối điện cho các thành phần điện tử. Bởi vì nó được làm bằng in điện tử, nó được gọi là bảng mạch "in".

Thiết kế PCB trở nên khó khăn hơn khi yêu cầu kích thước PCB trở nên nhỏ hơn và yêu cầu mật độ thiết bị cao hơn. Làm thế nào để đạt được tốc độ vượt qua cao và rút ngắn thời gian thiết kế của PCB, bài viết này khám phá các kỹ thuật lập kế hoạch, bố trí và thiết kế dây cho PCB.

Thiết kế và cài đặt của phần mềm công cụ nên được phân tích cẩn thận trước khi cáp để làm cho thiết kế phù hợp hơn.

Mẹo lập kế hoạch và thiết kế bố trí cáp PCB

1. Xác định số lớp PCB

Kích thước của bảng mạch và số lượng lớp dây cần được xác định khi bắt đầu thiết kế. Số tầng dây và chế độ xếp chồng sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hệ thống dây và trở kháng của dòng in. Kích thước của tấm giúp xác định chiều rộng của các mẫu được xếp lớp và các đường in để đạt được hiệu quả thiết kế mong muốn. Hiện tại, sự khác biệt về chi phí giữa nhiều lớp là rất nhỏ và nhiều lớp mạch được sử dụng khi bắt đầu thiết kế và lớp phủ đồng được phân phối đồng đều.

2. Quy tắc và giới hạn thiết kế

Để hoàn thành nhiệm vụ cáp thành công, các công cụ cáp cần phải hoạt động với các quy tắc và ràng buộc phù hợp. Để phân loại tất cả các đường tín hiệu có yêu cầu đặc biệt, mỗi loại tín hiệu nên có mức độ ưu tiên và mức độ ưu tiên càng cao, các quy tắc càng nghiêm ngặt. Các quy tắc liên quan đến chiều rộng đường in, số lỗ, độ song song, tương tác giữa các đường tín hiệu và giới hạn lớp có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất của các công cụ định tuyến.

Xem xét cẩn thận các yêu cầu thiết kế là một bước quan trọng trong việc định tuyến thành công.

3. Bố trí thành phần

Trong quá trình lắp ráp, quy tắc Thiết kế khả năng sản xuất (DFM) đặt ra những hạn chế về cách bố trí các bộ phận. Nếu bộ phận lắp ráp cho phép các bộ phận di chuyển, mạch có thể được tối ưu hóa để tạo điều kiện cho hệ thống dây điện tự động. Các quy tắc và ràng buộc được xác định ảnh hưởng đến thiết kế bố cục. Công cụ cáp tự động chỉ xem xét một tín hiệu. Bằng cách thiết lập các ràng buộc cáp và thiết lập các lớp nơi các đường tín hiệu có thể được đặt, công cụ cáp có thể hoàn thành việc định tuyến theo trí tưởng tượng của nhà thiết kế.

Ví dụ, đối với bố cục cáp điện:

(1) Trong bố trí PCB, mạch tách nguồn nên được thiết kế gần mạch liên quan, không được đặt trong phần nguồn, nếu không nó sẽ ảnh hưởng đến hiệu ứng bỏ qua và sẽ chảy qua dòng điện xung trên dây nguồn và dây mặt đất, dẫn đến giả mạo;

(2) Đối với hướng cung cấp điện bên trong mạch, nguồn điện phải được cung cấp từ giai đoạn cuối cùng đến giai đoạn trước và tụ điện lọc của phần cung cấp điện này phải được bố trí gần giai đoạn cuối cùng;

3. Đối với một số kênh hiện tại chính, chẳng hạn như khi ngắt hoặc đo dòng điện trong quá trình vận hành và thử nghiệm, khoảng cách hiện tại của dây in nên được bố trí trên bố trí.

Ngoài ra, chúng ta cũng nên chú ý đến cách bố trí của nguồn điện ổn định, sắp xếp trên bảng in riêng biệt càng nhiều càng tốt. Khi nguồn điện và mạch chia sẻ PCB, nên tránh trộn nguồn điện ổn định với các thành phần mạch hoặc chia sẻ dây mặt đất với nguồn điện và mạch trong bố cục.

Bởi vì loại dây này không chỉ dễ gây nhiễu, trong khi bảo trì tải không thể bị ngắt kết nối, sau đó chỉ có thể cắt một phần của dòng in, do đó làm hỏng bảng mạch in.

4. Thiết kế quạt

Trong giai đoạn thiết kế quạt, mỗi chân của thiết bị gắn trên bề mặt phải có ít nhất một lỗ thông qua để bảng có thể được sử dụng để kết nối nội bộ, kiểm tra trực tuyến và tái xử lý mạch khi cần kết nối bổ sung.

Để làm cho các công cụ định tuyến tự động hiệu quả, điều quan trọng là sử dụng càng nhiều kích thước lỗ và dây in càng tốt, tốt nhất là cách nhau 50 triệu. Sử dụng loại lỗ thông qua cung cấp số lượng đường dẫn cáp. Sau khi xem xét và dự đoán cẩn thận, việc thiết kế thử nghiệm mạch trực tuyến có thể được thực hiện trong giai đoạn thiết kế ban đầu và trong quá trình sản xuất sau này.

