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Blogue PCB - Comment concevoir le câblage de la carte PCB?

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Comment concevoir le câblage de la carte PCB?

2023-05-31
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Author:iPCB

Le câblage de la carte PCB est le processus de pose d'un chemin pour connecter divers appareils et signaux d'alimentation. Le câblage de la carte PCB est le processus de pose d'un chemin pour connecter divers appareils et signaux d'alimentation.


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Câblage de carte PCB


Dans la conception de PCB, le câblage est une étape importante pour compléter la conception du produit. On peut dire que la préparation précédente a été faite pour elle. Tout au long de la conception de PCB, le processus de conception de câblage a les limites les plus élevées, les compétences les plus détaillées et la charge de travail la plus importante. Le câblage de la carte PCB comprend le câblage simple face, le câblage double face et le câblage multicouche.


Il existe également deux types de câblage: le câblage automatique et le câblage interactif. Avant le câblage automatique. Pour les lignes exigeantes, un pré - câblage interactif peut être utilisé et le câblage entre les entrées et les sorties doit éviter les parallèles adjacents pour éviter les interférences réfléchies. Si nécessaire, un fil de terre doit être ajouté pour l'isolation. Les câblages des couches adjacentes doivent être perpendiculaires entre eux, tandis que les couches parallèles sont sujettes à des couplages parasites.


Le taux de câblage du câblage automatique dépend d'une bonne disposition et les règles de câblage peuvent être prédéfinies, y compris le nombre de plis dans le câblage, le nombre de trous traversants et le nombre d'étapes. Généralement, le câblage expérimental est effectué en premier, la connexion rapide des lignes courtes, puis le câblage en labyrinthe. Le câblage à poser est d'abord optimisé pour un chemin de câblage global qui permet de déconnecter les lignes déjà posées au besoin.


Règles de câblage de la carte PCB

1. La distance entre les dispositifs SMD doit être supérieure à.

2. Le côté extérieur du plot du dispositif SMD doit être à plus de 2 mm du bord extérieur de l'élément THD adjacent.


3. Règles du circuit de mise à la terre

La règle minimale de la boucle est que la zone de boucle formée par la ligne de signal et sa boucle doit être aussi petite que possible. Plus la zone de boucle est petite, moins il y a de rayonnement externe et moins il y a de perturbations reçues de l'extérieur. Selon cette règle, lors de la segmentation du plan de masse, il est nécessaire de tenir compte de la répartition du plan de masse et des lignes de signal importantes pour éviter les problèmes causés par des facteurs tels que les crevasses dans le plan de masse; Dans la conception d'un panneau à double couche, tout en laissant suffisamment d'espace pour l'alimentation, le reste doit remplir la masse de référence et ajouter quelques trous nécessaires pour connecter efficacement le signal de terre double face. Pour certains signaux critiques, l'isolation de la ligne de terre doit être utilisée autant que possible. Pour certaines conceptions à haute fréquence, le problème du circuit de signal du plan de masse doit être particulièrement pris en compte, une carte multicouche est recommandée.


4. Le contrôle de diaphonie se réfère à l'interférence mutuelle causée par le long câblage parallèle entre différents réseaux sur le PCB, principalement en raison de la distribution Capacitive et inductive entre les lignes parallèles. La principale mesure pour surmonter la diaphonie est d'augmenter l'espacement du câblage parallèle et de suivre la règle des 3W; Insérer une ligne d'isolation de terre entre les lignes parallèles. Réduire la distance entre la couche de câblage et le plan de masse.


5. Protection de blindage

Les règles de circuit de masse correspondantes sont en effet destinées à réduire au maximum la surface du circuit du signal, typiquement dans certains signaux importants tels que les signaux d'horloge et les signaux de synchronisation; Pour les signaux particulièrement importants et à haute fréquence, la conception de la structure de blindage de câble d'axe en cuivre doit être considérée, ce qui signifie que les fils en ligne et hors ligne sont séparés par des lignes de masse à droite et à gauche, et il est également nécessaire de réfléchir à la façon de combiner efficacement La mise à la terre blindée avec la mise à la terre réelle.


6. Règles de contrôle de direction de câblage

Les directions de câblage des couches adjacentes sont des structures orthogonales. éviter de faire défiler des lignes de signaux différentes dans la même direction dans des couches adjacentes afin de réduire les interférences inter - couches inutiles; Lorsque cela est difficile à éviter en raison de contraintes structurelles de la carte, telles que certaines plaques de fond, en particulier lorsque le débit de signal est élevé, il convient d'envisager d'isoler chaque couche de câblage du plan de masse et chaque ligne de signal de la ligne de signal de masse.


7. Règles d'inspection de boucle ouverte de câblage

En général, les lignes suspendues flottantes à une extrémité ne sont pas autorisées, principalement pour éviter les « Effets d'antenne», réduire le rayonnement parasite inutile et la réception, sinon des résultats imprévisibles peuvent survenir.


8. Règles de vérification d'adaptation d'impédance

La largeur de câblage du même réseau doit être cohérente. Un changement de largeur de ligne entraînera une impédance caractéristique de la ligne inégale. Lorsque la vitesse de transmission est élevée, une réflexion se produit. Cela devrait être évité autant que possible dans la conception. Dans certaines conditions, telles que les broches de connecteur et les broches de boîtier BGA structurellement similaires, les variations de largeur de ligne peuvent ne pas être évitées et la longueur effective de la partie intermédiaire incohérente doit être réduite autant que possible.


