Thông tin PCB - Nguyên tắc và tầm quan trọng của bảng bố trí PCB

Bảng bố trí PCB đề cập đến việc sắp xếp các vị trí của các đơn vị mạch chức năng khác nhau theo quy trình mạch, để bố trí thuận tiện cho dòng tín hiệu và làm cho tín hiệu nhất quán nhất có thể theo hướng. Nó tập trung vào các thành phần cốt lõi của mỗi đơn vị chức năng và được bố trí xung quanh chúng. Các thành phần phải được sắp xếp đồng đều, toàn bộ và nhỏ gọn trên PCB, giảm và rút ngắn dây dẫn và kết nối giữa mỗi thành phần càng nhiều càng tốt.

Bảng bố trí PCB

Nguyên tắc bảng bố trí PCB:

1. Quy tắc sắp xếp các thành phần

1. Trong điều kiện bình thường, tất cả các thành phần nên được sắp xếp ở cùng một bên của mạch in. Một số thiết bị có chiều cao hạn chế và nhiệt lượng thấp, chẳng hạn như điện trở chip, tụ điện chip và IC chip, chỉ có thể được đặt ở tầng trệt khi các thành phần trên cùng quá dày đặc.

2. Các thành phần nên được đặt trên lưới và sắp xếp song song hoặc theo chiều dọc với nhau để giữ gọn gàng và đẹp theo tiền đề đảm bảo tính chất điện. Nói chung, các thành phần không cho phép chồng chéo; Các thành phần phải được sắp xếp gọn gàng và các thành phần đầu vào và đầu ra nên được giữ càng xa càng tốt.

3. Có thể có sự khác biệt tiềm năng cao giữa một số bộ phận hoặc dây điện, khoảng cách giữa chúng nên được tăng lên để tránh ngắn mạch vô tình do xả hoặc sự cố.

4. Khi gỡ lỗi, các bộ phận có điện áp cao hơn nên được bố trí càng nhiều càng tốt ở những khu vực mà tay không thể tiếp cận được.

5. Các thành phần nằm ở cạnh của tấm phải cách cạnh của tấm ít nhất 2 độ dày tấm

6. Các thành phần phải được phân phối đều và cách nhau đều trên toàn bộ bề mặt tấm.

2. PCB theo nguyên tắc bảng bố trí hướng tín hiệu

1. Thông thường, vị trí của mỗi đơn vị mạch chức năng được sắp xếp theo luồng tín hiệu, tập trung và sắp xếp xung quanh các thành phần cốt lõi của mỗi mạch chức năng.

2. Bố trí của các thành phần phải tạo điều kiện thuận lợi cho dòng tín hiệu và đảm bảo rằng tín hiệu được giữ theo cùng một hướng càng nhiều càng tốt. Trong hầu hết các trường hợp, hướng dòng chảy của tín hiệu được sắp xếp từ trái sang phải hoặc từ trên xuống dưới và các thành phần được kết nối trực tiếp với đầu vào và đầu ra nên được đặt gần đầu nối hoặc đầu nối đầu vào và đầu ra.

3. Ngăn chặn nhiễu điện từ

1. Đối với các thành phần có trường điện từ bức xạ mạnh và các thành phần nhạy cảm với cảm ứng điện từ, khoảng cách giữa chúng nên được tăng lên hoặc che chắn, và hướng mà các thành phần được đặt phải giao nhau với các dây in liền kề.

2. Cố gắng tránh trộn lẫn giữa thiết bị điện áp cao và thiết bị điện áp thấp, tránh xen kẽ giữa thiết bị tín hiệu mạnh và thiết bị tín hiệu yếu.

3. Đối với các thành phần tạo ra từ trường, chẳng hạn như máy biến áp, loa, cuộn cảm, v.v., cần chú ý đến việc giảm cắt dây từ trường trên dây in khi bố trí. Hướng từ trường của các thành phần liền kề phải vuông góc với nhau để giảm khớp nối giữa chúng.

4. Che chắn nguồn gây nhiễu, lá chắn phải được nối đất tốt.

5. Trong mạch tần số cao, ảnh hưởng của các thông số phân phối giữa các yếu tố nên được xem xét.

4. Ức chế nhiễu nhiệt

1. Đối với các yếu tố làm nóng, các vị trí thuận lợi cho việc tản nhiệt nên được ưu tiên. Nếu cần thiết, một bộ tản nhiệt riêng biệt hoặc quạt nhỏ có thể được lắp đặt để giảm nhiệt độ và giảm ảnh hưởng đến các thành phần lân cận.

2. Một số bộ phận tiêu thụ điện năng cao, chẳng hạn như khối tích hợp, bóng bán dẫn tốc độ cao, điện trở, v.v., nên được bố trí trong khu vực dễ tản nhiệt và cách xa các bộ phận khác ở một khoảng cách nhất định.

3. Cảm biến nhiệt nên ở gần phần tử được thử nghiệm và tránh xa khu vực nhiệt độ cao để tránh bị ảnh hưởng bởi các phần tử tương đương nhiệt điện khác, gây ra hoạt động sai.

