Dati PCB - Regole di cablaggio della scheda PCB ad alta frequenza

1.Norme sulla composizione dei componenti

1) In condizioni normali, tutti i componenti devono essere disposti sullo stesso lato dei circuiti stampati. Solo quando i componenti superiori sono troppo densi, alcuni dispositivi con altezza limitata e bassa generazione di calore, come resistenze a chip e condensatori a chip, possono essere posizionati. paste IC, ecc. sullo strato inferiore.

2) Sulla premessa di garantire le prestazioni elettriche, i componenti devono essere posizionati sulla griglia e disposti parallelamente o perpendicolarmente l'uno all'altro, in modo da essere puliti e belli. In generale, non è consentita la sovrapposizione di componenti; la disposizione dei componenti deve essere compatta e i componenti di ingresso e uscita devono essere tenuti il più lontano possibile.

3) Ci può essere una differenza di potenziale elevata tra alcuni componenti o fili e la distanza tra di loro dovrebbe essere aumentata per evitare cortocircuito accidentale dovuto a scarica e guasto.

4) I componenti ad alta tensione devono essere disposti in luoghi che non sono facilmente accessibili a mano durante il debug.

5) Componenti situati al bordo del bordo, almeno 2 spessori del bordo del bordo

6) I componenti dovrebbero essere uniformemente distribuiti e uniformi nella densità sull'intera superficie del bordo

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2.Il principio di layout secondo la direzione del segnale

1) Di solito, le posizioni di ogni unità di circuito funzionale sono disposte una per una in base al flusso del segnale e i componenti di ogni circuito funzionale sono presi come centro e il layout viene eseguito intorno ad esso.

2) La disposizione dei componenti dovrebbe facilitare il flusso dei segnali e mantenere i segnali nella stessa direzione possibile. Nella maggior parte dei casi, il flusso del segnale è disposto da sinistra a destra o dall'alto verso il basso, e i componenti direttamente collegati ai terminali di ingresso e uscita devono essere posizionati vicino ai connettori o connettori di ingresso e uscita

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3.Prevenire interferenze elettromagnetiche

1) Per i componenti con forti campi elettromagnetici irradiati e componenti sensibili all'induzione elettromagnetica, la distanza tra di loro dovrebbe essere aumentata o schermata e la direzione del posizionamento dei componenti dovrebbe attraversare i fili stampati adiacenti.

2) Cercate di evitare che i dispositivi ad alta e bassa tensione siano mescolati tra loro e che i dispositivi con segnali forti e deboli siano sfalsati insieme.

3) Per componenti che generano campi magnetici, quali trasformatori, altoparlanti, induttori, ecc., Si dovrebbe prestare attenzione alla riduzione del taglio delle linee magnetiche di forza ai fili stampati durante il layout, e le direzioni del campo magnetico dei componenti adiacenti devono essere perpendicolari l'una all'altra per ridurre l'alloggio tra loro.

4) Scudi la sorgente di interferenza e lo scudo dovrebbe essere ben messo a terra.

5) For circuits operating at high frequencies, the influence of i parametri di distribuzione tra i componenti devono essere considerati.

4.Sopprimere le interferenze termiche

1) Per l'elemento riscaldante, dovrebbe essere disposto in una posizione che favorisce la dissipazione del calore. Se necessario, un radiatore o un piccolo ventilatore possono essere impostati separatamente per ridurre la temperatura e ridurre l'impatto sugli elementi adiacenti.

2) Alcuni blocchi integrati, Tubi di grande o media potenza, resistenze e altri componenti ad alto consumo energetico dovrebbero essere disposti in luoghi dove il calore è facile da dissipare, e dovrebbero essere separati da altri componenti.

3) L'elemento termico deve essere vicino all'elemento misurato e lontano dall'area ad alta temperatura, in modo da non essere influenzati da altri elementi equivalenti di potenza termica e cause malfunzionamenti.

4) Quando si posizionano i componenti su entrambi i lati, lo strato inferiore generalmente non posiziona componenti riscaldanti.

5.La disposizione dei componenti regolabili

Per la disposizione di componenti regolabili quali potenziometri, condensatori variabili, bobine di induttanza regolabili o micro interruttori, devono essere considerati i requisiti strutturali dell'intera macchina. Se è regolato nella macchina, dovrebbe essere posizionato nel luogo in cui il circuito stampato è regolato

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Progettazione di circuiti stampati
Il circuito SMT è uno dei componenti indispensabili nella progettazione di montaggio superficiale. Il circuito stampato SMT è il supporto dei componenti del circuito e dei dispositivi in prodotti elettronici, che realizza il collegamento elettrico tra i componenti del circuito e i dispositivi. Con lo sviluppo della tecnologia elettronica, il volume della scheda PCB sta diventando sempre più piccolo, la densità sta diventando sempre più alta e lo strato della scheda PCB è in continuo aumento. Pertanto, la scheda PCB deve essere nel layout completo, capacità anti-interferenza, tecnologia e manufacturability. Sempre più esigente.

