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Technologie PCB
Expliquer en détail trois méthodes spéciales de partage et d'inspection du câblage des BPC
Technologie PCB
Expliquer en détail trois méthodes spéciales de partage et d'inspection du câblage des BPC

Expliquer en détail trois méthodes spéciales de partage et d'inspection du câblage des BPC

2021-08-19
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Author:IPCB

Before explaining the inArt.pection work after PCB wiring is completed, I will introduce three special wiring techniques for PCB. Celui - ci. Disposition des PCB routing will be explained from three aspects: right-angle routing, Routage différentiel, and serpentine routing:


Un seul. Câblage à angle droit (trois aspects)

L'influence du câblage à angle droit sur le signal se manifeste principalement sous trois aspects: premièrement, l'angle de rotation peut être équivalent à la charge Capacitive de la ligne de transmission, réduisant ainsi le temps de montée; Deuxièmement, la discontinuité de l'impédance peut provoquer une réflexion du signal; Troisièmement, des pointes rectangulaires ont été créées dans le domaine de la conception de radiofréquences à des fréquences supérieures à 10 GHz, et ces petites pointes rectangulaires peuvent devenir le Centre des problèmes à grande vitesse.


Deux. Câblage différentiel ("longueur égale, espacement égal, plan de référence")


Qu'est - ce qu'un signal différentiel? En termes profanes, L'extrémité d'entraînement envoie deux signaux égaux et inversés, and the receiving end judges the logic state "0" or "1" by comparing the difference between the two voltages. Une paire de traces porteuses d'un signal différentiel est appelée traces différentielles. Compared with ordinary single-ended signal traces, Les signaux différentiels présentent les avantages les plus évidents dans les trois domaines suivants:


Comme le couplage entre les deux traces différentielles est très bon, la capacité anti - interférence est très forte. Lorsqu'il y a du bruit de l'extérieur, ils sont couplés à deux lignes presque simultanément, et le récepteur ne se soucie que de la différence entre les deux signaux. Par conséquent, le bruit en mode commun externe peut être complètement éliminé.


2) Il peut efficacement inhiber l'IME. Pour la même raison, puisque les deux signaux ont des polarités opposées, les champs électromagnétiques qu'ils émettent peuvent s'annuler mutuellement. Plus le couplage est serré, moins l'énergie électromagnétique fuit vers le monde extérieur.


3) The timing positioning is accurate. Parce que le changement de commutateur du signal différentiel est à l'intersection des deux signaux, unlike ordinary single-ended signals, Cela dépend de la tension de seuil élevée et de la tension de seuil faible pour déterminer, it is less affected by the process and temperature, Et peut réduire l'erreur de synchronisation., But also more suitable for low-amplitude signal circuits. The current popular LVDS (low voltage differential signaling) refers to this small amplitude differential signaling tech- Non.logy.


Serpentine (délai de réglage)


Snake Line est une méthode de routage couramment utilisée dans la mise en page. L'objectif principal est d'ajuster le délai pour répondre aux exigences de conception du système. Les deux paramètres les plus critiques sont la longueur de couplage parallèle (LP) et la distance de couplage (s). De toute évidence, lorsque le signal est transmis vers le Haut sur une trajectoire serpentine, les segments parallèles sont couplés en mode différentiel. Plus s est petit, plus LP est grand et plus le degré de couplage est grand. Cela peut entraîner une réduction du délai de transmission et une réduction significative de la qualité du signal en raison des échanges. Ce mécanisme peut être utilisé pour l'analyse des échanges en mode commun et en mode différentiel. Voici quelques - unes des recommandations de l'Ingénieur de mise en page lors de la manipulation des serpentins:


1) Try to increase the distance (S) of parallel line segments, Au moins 3h. H refers to the distance from the signal trace to the reference plane. In layman's terms, C'est un grand virage.. As long as S is large enough, Cet effet de couplage mutuel peut être évité presque complètement.


Réduire la longueur de couplage LP. Lorsque le retard double LP approche ou dépasse le temps de montée du signal, le crosstalk généré atteint la saturation.


Le retard de transmission du signal causé par la ligne de ruban ou la ligne Serpentine du Microstrip incorporé est inférieur au retard de transmission du Microstrip. En théorie, les lignes de ruban n'affectent pas le taux de transmission en raison des échanges en mode différentiel.


