Công nghệ PCB - Hạn chế bố trí phần tử PCB

Khi thiết kế lắp ráp PCB, các yếu tố sau đây thường được xem xét.

Hình dạng của bảng mạch PCB có phù hợp với toàn bộ máy không?

2. Khoảng cách giữa các thành phần có hợp lý không? Có một mức độ xung đột nào đó không?

3. PCB có cần lắp ráp không? Các cạnh thủ công có được giữ lại không? Có lỗ gắn nào được dành riêng không? Làm thế nào để sắp xếp các lỗ định vị?

4. Làm thế nào để đặt và sưởi ấm mô-đun điện?

5. Các bộ phận cần thay thế thường xuyên có thuận tiện không? Các thành phần điều chỉnh có dễ điều chỉnh không?

6. Khoảng cách giữa yếu tố nhiệt và yếu tố làm nóng có được xem xét không?

7. Làm thế nào về hiệu suất EMC của toàn bộ bảng mạch? Làm thế nào bố cục có thể cải thiện hiệu quả khả năng chống nhiễu?

Đối với vấn đề khoảng cách giữa các thành phần và các thành phần, tùy thuộc vào yêu cầu khoảng cách của các gói khác nhau và các tính năng của Altium Designer, việc thiết lập quá phức tạp để thực hiện nếu các ràng buộc được đặt theo quy tắc. Vẽ một đường trên lớp cơ khí để chỉ ra kích thước bên ngoài của cụm, như trong Hình 9-1, để khoảng cách gần đúng được biết khi các cụm khác đến gần. Điều này rất thiết thực cho người mới bắt đầu và cũng cho phép người mới bắt đầu phát triển thói quen thiết kế PCB tốt.

Dựa trên những cân nhắc và phân tích trên, các nguyên tắc ràng buộc bố trí PCB phổ biến có thể được chia thành các loại sau.

Nguyên tắc sắp xếp yếu tố

1. Thông thường, tất cả các yếu tố phải được sắp xếp trên cùng một bề mặt của PCB. Một số thành phần có chiều cao hạn chế và giá trị nhiệt thấp (chẳng hạn như điện trở chip, điện dung chip, IC chip, v.v.) có thể được đặt ở tầng trệt chỉ khi các thành phần trên cùng quá dày đặc.

2. Dưới tiền đề đảm bảo tính chất điện, các yếu tố nên được đặt trên lưới, sắp xếp song song hoặc dọc với nhau, gọn gàng và đẹp. Thông thường, các thành phần không được phép chồng chéo, sự sắp xếp của các thành phần phải nhỏ gọn, các thành phần đầu vào và đầu ra càng xa nhau càng tốt, không có sự giao thoa.

3, Một số yếu tố hoặc dây điện có thể có điện áp cao giữa chúng, nên tăng khoảng cách của chúng, để không gây ra ngắn mạch ngẫu nhiên do xả, sự cố, bố trí chú ý càng nhiều càng tốt đến bố cục không gian của các tín hiệu này.

4. Khi gỡ lỗi, các yếu tố áp suất cao nên được bố trí càng nhiều càng tốt ở những nơi không dễ tiếp cận bằng tay.

5. Các thành phần nằm ở cạnh của tấm, nên cố gắng làm hai lớp độ dày tấm bắt đầu từ cạnh của tấm.

6. Các thành phần nên được phân phối đều trên toàn bộ bảng mạch, không phải khu vực này dày đặc, một khu vực khác lỏng lẻo, cải thiện độ tin cậy của sản phẩm.

Nguyên tắc bố trí theo hướng tín hiệu

1. Sau khi đặt các thành phần cố định, sắp xếp vị trí của từng đơn vị mạch chức năng theo hướng tín hiệu, lấy các thành phần của mỗi mạch chức năng làm trung tâm và bố trí cục bộ xung quanh nó.

2. Bố trí của các thành phần nên tạo điều kiện thuận lợi cho dòng tín hiệu để giữ tín hiệu theo cùng một hướng càng nhiều càng tốt. Trong hầu hết các trường hợp, các luồng 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 phải được đặt gần đầu nối hoặc đầu nối đầu vào và đầu ra.

Ngăn chặn nhiễu điện từ

Hạn chế bố trí phần tử PCB

(1) Đối với các cụm có trường điện từ bức xạ mạnh và các cụm có độ nhạy cao với cảm ứng điện từ, khoảng cách giữa chúng nên được tăng lên hoặc xem xét sử dụng lá chắn để che chắn.

(2) Cố gắng tránh các thành phần áp suất cao và thấp trộn lẫn với nhau, các thành phần tín hiệu mạnh và yếu đan xen với nhau.

(3) Đối với các thành phần sẽ tạo ra từ trường, chẳng hạn như máy biến áp, loa, cuộn cảm, v.v., cần chú ý đến việc giảm cắt dây từ tính trên dây in khi bố trí và hướng từ trường của các thành phần lân cận nên vuông góc với nhau để giảm khớp nối với nhau.

Cuộn cảm được sắp xếp vuông góc với cuộn cảm 90 °.

(4) Che chắn nguồn gây nhiễu hoặc mô-đun dễ bị nhiễu, lá chắn phải được nối đất tốt.

Ức chế nhiễu nhiệt

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

(2) Một số khối tích hợp công suất cao, ống công suất cao, điện trở, v.v., nên được bố trí ở nơi tản nhiệt dễ dàng và cách xa các yếu tố khác ở một khoảng cách nhất định.

(3) Các yếu tố nhạy cảm nhiệt nên ở gần các yếu tố được thử nghiệm và tránh xa khu vực nhiệt độ cao để tránh bị ảnh hưởng bởi các yếu tố tương đương khác của công suất sưởi ấm, gây ra hoạt động sai.

(4) Khi các yếu tố được đặt ở cả hai bên, các yếu tố làm nóng thường không được đặt ở tầng trệt.

Nguyên tắc bố trí thành phần điều chỉnh

Bố trí của các bộ phận có thể điều chỉnh như chiết thế, tụ điện biến đổi, cuộn cảm có thể điều chỉnh và công tắc vi mô nên xem xét các yêu cầu cấu trúc của toàn bộ máy: nếu máy được điều chỉnh bên ngoài, vị trí của nó phải phù hợp với vị trí của núm điều chỉnh trên bảng điều khiển khung gầm; Khi điều chỉnh trong máy, nó nên được đặt trên PCB dễ điều chỉnh.