I passaggi principali della progettazione del circuito stampato

1) Disegnare un diagramma schematico.

2) Creazione di una libreria di componenti.

3) Stabilire la relazione di connessione di rete tra lo schema schematico e i componenti sul bordo stampato.

4) Cablaggio e layout.

5) Creare dati di utilizzo della produzione del cartone stampato e dati di utilizzo della produzione del posizionamento.

Durante la progettazione di circuiti stampati:
1)È necessario assicurarsi che la grafica dei componenti dello schema schematico del circuito sia coerente con l'oggetto reale e che la connessione di rete nello schema schematico del circuito sia corretta.

2) La progettazione del circuito stampato non solo considera la relazione di connessione di rete dello schema schematico, ma considera anche alcuni requisiti di ingegneria del circuito. I requisiti dell'ingegneria dei circuiti sono principalmente la larghezza delle linee elettriche, dei cavi di terra e di altri fili, il collegamento delle linee, le caratteristiche ad alta frequenza di alcuni componenti, l'impedenza dei componenti, anti-interferenza, ecc.

3) I requisiti di installazione dell'intero sistema del circuito stampato considerano principalmente che i fori di installazione, i tappi, i fori di posizionamento, punti di riferimento, ecc devono soddisfare i requisiti, e le posizioni di posizionamento dei vari componenti devono essere accuratamente installati nelle posizioni specificate, e allo stesso tempo, è necessario facilitare l'installazione, Il debug del sistema, e la ventilazione e la dissipazione del calore.

4) La fabbricabilità del circuito stampato e i suoi requisiti tecnologici, è necessario conoscere le specifiche di progettazione e soddisfare i requisiti del processo di produzione, in modo che il circuito stampato progettato possa essere prodotto senza intoppi.

5) Considerando che i componenti sono facili da installare, eseguire il debug e riparare in produzione e, allo stesso tempo, la grafica, pastiglie, vias, ecc. sul circuito stampato devono essere standardizzati per garantire che non ci sarà collisione tra i componenti e facile installazione.

6) Lo scopo di progettare un circuito stampato è principalmente per l'applicazione, quindi dobbiamo considerare la sua praticabilità e affidabilità, e allo stesso tempo ridurre lo strato e l'area del circuito stampato, riducendo così i costi, e opportunamente i pad più grandi, Attraverso fori, cablaggio, ecc. favoriscono il miglioramento dell'affidabilità, riducendo il numero di vias, Ottimizzando il cablaggio, rendendolo uniforme in densità e consistenza, e rendendo il layout complessivo della scheda più bello. Per far sì che il circuito stampato progettato raggiunga lo scopo previsto, il layout completo del circuito stampato e il posizionamento dei componenti svolgono un ruolo chiave, che influisce direttamente sull'installazione, l'affidabilità, la ventilazione e la dissipazione del calore dell'intero circuito stampato, e sul passaggio diretto dei cavi. Tasso.