4) For signal lines with high speed and strict timing requirements, try not to take serpentine lines, Surtout ne pas enrouler les fils à petite échelle.


5) Les trajectoires serpentines permettent généralement de réduire efficacement le couplage mutuel à n'importe quel angle.


6) In high-speed PCB Conception, Les lignes serpentines n'ont pas de capacité dite de filtration ou d'anti - interférence, La qualité du signal ne sera réduite que, so it is only used for timing matching and has no other purpose.


Le câblage hélicoïdal peut parfois être envisagé pour l'enroulement. Les résultats de la simulation montrent que l'effet de cette méthode est meilleur que celui du câblage serpentin conventionnel.


Après avoir parlé du câblage des PCB, Le câblage sera - t - il terminé?? Obviously, no! Inspection work after PCB wiring is also necessary, Comment vérifier le câblage dans le circuit? Conception des PCB to pave the way for the subsequent design? Regardez en bas.!


Éléments généraux d'inspection des dessins de conception des PCB


1) Has the circuit been analyzed? Le circuit est - il divisé en unités de base pour lisser le signal??

Le circuit permet - il un court - circuit ou l'isolement du plomb de la clé?

3) Where must be shielded, Est - ce que ça fonctionne??

4) Avez - vous tiré le meilleur parti de la grille de base?

5) Is the size of the Circuits imprimés Meilleure taille?

Utilisez - vous le plus de largeur et d'espacement possible des fils sélectionnés?

7) Has the preferred pad size and hole size been used?

Les négatifs photographiques et les croquis sont - ils appropriés?

Utilisez - vous le moins de fils de saut possible? Le fil de saut traverse - t - il les composants et les accessoires?

L0) Les lettres sont - elles visibles après l'assemblage? Sont - ils de la bonne taille et du bon type?

11) In order to prevent blistering, is there a window on the large area of copper foil?

Y a - t - il des trous de positionnement des outils?


Éléments d'inspection des caractéristiques électriques des PCB:


Avez - vous analysé les effets de la résistance, de l'inductance et de la capacité du conducteur, en particulier sur la chute de tension critique au sol?

2) Does the spacing and shape of the wire accessories meet the insulation requirements?

La résistance à l'isolation est - elle contrôlée et spécifiée dans la zone critique?

La polarité est - elle suffisamment reconnue?

5) Is the influence of wire spacing on leakage resistance and voltage measured from a geometrical point of view?

Le milieu qui modifie le revêtement de surface a - t - il été identifié?


PCB physical characteristics inspection items:


Tous les joints et leur emplacement sont - ils appropriés pour l'assemblage final?

2) Can the assembled Circuits imprimés meet the shock and vibration conditions?

Quel est l'espacement requis pour les composants standard?

4) Are the components that are not firmly installed or the heavier parts fixed?




La dissipation de chaleur et le refroidissement des éléments chauffants sont - ils corrects? Ou est - ce isolé des circuits imprimés et des autres Thermistors?

6) Are the voltage divider and other multi-lead components positioned correctly?

La disposition et l'orientation des composants sont - elles faciles à vérifier?

8) Has it eliminated all possible interference on the Circuits imprimés and the entire Circuits imprimés Montage?

La taille du trou de positionnement est - elle correcte?

10) Is the tolerance complete and reasonable?

Avez - vous contrôlé et signé les propriétés physiques de tous les revêtements?

12) Is the diameter ratio of the hole and the lead wire within the acceptable range?


Facteurs de conception mécanique des PCB:


Although the Circuits imprimés Support mécanique des composants, it cannot be used as a structural part of the entire device. Sur le bord de la plaque, Au moins tous les 5 pouces pour obtenir un certain support. The factors that must be considered when selecting and designing Circuits imprimésLes détails sont les suivants:


Taille et forme de la Structure de la carte de circuit imprimé.

Type d'accessoires mécaniques et de fiches (prises) requis.

3) The adaptability of the circuit to other circuits and environmental conditions.

4) en fonction de certains facteurs tels que la chaleur et la poussière, envisager d'installer des circuits imprimés verticalement ou horizontalement.

Certains facteurs environnementaux nécessitant une attention particulière, tels que la dissipation de chaleur, la ventilation, les chocs, les vibrations et l'humidité. Poussière, brouillard salin et rayonnement.

6) The degree of support.

Enregistrer et réparer.

8) Easy to take off.

