Công nghệ PCB - Ba xu hướng thiết kế bảng PCB chính

Chúng ta thấy ba xu hướng trong thiết kế bảng mạch PCB và sự phát triển và thay đổi của công nghệ điện tử chắc chắn sẽ mang lại nhiều vấn đề và thách thức mới cho thiết kế bảng mạch PCB. Thứ nhất, tỷ lệ triển khai thấp do các giới hạn vật lý ngày càng tăng đối với kích thước pin và pin mật độ cao; Thứ hai, các vấn đề về thời gian và tính toàn vẹn của tín hiệu do sự gia tăng tần số đồng hồ của hệ thống; Thứ ba, các kỹ sư muốn sử dụng nền tảng PC với các công cụ tốt hơn để hoàn thành các thiết kế phức tạp và hiệu suất cao. Vì vậy, chúng ta không khó để thấy rằng thiết kế bảng mạch PCB có ba xu hướng sau.

1. Thiết kế của các mạch kỹ thuật số tốc độ cao (tức là tần số xung nhịp cao và tốc độ cạnh nhanh) đã trở thành chủ đạo.

Việc thu nhỏ và hiệu suất cao của sản phẩm phải đối mặt với các vấn đề về hiệu ứng phân phối gây ra bởi công nghệ thiết kế tín hiệu hỗn hợp (tức là thiết kế hỗn hợp kỹ thuật số, analog và RF) trên cùng một bảng PCB.

Sự gia tăng khó khăn trong thiết kế đã dẫn đến các quy trình thiết kế và phương pháp thiết kế truyền thống, cũng như các công cụ CAD trên PC gặp khó khăn trong việc đáp ứng các thách thức kỹ thuật hiện tại. Do đó, việc chuyển đổi nền tảng công cụ phần mềm EDA từ UNIX sang NT đã trở thành một xu hướng được công nhận trong ngành.

2. Mẹo định tuyến PCB tần số cao

Các mạch tần số cao có xu hướng tích hợp cao và mật độ dây cao. Việc sử dụng các tấm nhiều lớp không chỉ cần thiết cho hệ thống dây điện mà còn là một phương tiện hiệu quả để giảm nhiễu.

Độ cong dây dẫn giữa các chân của thiết bị mạch tần số cao càng nhỏ thì càng tốt. Dây dẫn của hệ thống dây điện mạch tần số cao tốt nhất là sử dụng toàn bộ đường thẳng, cần rẽ. Nó có thể được xoay bằng đường chấm 45 ° hoặc vòng cung. Yêu cầu này chỉ được sử dụng để tăng cường độ cố định của lá đồng trong mạch tần số thấp, trong khi ở các mạch tần số cao, nó có thể đáp ứng yêu cầu này. Một yêu cầu có thể làm giảm phát xạ bên ngoài và khớp nối lẫn nhau của tín hiệu tần số cao.

Dây dẫn ngắn hơn cho các chân của thiết bị mạch tần số cao là tốt hơn.

Càng ít lớp chì có các chân thay thế cho các thiết bị mạch tần số cao thì càng tốt. Điều đó nói rằng, càng ít lỗ (Via) được sử dụng trong quá trình kết nối các thành phần thì càng tốt. Khi đo, một lỗ quá mức có thể mang lại điện dung phân phối khoảng 0,5 pF và giảm số lượng lỗ quá mức có thể làm tăng tốc độ đáng kể.

Đối với hệ thống dây mạch tần số cao, hãy chú ý đến nhiễu xuyên âm được giới thiệu bởi các đường tín hiệu trong hệ thống dây song song chặt chẽ. Nếu không thể tránh được sự phân bố song song, các khu vực rộng lớn có thể được bố trí ở phía đối diện của đường tín hiệu song song để giảm đáng kể nhiễu. Chạy theo chiều ngang trong cùng một lớp là gần như không thể tránh khỏi, nhưng hướng của hai lớp liền kề phải vuông góc với nhau.

Thực hiện các biện pháp đóng đường mặt đất đối với các đường tín hiệu đặc biệt quan trọng hoặc các đơn vị cục bộ.

Các đường tín hiệu khác nhau không thể hình thành vòng lặp, đường đất không thể hình thành vòng lặp hiện tại.

3. Tụ tách rời tần số cao nên được đặt gần mỗi khối mạch tích hợp (IC) và tụ tách rời phải càng gần Vcc của thiết bị càng tốt.

Các nút chặn tần số cao nên được sử dụng khi dây mặt đất tương tự (AGND), dây mặt đất kỹ thuật số (DGND), v.v. được kết nối với dây mặt đất chung. Trong lắp ráp thực tế của các choke tần số cao, các hạt ferrite tần số cao với dây dẫn ở trung tâm thường được sử dụng. Nó có thể được sử dụng như một cuộn cảm trong sơ đồ và bao bì thành phần và dây được xác định riêng cho nó trong thư viện thành phần PCB. Di chuyển nó theo cách thủ công đến vị trí thích hợp gần đường nối đất chung.