9. Règles d'inspection de circuit fermé de câblage

Empêche les lignes de signal de former une auto - circulation entre les différentes couches. Ce type de problème est susceptible de se produire dans la conception de panneaux multicouches et l'auto - circulation provoque des perturbations radiatives.


10. Règles de contrôle de longueur de branche de distribution

Essayez de contrôler la longueur de la branche, l'exigence générale est tdelay < = trise / 20.


11. Règles de résonance de câblage

Principalement utilisé pour la conception de signaux à haute fréquence, la longueur de câblage ne doit pas être un multiple entier de sa longueur d'onde pour éviter les phénomènes de résonance.


12. Règles de contrôle de longueur de ligne

La règle des lignes courtes est que, lors de la conception, la longueur de câblage doit être aussi courte que possible afin de réduire les interférences causées par un câblage trop long. En particulier pour les lignes de signal importantes telles que les lignes d'horloge, il est important de placer son oscillateur à proximité de l'appareil. Pour piloter plusieurs périphériques, la topologie de réseau à utiliser doit être décidée au cas par cas.


13. Règles d'intégrité pour la couche d'alimentation et la couche de terre

Pour les zones à trous conducteurs denses, il faut veiller à éviter les interconnexions entre les trous de la zone d'excavation d'alimentation et la formation, créant ainsi une Division de la couche plane qui perturbe l'intégrité de la couche plane et entraîne une augmentation de la surface du circuit des lignes de signal dans la formation.


14. Règles de chevauchement des couches d'alimentation et de mise à la terre

Les différentes couches d'alimentation doivent éviter le chevauchement spatial. L'objectif principal est de réduire les interférences entre les différentes sources d'alimentation, en particulier pour certaines sources avec de grandes différences de tension. Les problèmes de chevauchement du plan d'alimentation doivent être évités et l'utilisation d'une couche intermédiaire d'isolation peut être envisagée si elle est difficile à éviter.


Conseils et précautions de câblage de carte PCB

1. Note pour le câblage entre l'alimentation et le fil de terre

1) la capacité de couplage doit être augmentée entre l'alimentation et la terre. Assurez - vous que l'alimentation est connectée aux broches de la puce après avoir traversé le condensateur de découplage. (les condensateurs de découplage ont généralement deux fonctions: l'une est de fournir le courant instantané de la puce et l'autre est d'éliminer le bruit de puissance).

2) essayez d'élargir le cordon d'alimentation et le fil de terre, il est préférable que le fil de terre soit plus large que le fil d'alimentation et que le fil d'alimentation soit plus large que le fil de signal.

3) la couche de cuivre de grande surface peut être utilisée comme fil de terre, reliant les zones inutilisées de la carte de circuit imprimé au sol pour être utilisées comme fil de terre. Ou peut être fait dans une plaque multicouche, une couche pour l'alimentation et une couche pour le fil de terre.


2. Traitement lors du mélange de circuits numériques et analogiques

De nos jours, de nombreux PCB ne sont plus des circuits monofonctionnels, mais sont composés d'un mélange de circuits numériques et analogiques. Il est donc nécessaire, lors du câblage, de prendre en compte les problèmes d'interférences mutuelles entre eux, notamment les interférences sonores sur les lignes de masse. En raison de la fréquence élevée du circuit numérique et de la forte sensibilité du circuit analogique, les lignes de signal haute fréquence doivent être éloignées autant que possible des éléments sensibles du circuit analogique. Cependant, pour l'ensemble du PCB, le PCB ne peut avoir qu'un seul noeud externe, il est donc nécessaire de traiter le problème de la mise à la terre partagée entre les signaux numériques et analogiques à l'intérieur du PCB. Cependant, à l'intérieur de la carte, la masse du circuit numérique et la masse du circuit analogique sont pratiquement séparées, uniquement au niveau de la connexion du PCB avec le monde extérieur. Il existe un court - circuit entre la masse du circuit numérique et la masse du circuit analogique. Notez qu'il n'y a qu'un seul point de connexion et qu'il y a aussi des cas où il n'y a pas de mise à la terre commune sur le PCB, ce qui est déterminé par la conception du système.


3, traitement d'angle de ligne

Normalement, il y aura des variations d'épaisseur aux coins de la ligne, mais certains phénomènes de réflexion se produisent lorsque le diamètre de la ligne change. Les angles ont le pire impact sur les changements d'épaisseur de ligne, les angles droits sont les pires, les angles de 45 degrés sont meilleurs et les angles arrondis sont les meilleurs. Cependant, dans la conception de PCB, les coins arrondis sont plus difficiles à manipuler et sont donc généralement déterminés en fonction de la sensibilité du signal. En général, un angle de 45 degrés est suffisant pour le signal et un angle arrondi n'est utilisé que pour les lignes particulièrement sensibles.


Un bon câblage de carte PCB peut gérer certains problèmes pratiques qui ne sont pas suffisamment pris en compte dans la conception schématique, tels que l'ajustement de la disposition des composants, le traitement de l'épaisseur des fils, de l'espacement et du câblage pour répondre aux normes de production.