La dimensione esterna del circuito stampato è data priorità. Quando la dimensione della scheda PCB è troppo grande, le linee stampate saranno lunghe, l'impedenza aumenterà, la capacità anti-rumore diminuirà e anche il costo aumenterà. Se è troppo piccolo, la dissipazione del calore sarà scarsa e le linee adiacenti saranno facilmente interferite. Prima di tutto, dare un posizionamento ragionevole per le dimensioni e la forma della scheda PCB. Quindi determinare la posizione di componenti speciali e circuiti unitari, ecc., in base al processo del circuito, dividere l'intero circuito in più circuiti o moduli di unità, e centrare i componenti di ogni circuito unitario (come circuiti integrati), e altri componenti devono essere uniformemente disposti sulla scheda PCB, Ma non avvicinati troppo a questi grandi componenti, ci deve essere una certa distanza, soprattutto alcuni componenti relativamente grandi e relativamente alti per mantenere una certa distanza intorno, che è utile per saldatura e Rework. Per circuiti integrati ad alta potenza, va considerato il dissipatore di calore a colori, e abbastanza spazio deve essere riservato per esso, e dovrebbe essere posizionato in un luogo in cui la ventilazione e la dissipazione del calore della scheda stampata siano buone. Allo stesso tempo, non essere troppo concentrato. Diversi componenti di grandi dimensioni sono sulla stessa scheda, e ci deve essere una certa distanza, e dovrebbero essere nella direzione di 45 gradi. I circuiti integrati più piccoli come (SOP) dovrebbero essere disposti in direzione assiale. I componenti sono allineati verticalmente e assialmente, tutti relativi alla direzione di trasporto nel processo produttivo della scheda PCB. In questo modo i componenti sono disponibili regolarmente, riducendo così i difetti di saldatura. I diodi emettitori di luce utilizzati per l'esposizione, ecc., devono essere considerati posizionati sul bordo della scheda stampata perché sono utilizzati per l'osservazione durante il processo di applicazione. Alcuni interruttori, elementi di taglio, ecc. dovrebbero essere posizionati dove sono facilmente accessibili. Nello stesso circuito di frequenza, i parametri di distribuzione tra i componenti devono essere considerati. In generale, i parametri di distribuzione tra i componenti devono essere considerati nei circuiti ad alta frequenza. In generale, i componenti dovrebbero essere disposti il più possibile in parallelo, il che non è solo bello, ma anche facile da installare e vendere. Facile da produrre in serie, i componenti situati sul bordo del circuito devono essere a 3-5 cm di distanza dal bordo. Quando si considera la posizione dei componenti, il coefficiente di espansione termica, la conducibilità termica, la resistenza al calore e la resistenza alla flessione della scheda PCB dovrebbero essere pienamente considerati per evitare effetti negativi sui componenti o sulla scheda PCB durante la produzione. Dopo aver determinato la posizione e la forma dei componenti sul PCB, viene considerato il cablaggio del PCB.

Con la posizione dei componenti, è un principio di instradare il cablaggio in base alla posizione dei componenti e le tracce sulla scheda stampata sono il più brevi possibile. Le tracce sono brevi, occupano un piccolo canale e un'area, quindi il tasso di passaggio sarà più alto. I fili dell'estremità di ingresso e dell'estremità di uscita sulla scheda PCB dovrebbero evitare il parallelo adiacente per quanto possibile, e posizionare un filo di terra tra i due fili. Per evitare l'accoppiamento di feedback del circuito. Se la scheda stampata è una scheda multistrato, la direzione di instradamento delle linee di segnale di ogni livello è diversa dalla direzione di instradamento dei livelli adiacenti della scheda. Per alcune linee di segnali importanti, si dovrebbe raggiungere un accordo con il progettista del circuito. In particolare, le linee di segnale differenziali dovrebbero essere instradate a coppie, cercare di renderle parallele, vicino l'uno all'altro, e avere poca differenza di lunghezza. Tutti i componenti sulla scheda PCB minimizzano e accordano i cavi e le connessioni tra i componenti. La larghezza dei fili nella scheda PCB è determinata principalmente dalla forza di adesione tra i fili e il substrato dello strato isolante e dal valore corrente che scorre attraverso di loro. Quando lo spessore della lamina di rame è 0,05 mm e la larghezza è 1-1,5 mm, la temperatura non sarà superiore a 3 gradi attraverso la corrente di 2A. Quando la larghezza del filo è 1.5mm, può soddisfare i requisiti. Per circuiti integrati, in particolare circuiti digitali, 0.02-0.Viene solo selezionato 03mm. Naturalmente, finché è consentito, utilizziamo fili larghi il più possibile, in particolare i cavi di alimentazione e i cavi di terra sulla scheda PCB. La distanza dei fili è determinata principalmente dalla resistenza di isolamento e dalla tensione di rottura tra i fili in buone condizioni. Per alcuni circuiti integrati (IC), il passo può essere inferiore a 5-8mm dal punto di vista del processo. La parte curva del filo stampato è generalmente arcuata e l'uso di tracce con una piega inferiore a 90 gradi è evitato. L'angolo retto e l'angolo incluso influenzeranno le prestazioni elettriche nei circuiti ad alta frequenza. In breve, il cablaggio della scheda stampata dovrebbe essere uniforme, la densità dovrebbe essere appropriata e la consistenza dovrebbe essere buona. Evitare di utilizzare il più possibile fogli di rame di grande area nel circuito. In caso contrario, quando il calore viene generato durante l'uso per un lungo periodo, la lamina di rame si espande facilmente e cade. Se deve essere utilizzato un foglio di rame di grande area, possono essere utilizzati conduttori a griglia. I terminali dei fili sono i pad. Il foro centrale del pad è più grande del diametro del cavo del dispositivo. Se il pad è troppo grande, è facile formare saldatura virtuale durante la saldatura. Il diametro esterno D del pad è generalmente non inferiore a (d+1,2) mm, dove d è l'apertura. Per alcuni componenti con densità relativamente elevata, il diametro del pad è preferibilmente (d+1.0) mm , Dopo che la progettazione del pad è completata, la cornice di contorno del dispositivo deve essere disegnata intorno al pad della scheda stampata, e il testo e i caratteri devono essere contrassegnati contemporaneamente. Generalmente, l'altezza del testo o della cornice dovrebbe essere di circa 0,9 mm e la larghezza della linea dovrebbe essere di circa 0,2 mm. E le linee come testo marcato e caratteri non devono essere premute sui pad. Nel caso di una scheda a due strati, i caratteri sottostanti dovrebbero essere specchiati.

