Conception électronique - Technologie ingénieuse de mise en page PCB

PCB (edcircuitboard), connu sous le nom de carte de circuit imprimé en chinois, également connu sous le nom de carte de circuit imprimé, carte de circuit imprimé, est un composant électronique important, est un support pour les composants électroniques et un fournisseur de connexions électriques pour les composants électroniques. Parce qu'il est fait d'impression électronique, il est appelé une carte de circuit imprimé.

Avec des exigences de taille de PCB de plus en plus petites et des exigences de densité de dispositif de plus en plus élevées, la conception de PCB devient de plus en plus difficile. Comment atteindre un taux de configuration de PCB plus élevé et réduire le temps de conception, l'auteur de cet article explore les conseils de conception pour la planification de PCB, le schéma de configuration et le câblage.

Avant de commencer le câblage, la conception doit être soigneusement analysée et le logiciel de l'outil soigneusement configuré, ce qui rendra la conception plus conforme.

1. Déterminer le nombre de couches du PCB

Les dimensions de la carte et le nombre de couches de câblage doivent être déterminés au stade initial de la conception. Le nombre de couches de câblage et la méthode Stack - up affecteront directement le câblage et l'impédance de la ligne imprimée. Les dimensions des plaques aident à déterminer la méthode d'empilage et la largeur de la ligne d'impression pour obtenir l'effet de conception souhaité. Actuellement, la différence de coût entre les plaques multicouches est faible, il est préférable d'utiliser plus de couches de circuit au début de la conception, de sorte que le cuivre est réparti uniformément.

2 Règles et limites de conception

Pour mener à bien les tâches de câblage, les outils de câblage doivent fonctionner avec les bonnes règles et restrictions. Afin de classer toutes les lignes de signal ayant des exigences particulières, chaque catégorie de signal doit être prioritaire. Plus la priorité est élevée, plus les règles sont strictes. Ces règles concernent la largeur des lignes d'impression, le nombre maximal de pores, le parallélisme, l'influence mutuelle entre les lignes de signal et la limitation des couches. Ces règles ont un impact important sur les performances des outils de câblage.

Un examen attentif des exigences de conception est une étape importante vers le succès du câblage.

3. Disposition des composants

Lors de l'optimisation du processus d'assemblage, les règles de conception de fabricabilité (DFM) imposent des limites à la disposition des composants. Si le Département d'assemblage permet le déplacement des composants, une optimisation appropriée du circuit peut être effectuée, ce qui facilite le câblage automatique. Les règles et contraintes définies affecteront la conception de la mise en page. L'outil de câblage automatique ne prend en compte qu'un seul signal à la fois. En définissant les contraintes de câblage et en définissant les couches de la ligne de signal, l'outil de câblage peut terminer le câblage comme le concepteur l'a imaginé.

Par exemple, pour la disposition des lignes d'alimentation:

Dans la disposition de PCB, le circuit de découplage d'alimentation doit être conçu à proximité du circuit concerné et non placé dans la partie d'alimentation, sinon non seulement l'effet de contournement sera affecté, mais le courant pulsé circulera également sur la ligne d'alimentation et la ligne de masse, provoquant des interférences;

Pour le sens d'alimentation à l'intérieur du circuit, il faut alimenter l'étage d'extrémité vers l'étage supérieur, le condensateur de filtrage d'alimentation de cette partie étant disposé à proximité de l'étage d'extrémité;

Pour certaines des principales voies de courant, telles que la déconnexion ou la mesure du courant pendant la mise en service et les essais, des intervalles de courant doivent être disposés sur le fil imprimé lors de la disposition.

En outre, il est à noter que, lors de la mise en page, les alimentations régulées doivent, dans la mesure du possible, être disposées sur une carte de circuit imprimé séparée. Lorsque l'alimentation et le circuit partagent une seule carte de circuit imprimé, le mélange stable de composants d'alimentation et de circuit ou la ligne de masse commune de l'alimentation et du circuit doivent être évités dans la disposition.

Comme un tel câblage est non seulement susceptible de générer des interférences, mais ne peut pas déconnecter la charge lors de la maintenance, seule une partie de la ligne imprimée peut être coupée à ce moment - là, endommageant ainsi la plaque d'impression.

4. Conception de ventilateur

Au cours de la phase de conception de l'évent, chaque broche d'un périphérique de montage en surface de PCB doit avoir au moins un trou de travers, de sorte que lorsque plus de connexions sont nécessaires, la carte peut être connectée en interne, testée en ligne et retravaillée.