ATL

PCBCircuits imprimés installation requirements:


It should be supported at least within 1 inch of the three edges of the Circuits imprimés. According to practical experience, Distance entre les deux points de support Circuits imprimés with a thickness of 0.031 - 0.062 inches should be at least 4 inches; for a Circuits imprimés Épaisseur supérieure à 0.093 inches, La distance entre les points de support doit être d'au moins 5 pouces. Taking this measure can improve the rigidity of the Circuits imprimés Et détruit la résonance possible Circuits imprimés.


Certains circuits imprimés doivent généralement tenir compte des facteurs suivants avant de décider de la technologie d'installation à utiliser.


1) The size and shape of the Circuits imprimés.

Nombre de terminaux d'entrée et de sortie.

3) Available equipment space.

Facile à charger et à décharger.

5) Types of attachments.

La dissipation de chaleur est nécessaire.

7) The required shieldability.

Type de circuit et relation avec d'autres circuits.


Exigences de composition de l'utilisateur Circuits imprimés:


Zone de la carte de circuit imprimé sans montage de composants.

2) The influence of the plug-in tool on the installation distance between two Circuits impriméss.

Préparer spécialement les trous de montage et les fentes dans la conception des circuits imprimés.

4) When the plug-in tool is to be used in the equipment, especially its size should be considered.

Un dispositif de type plug - in est nécessaire, qui est habituellement fixé en permanence à l'ensemble PCB avec des rivets.

6) In the mounting frame of the Circuits imprimés, Nécessite une conception spéciale, par exemple une bride portante.

L'adaptabilité des outils plug - in utilisés ainsi que la taille, la forme et l'épaisseur de la carte de circuit imprimé.

8) The cost involved in using plug-in tools includes both the price of the tool and the increased expenditure.

Pour fixer et utiliser l'outil plug - in, il est nécessaire d'avoir une certaine proximité de l'intérieur de l'équipement.


Précautions mécaniques pour les PCB:


Les propriétés des substrats qui ont une influence importante sur les composants des circuits imprimés comprennent l'absorption d'eau, le coefficient de dilatation thermique, la résistance à la chaleur, la résistance à la flexion, la résistance à l'impact, la résistance à la traction, la résistance au cisaillement et la dureté.


All these characteristics affect not only the function of the Circuits imprimés Structure, but also the productivity of the Circuits imprimés structure.


Pour la plupart des applications, le substrat diélectrique d'une carte de circuit imprimé est l'un des substrats suivants:


1) Phenolic impregnated paper.

Tapis de verre imprégnés d'acrylate de polyester disposés au hasard.

3) Epoxy impregnated paper.

Tissu de verre imprégné de résine époxy.


Each substrate can be flame-retardant or combustible. Ci - dessus 1, 2, 3 peut être perforé. The most commonly used material for Circuits imprimésAvec des trous métallisés, c'est du verre époxy.. Its dimensional stability is suitable for high-density circuits and can minimize the occurrence of cracks in the metallized holes.


L'un des inconvénients des stratifiés en verre époxy est qu'il est difficile d'estamper les circuits imprimés dans la gamme d'épaisseur habituelle. Pour cette raison, tous les trous sont généralement percés, copiés et usinés pour former une impression en forme de carte de circuit.


Précautions électriques pour les PCB:


Dans les applications à courant continu ou à basse fréquence, les caractéristiques électriques les plus importantes du substrat isolant sont la résistance à l'isolation, l'anti - isolation, la résistance des fils imprimés et la résistance à la rupture.


Dans les applications à haute fréquence et à micro - ondes, il s'agit de la constante diélectrique, de la capacité et du facteur de perte.


Dans toutes les applications, La capacité de charge actuelle des fils imprimés est importante.


Mode de câblage:


Câblage et positionnement des PCB


Sous réserve des règles de câblage spécifiées, les lignes imprimées doivent être acheminées le plus court possible entre les composants. Limiter autant que possible le couplage entre les conducteurs parallèles. Une bonne conception exige un nombre minimal de couches de câblage, ainsi que le conducteur le plus large et la taille maximale du PAD correspondant à la densité d'emballage requise. Étant donné que les filets et les coins intérieurs lisses évitent certains problèmes électriques et mécaniques possibles, les coins tranchants et les coins tranchants des fils doivent être évités.