4. Khi lắp ráp được đặt ở cả hai bên, phần tử làm nóng thường không được đặt ở tầng trệt.

5. Sắp xếp các bộ phận có thể điều chỉnh

Việc sắp xếp các bộ phận có thể điều chỉnh như chiết thế, tụ điện biến đổi, cuộn cảm có thể điều chỉnh hoặc công tắc vi mô nên xem xét các yêu cầu cấu trúc của toàn bộ máy. Nếu điều chỉnh được thực hiện bên ngoài máy, vị trí của nó phải phù hợp với vị trí của núm điều chỉnh trên bảng điều khiển khung gầm; Nếu điều chỉnh được thực hiện bên trong, nó nên được đặt trong khu vực điều chỉnh của bảng mạch in.

Bảng bố trí PCB Ghi chú

1. Nó được chia thành khu vực mạch kỹ thuật số, khu vực mạch tương tự và khu vực ổ đĩa điện theo hiệu suất điện.

2. Mạch có chức năng tương tự nên được đặt càng gần vị trí càng tốt và đảm bảo rằng hệ thống dây điện của mỗi bộ phận là ngắn gọn nhất; Đồng thời, làm cho kết nối giữa các khối chức năng khác nhau ngắn gọn nhất.

3. Các bộ phận chất lượng cao nên xem xét vị trí lắp đặt và sức mạnh; Các yếu tố làm nóng nên được đặt riêng biệt với các yếu tố nhạy cảm với nhiệt độ.

4. Các thành phần ổ đĩa I/O phải càng gần cạnh của bảng in càng tốt và gần đầu nối đầu ra.

5. Máy phát đồng hồ phải càng gần thiết bị sử dụng đồng hồ càng tốt.

6. Thêm tụ điện tách rời giữa pin đầu vào nguồn và mặt đất cho mỗi mạch tích hợp; Khi không gian bảng dày đặc, các thùng chứa điện tantali được thêm vào xung quanh một số mạch tích hợp.

7. Cài đặt một diode xả trên cuộn dây rơle.

8. Bố cục yêu cầu cân bằng, mật độ và trật tự, không nên quá nặng hoặc quá nặng.

9. Khi đặt các thành phần, hãy xem xét kích thước thực tế và vị trí tương đối của các thành phần, đồng thời đảm bảo hiệu suất điện của bảng mạch và tính khả thi và tiện lợi của việc lắp đặt sản xuất, làm cho chúng gọn gàng và đẹp.

Tầm quan trọng của layout board:

1. Bố trí PCB xác định tốc độ định tuyến của hệ thống dây điện bảng mạch in, đặc biệt là cho một bảng duy nhất. Bố trí hợp lý có thể đạt được tốc độ dây 100%, do đó làm giảm dây vá và tránh giới thiệu các thông số phân phối.

2. Bố trí của PCB xác định bố trí của dây nguồn và dây mặt đất trong bố trí của cấu trúc bố trí nên xem xét diện tích tối thiểu của vòng dây. Đặc biệt, khi đặt mạch của thiết bị IC, tụ điện tách rời nên được đặt trên các chân gần nguồn điện và mặt đất để giảm thiểu diện tích cung cấp điện và vòng nối đất của toàn bộ thiết bị IC trong quá trình định tuyến, giảm khớp nối bức xạ và tiếng ồn tần số cao.

3. Khi sắp xếp các yếu tố, các yếu tố được kết nối với nhau nên được sắp xếp tương đối tập trung, điều này có thể làm tăng mật độ dây trong quá trình dây, do đó làm cho dây đồng in ngắn nhất, giảm trở kháng và cải thiện khả năng chống ồn của toàn bộ bảng in.

4. Trong mạch tốc độ cao, chẳng hạn như bộ dao động tinh thể, bố cục phải càng gần chân của các thành phần càng tốt, đặc biệt là bố trí giữa các thành phần tần số cao, để đạt được hệ thống dây điện ngắn nhất và giảm nhiễu điện từ giữa các dây kết nối.

5. Bố trí các yếu tố nên được phân bố đều, làm cho diện tích dẫn của lớp dẫn điện tương đối cân bằng khi định tuyến, ngăn chặn các tấm in bị cong vênh do tản nhiệt không đồng đều.

6. Khi có cả mạch analog và kỹ thuật số, cần phải bố trí hợp lý mạch analog và phần mạch kỹ thuật số; Đối với các thành phần tạo ra tiếng ồn nghiêm trọng (chẳng hạn như cuộn dây rơle, công tắc dòng điện cao và điện áp cao), tối ưu hóa và điều chỉnh vị trí của chúng càng nhiều càng tốt để giảm thiểu khớp nối tín hiệu giữa chúng trong quá trình định tuyến và giảm nhiễu điện từ.

Tóm lại, bảng bố trí PCB có ảnh hưởng quan trọng đến hệ thống dây điện. Bố trí hợp lý và hệ thống dây điện của từng bộ phận xác định rằng các bộ phận của tấm in được sắp xếp gọn gàng, đồng đều, có thể ức chế và giảm nhiễu điện tử tốt hơn và cải thiện khả năng chống nhiễu.