Xác định loại quạt thông qua lỗ dựa trên đường dẫn dây và kiểm tra mạch trực tuyến. Nguồn điện và mặt đất cũng có thể ảnh hưởng đến thiết kế cáp và quạt.

5. Dây dẫn bằng tay và xử lý tín hiệu phím

Định tuyến bằng tay đang và sẽ là một quá trình quan trọng trong thiết kế PCB. Hướng dẫn sử dụng dây giúp các công cụ dây tự động hoàn thành dây.

Bằng cách định tuyến thủ công và bảo vệ mạng đã chọn (NET), các đường dẫn mà các tuyến đường tự động dựa trên có thể được hình thành.

Đầu tiên, các tín hiệu quan trọng nên được nối dây bằng tay hoặc sử dụng công cụ nối dây tự động. Sau khi hệ thống dây điện hoàn tất, hệ thống dây điện của các tín hiệu này sẽ được kiểm tra bởi các kỹ sư và kỹ thuật viên có liên quan. Sau khi kiểm tra đủ điều kiện, các đường dây này sẽ được cố định và sau đó các tín hiệu còn lại sẽ tự động được nối dây.

Do sự hiện diện của trở kháng trong dây mặt đất, nó mang lại nhiễu trở kháng phổ biến cho mạch. Do đó, không thể kết nối bất kỳ điểm nào với biểu tượng nối đất theo ý muốn khi đi dây, điều này có thể tạo ra các khớp nối có hại ảnh hưởng đến hoạt động của mạch.

Ở tần số cao hơn, sự kháng cự của dây dẫn sẽ lớn hơn nhiều so với điện trở của chính dây dẫn. Ngay cả khi chỉ có một dòng điện tần số cao rất nhỏ chảy qua dây dẫn, sẽ có một sự sụt giảm điện áp tần số cao nhất định. Do đó, đối với các mạch tần số cao, bố cục PCB phải càng nhỏ gọn càng tốt, làm cho dòng in càng ngắn càng tốt.

Có sự tương tác và điện dung giữa các dây in. Khi tần số hoạt động lớn hơn, có thể có nhiễu cho các thành phần khác, được gọi là nhiễu ghép ký sinh. Các phương pháp ức chế có thể được sử dụng bao gồm:

1. Rút ngắn hệ thống dây tín hiệu giữa các mức càng nhiều càng tốt;

(2) Sắp xếp các mạch ở tất cả các cấp theo thứ tự tín hiệu, tránh giao nhau với các đường tín hiệu ở tất cả các cấp;

(3) Dây của hai tấm liền kề phải thẳng đứng hoặc chéo thay vì song song;

(4) Khi các đường tín hiệu song song được đặt bên trong bảng, các đường này phải được đặt càng xa càng tốt hoặc được ngăn cách bằng đường bộ và đường dây điện để đạt được mục đích che chắn.

6. Dây tự động

Việc định tuyến các tín hiệu quan trọng cần xem xét việc kiểm soát một số thông số điện trong quá trình định tuyến, chẳng hạn như giảm độ tự cảm phân phối, v.v. Sau khi hiểu các thông số đầu vào của công cụ định tuyến tự động và ảnh hưởng của các thông số đầu vào đối với hệ thống định tuyến, chất lượng của hệ thống định tuyến tự động có thể được đảm bảo ở một mức độ nào đó.

Việc định tuyến tự động của tín hiệu phải áp dụng các quy tắc chung. Bằng cách thiết lập các khu vực giới hạn và không có dây để hạn chế các lớp được sử dụng cho một tín hiệu nhất định và số lượng lỗ được sử dụng, công cụ dây có thể tự động định tuyến theo thiết kế của kỹ sư. Sau khi các ràng buộc đã được thiết lập và các quy tắc đã tạo được áp dụng, hệ thống dây tự động sẽ nhận được kết quả tương tự như mong đợi và sau khi hoàn thành một phần thiết kế, nó sẽ được sửa chữa để ngăn chặn quá trình dây tiếp theo.

Số lượng dây phụ thuộc vào độ phức tạp của mạch và có bao nhiêu quy tắc chung được xác định. Các công cụ định tuyến tự động ngày nay rất mạnh mẽ và thường có thể hoàn thành 100% việc định tuyến. Tuy nhiên, khi các công cụ định tuyến tự động chưa hoàn thành tất cả các hệ thống định tuyến tín hiệu, các tín hiệu còn lại cần được định tuyến bằng tay.

7. Sắp xếp dây điện

Đối với một số tín hiệu có ít ràng buộc, chiều dài dây rất dài. Trong trường hợp này, chúng ta có thể bắt đầu bằng cách xác định dây nào hợp lý và dây nào không, sau đó bằng cách chỉnh sửa thủ công để rút ngắn chiều dài dây tín hiệu và giảm số lượng lỗ.