PCB width and thickness:


Capacité de charge de courant du fil de cuivre gravé sur une carte de circuit imprimé rigide. Pour les conducteurs de 1 et 2 onces, une réduction de 10% de la valeur nominale (en ampèremètre de charge) est autorisée, compte tenu de la méthode de gravure et des variations normales de l'épaisseur et de la différence de température de la Feuille de cuivre; Pour les assemblages de circuits imprimés recouverts d'une couche protectrice de pièces (épaisseur du substrat inférieure à 0032 Po et épaisseur de la Feuille de cuivre supérieure à 3 oz), réduire de 15% l'assemblage; Pour les circuits imprimés imprégnés d'étain, une réduction de 30% est autorisée.


Espacement des fils PCB:


L'espacement minimal des fils doit être déterminé pour éliminer les ruptures de tension ou les arcs entre les fils adjacents.. The spacing is variable, Cela dépend principalement des facteurs suivants:


Tension de crête entre les conducteurs adjacents.

2) Atmospheric pressure (maximum working altitude).

Revêtement utilisé.

4) Capacitive coupling parameters.


Les composants d'impédance critique ou les composants à haute fréquence sont généralement placés très près pour réduire les retards critiques. Les transformateurs et les composants inductifs doivent être isolés pour empêcher le couplage; La ligne de signal d'induction doit être posée verticalement; Les composants produisant tout bruit électrique dû au mouvement du champ magnétique doivent être isolés ou strictement installés afin d'éviter des vibrations excessives.


Inspection du diagramme de câblage des PCB:


Le fil est - il court et droit sans sacrifier la fonction?

2) Avez - vous respecté les limites de largeur des fils?

3) Between the wires, Entre le fil et le trou de montage, between the wires and the pads...Y a - t - il un espacement minimal des conducteurs qui doit être garanti??

Avez - vous évité tous les fils parallèles relativement proches (y compris les fils de composants)?

5) Are sharp angles (90°C or less than 90°C) avoided in the wire pattern?


Liste Conception des PCB project inspection items:


1) Check the rationality and correctness of the schematic diagram;

Vérifier l'exactitude de l'emballage des éléments schématiques;

3) The distance between strong and weak current, the distance between the isolation area;

Vérifier le schéma correspondant et le diagramme PCB afin d'éviter la perte de la table réseau;

5) Whether the package of the component matches the physical object;

Si la position de placement des composants est appropriée:

7) Whether the components are easy to install and disassemble;

Si l'élément sensible à la température est trop proche de l'élément chauffant;

9) Whether the distance and direction of the mutual inductance components are appropriate;

Si le positionnement entre les connecteurs est lisse;

11) Easy to plug and unplug;

Entrées et sorties;

13) Strong current and weak current;

Si les données numériques et analogiques sont décalées;

15) Arrangement of elements on the upwind side and downwind side;

Si les composants directionnels sont inversés par erreur au lieu de tourner;

17) Whether the mounting holes of the component pins are suitable and whether it is easy to insert;

Vérifier si l’aiguille vide de chaque composant est normale et si le fil est manquant;

19) Check whether there are vias in the upper and lower layers of the same net table, La plaque de soudage est reliée par un trou pour empêcher la déconnexion et assurer l'intégrité du circuit;

Vérifier si le texte supérieur et le texte inférieur sont placés correctement et raisonnablement et ne pas masquer le texte pour faciliter le fonctionnement du personnel de soudage ou d'entretien;

21) The very important connection of the upper and lower layers should not only be connected with the pads of the in-line components, Il est préférable d'utiliser des trous de travers;

22) la disposition de la ligne électrique et de la ligne de signal dans la prise doit assurer l'intégrité du signal et l'anti - interférence;

23) Pay attention to the proper ratio of pads and solder holes;

24) le bouchon doit être placé le plus près possible du bord du PCB pour faciliter le fonctionnement;

25) Check whether the component label matches the component, and the components should be placed in the same direction as possible and placed neatly;

26) sous réserve des dispositions de conception, les lignes électriques et les fils au sol doivent être aussi épais que possible;

27) Under normal circumstances, the horizontal line is used for the upper layer and the vertical line is used for the lower layer, Le Chanfrein ne doit pas être inférieur à 90 degrés;

28) Si la taille et la répartition des trous de montage sur les PCB sont appropriées pour réduire au minimum la contrainte de flexion des PCB;

29) Pay attention to the height distribution of the components on the PCB and the shape and size of the PCB to ensure easy assembly.