Pour maximiser l'efficacité de l'outil de câblage automatique, il est essentiel d'utiliser la plus grande taille de perçage et la plus grande ligne d'impression possible, avec un intervalle idéal de 50 mil. Utilisez un type de trou de passage qui maximise le nombre de chemins de routage. Après mûre réflexion et prédiction, la conception du test en ligne du circuit peut être effectuée dès les premières étapes de la conception et réalisée plus tard dans le processus de production.

Déterminer le type d'évent sur - trou basé sur le chemin de câblage et le test en ligne du circuit. L'alimentation et la mise à la terre affectent également le câblage et la conception de l'évent.

5. Câblage manuel et traitement du signal clé

Le câblage manuel est un processus important dans la conception actuelle et future de circuits imprimés. L'utilisation du câblage manuel aide les outils de câblage automatiques à effectuer le câblage.

En routant manuellement et en fixant le réseau sélectionné (net), il est possible de former des chemins utilisables pour le routage automatique.

Le signal de touche est câblé en premier, peut être câblé manuellement ou combiné avec un outil de câblage automatique. Une fois le câblage terminé, le câblage du signal sera inspecté par le technicien d'ingénierie concerné. Après avoir vérifié la conformité, le fil sera fixé, puis le signal restant sera câblé automatiquement.

En raison de la présence d'impédance dans la ligne de masse, il peut apporter des interférences d'impédance communes au circuit. Par conséquent, lors du câblage, ne connectez pas de points avec le symbole de la terre à volonté, ce qui peut créer un couplage préjudiciable qui affecte le fonctionnement du circuit.

À des fréquences plus élevées, l'inductance du fil sera supérieure de plusieurs ordres de grandeur à la résistance du fil lui - même. À ce stade, même si seulement un très petit courant à haute fréquence circule à travers le fil, une certaine chute de tension à haute fréquence se produit. Par conséquent, pour les circuits haute fréquence, la disposition du PCB doit être aussi compacte que possible et le fil imprimé aussi court que possible.

Il y a une inductance mutuelle et une capacité entre les fils imprimés. Lorsque la fréquence de fonctionnement est importante, des perturbations sont causées aux autres parties, appelées perturbations de couplage parasite. Les méthodes inhibitrices qui peuvent être prises sont:

Minimiser le routage des signaux entre les différents niveaux;

Classer les circuits de tous les niveaux dans l'ordre des signaux et éviter de traverser les lignes de signal de tous les niveaux;

Les fils de deux panneaux adjacents doivent être perpendiculaires ou croisés et non parallèles;

Lorsque les lignes de signal sont placées parallèlement à l'intérieur de la carte, ces lignes doivent être séparées le plus possible d'une certaine distance ou séparées par des lignes de terre et d'alimentation pour atteindre le but du blindage.

6. Câblage automatique

Le câblage des signaux critiques nécessite de prendre en compte le contrôle de certains paramètres électriques lors du câblage PCB, tels que la réduction de l'inductance de distribution, etc. après avoir appris les paramètres d'entrée de l'outil de câblage automatique et l'impact des paramètres d'entrée sur le câblage, la qualité du câblage automatique peut être améliorée Dans une certaine mesure. Rassurez - vous.

Les règles générales doivent être utilisées lors du routage automatique des signaux. En définissant des zones de câblage restreintes et interdites pour limiter les couches utilisées et le nombre de pores utilisés pour un signal donné, l'outil de câblage peut automatiser le câblage en fonction de la pensée de conception de l'Ingénieur. Après avoir défini les contraintes et appliqué les règles créées, le routage automatique obtiendra des résultats similaires à ceux attendus. Une fois qu'une partie de la conception est terminée, elle est fixée pour éviter qu'elle ne soit affectée par le processus de câblage ultérieur.

Le nombre de câblages dépend de la complexité du circuit et du nombre de règles générales définies. Les outils de câblage automatiques sont maintenant si puissants qu'ils peuvent généralement effectuer 100% du câblage. Cependant, lorsque l'outil de câblage automatique n'a pas terminé le câblage de tous les signaux, il est nécessaire de câbler manuellement les signaux restants.

7. Disposition de câblage

Pour certains signaux avec peu de contraintes, la longueur de câblage est très longue. À ce stade, vous pouvez d'abord déterminer quels câblages sont raisonnables et quels câblages ne le sont pas, puis les modifier manuellement pour raccourcir la longueur de câblage du signal et réduire le nombre de trous.