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Diseño electrónico - Configuración de las restricciones de diseño y cableado de la placa de PCB

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Diseño electrónico - Configuración de las restricciones de diseño y cableado de la placa de PCB

Configuración de las restricciones de diseño y cableado de la placa de PCB

2021-10-27
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Author:Downs

1. informe sobre los parámetros de diseño de los PCB

Después de que el diseño se determina básicamente, se utilizan funciones estadísticas de la herramienta de diseño de PCB para informar parámetros básicos como el número de redes, la densidad de red y la densidad media de PIN para determinar el número de capas de cableado de señal necesarias.

El número de capas de señal se puede determinar haciendo referencia a los siguientes datos empíricos

1. densidad de pin

2. número de capas de señal

3. número de capas

Nota: la densidad de pin se define como: área de la placa (pulgada cuadrada) / (número total de pin en la placa / 14)

La determinación específica del número de capas de cableado también debe tener en cuenta factores como los requisitos de fiabilidad de la placa única, la velocidad de trabajo de la señal, los costos de fabricación y el tiempo de entrega.

2. configuración de la capa de cableado de PCB

Al diseñar circuitos digitales de alta velocidad, la fuente de alimentación y la formación de tierra deben estar lo más cerca posible y el cableado no debe colocarse en el medio. Todas las capas de cableado están lo más cerca posible de la capa plana, y el plano de tierra es preferentemente la capa de aislamiento de cableado.

Para reducir la interferencia electromagnética de las señales entre las capas, las líneas de señal de las capas de cableado adyacentes deben estar en la dirección vertical.

Placa de circuito

Puede diseñar 1 - 2 capas de control de resistencia según sea necesario. Si necesita más capas de control de resistencia, necesita negociar con el fabricante de pcb. La capa de control de resistencia debe estar claramente marcada según sea necesario. El cableado de red necesario para el control de resistencia se distribuye en la placa de la capa de control de resistencia.

3. configuración del ancho de línea y el espaciamiento de líneas

Factores a tener en cuenta al establecer el ancho de línea y el espaciamiento de líneas

Densidad de la placa única. Cuanto mayor sea la densidad de la placa, mayor será la tendencia a utilizar un ancho de línea más fino y una brecha más estrecha.

La intensidad actual de la señal. Cuando la corriente media de la señal es grande, se debe considerar la corriente que el ancho del cableado puede llevar. El ancho de línea puede referirse a los siguientes datos:

La relación entre el grosor de la lámina de cobre, el ancho del rastro y la corriente eléctrica en el diseño de PCB

La capacidad de carga actual de las láminas de cobre de diferentes grosores y anchos se muestra en la siguiente tabla:

Espesor de la piel de cobre 35 um espesor de la piel de cobre 50 um espesor de la piel de cobre 70 um

Isla de piel de cobre t = 10 grados Celsius isla de piel de cobre t = 10 grados Celsius

Nota:

I. cuando se utilice cobre como conductor para pasar una gran corriente, la capacidad de carga del ancho de la lámina de cobre se reducirá en un 50% con referencia a los valores de la tabla para su consideración opcional.

2. En el diseño y procesamiento de pcb, Oz (onza) se utiliza generalmente como unidad de espesor de cobre. El espesor del cobre 1oz se define como el peso de la lámina de cobre en un área de 1 pie cuadrado, equivalente al espesor físico de 35 um; El espesor del cobre 2oz es de 70um.

Tensión de funcionamiento del circuito: la configuración del espaciamiento de las líneas debe tener en cuenta su resistencia dieléctrica.

Introduzca la brecha mínima de aire y la distancia de arrastre de la fuente de alimentación 150v - 300v

Entrada de la brecha mínima de aire y la distancia de arrastre de la fuente de alimentación 300v - 600v

Requisitos de fiabilidad. Cuando los requisitos de fiabilidad son más altos, se tiende a utilizar un cableado más amplio y una mayor distancia.

Restricciones técnicas de procesamiento de PCB

Nivel avanzado en el país y en el extranjero

Ancho mínimo recomendado de línea / distancia 6 mil / 6 mil 4 mil / 4 mil

Limitar el ancho mínimo de línea / distancia 4mil / 6mil 2mil / 2mil

En cuarto lugar, la configuración del agujero

4.1. agujeros de cable

La definición del tamaño mínimo del agujero de la placa terminada depende del grosor de la placa, y la proporción del grosor de la placa con el agujero debe ser inferior a 5 - 8.

La serie de poros preferidos es la siguiente:

Apertura: 24 mils 20 mils 16 mils 12 mils 8 mils

Diámetro de la junta: 40 mils 35 mils 28 mils 25 mils 20 mils

Tamaño de la almohadilla térmica interna: 50 mil 45 mil 40 mil 35 mil 30 mil

Relación entre el grosor de la placa y el diámetro mínimo del agujero:

Espesor de la placa: 3,0 mm 2,5 mm 2,0 mm 1,6 mm 1,0 mm

Apertura mínima: 24 mils 20 mils 16 mils 12 mils 8 mils

4.2. agujeros ciegos y orificios enterrados

Los agujeros ciegos se refieren a los agujeros que conectan la superficie y la capa interior sin penetrar en toda la placa de circuito. El agujero de paso enterrado es el agujero de paso que conecta la capa interior y no se puede ver en la superficie de la placa terminada. Para la configuración del tamaño de estos dos tipos de agujeros, consulte los agujeros.

Al aplicar el diseño de agujeros ciegos y enterrados, se debe comprender completamente el proceso de procesamiento de pcb, evitar problemas innecesarios en el procesamiento de PCB y consultar con los proveedores de PCB si es necesario.

4.3. agujeros de prueba

Los agujeros de prueba se refieren a los agujeros de paso para pruebas de tic, y también se pueden utilizar como agujeros de paso. En principio, el diámetro del agujero no está limitado, el diámetro de la almohadilla no debe ser inferior a 25 mils, y la distancia central entre los agujeros de prueba no debe ser inferior a 50 mils.

No se recomienda el uso de agujeros de soldadura de componentes como agujeros de prueba.

5. configuración de la Sección de conexión especial

El intervalo especial de cableado significa que algunas áreas especiales en la placa requieren el uso de parámetros de cableado diferentes de la configuración general. Por ejemplo, algunos dispositivos de alta densidad requieren un ancho de línea más fino, una distancia más pequeña y un agujero más pequeño. O el ajuste de algunos parámetros de cableado de red, etc., debe confirmarse y configurarse antes del cableado.

Sexto, definición y División de capas planas

La capa plana se utiliza generalmente para la capa de alimentación y la capa de tierra (capa de referencia) del circuito. Debido a que en el circuito se pueden utilizar diferentes fuentes de alimentación y formaciones de puesta a tierra, es necesario separar las capas de alimentación y las formaciones de puesta a tierra. El ancho de separación debe tener en cuenta la diferencia de potencial eléctrico entre las diferentes fuentes de alimentación. Cuando la diferencia de potencial es superior a 12v, el ancho de separación es de 50 mils, de lo contrario, 20 - 25 mils son opcionales.

La separación del plano debe tener en cuenta la integridad de la ruta de retorno de la señal de alta velocidad.

C. cuando la ruta de retorno de la señal de alta velocidad está dañada, se debe compensar en otras capas de cableado. Por ejemplo, se puede utilizar una lámina de cobre de tierra para rodear la red de señales para proporcionar un circuito de tierra para la señal.