Per far funzionare meglio ed efficacemente il prodotto progettato, la scheda PCB deve considerare la sua capacità anti-interferenza nel design, e ha uno stretto rapporto con il circuito specifico.

Particolare importante è la progettazione di linee elettriche e linee di terra nel circuito stampato. A seconda della grandezza della corrente che scorre attraverso diversi circuiti stampati, cercare di aumentare la larghezza della linea elettrica per ridurre la resistenza del ciclo. Allo stesso tempo, la direzione della linea elettrica e della linea di terra e i dati La direzione di trasmissione rimane la stessa. Contribuire al miglioramento dell'immunità acustica del circuito. Ci sono circuiti logici e circuiti lineari sul PCB, in modo che siano separati il più possibile. Il circuito a bassa frequenza può essere messo a terra in parallelo in un singolo punto. Il cablaggio effettivo può essere collegato in serie e quindi messo a terra in parallelo. Il circuito ad alta frequenza può essere collegato in serie in punti multipli. Il filo di terra dovrebbe essere corto e spesso. Per i componenti ad alta frequenza, può essere utilizzato un foglio rettificato di grande area. Il filo di terra dovrebbe essere il più spesso possibile. Se il filo di terra è molto sottile, il potenziale di terra cambierà con la corrente, che ridurrà le prestazioni anti-rumore. Pertanto, il filo di terra dovrebbe essere ispessito in modo che possa raggiungere tre correnti ammissibili sul circuito stampato. Se il design permette al filo di terra di avere un diametro di larghezza superiore a 2-3mm, nei circuiti digitali, la maggior parte dei fili di terra sono disposti in un loop per migliorare la capacità anti-rumore. Nella progettazione della scheda PCB, è generalmente di routine configurare condensatori di disaccoppiamento appropriati nelle parti chiave della scheda stampata. Collegare un condensatore elettrolitico 10-100uF attraverso la linea all'ingresso di alimentazione. Generalmente, un condensatore ceramico 0.01PF dovrebbe essere disposto vicino al pin 20-30. Generalmente, Il perno dell'alimentazione del circuito integrato con 20-30 pin deve essere organizzato. Nelle vicinanze, un condensatore a chip magnetico 0.01PF dovrebbe essere organizzato. Per chip più grandi, ci saranno diversi pin di alimentazione e un condensatore di disaccoppiamento dovrebbe essere aggiunto vicino a loro. Per chip con più di 200 pin, aggiungili su tutti e quattro i lati. Sono installati almeno due condensatori di disaccoppiamento. Se lo spazio è insufficiente, Un condensatore al tanto 1-10PF può anche essere disponibile su 4-8 chip. Per i componenti con debole capacità anti-interferenza e grandi cambiamenti di spegnimento, il condensatore di disaccoppiamento dovrebbe essere collegato direttamente tra la linea di alimentazione e la linea di terra del componente. Il cavo di piombo collegato al condensatore non è facile essere troppo lungo. Dopo che la progettazione del componente e del circuito del circuito è completata, è necessario considerare il suo processo di progettazione. Lo scopo è quello di eliminare vari fattori avversi prima dell'inizio della produzione e, allo stesso tempo, la fabbricabilità del circuito stampato deve essere presa in considerazione per produrre prodotti e lotti di alta qualità. in produzione.

Il processo del circuito stampato è già stato coinvolto nel posizionamento e cablaggio dei componenti.

Il processo di progettazione del circuito è principalmente quello di assemblare organicamente il circuito e i componenti che abbiamo progettato attraverso la linea di produzione SMT, in modo da ottenere una buona connessione elettrica e raggiungere il layout di posizione dei nostri prodotti progettati. Pad design, cablaggio e anti-interferenza, ecc., devono anche considerare se la scheda che abbiamo progettato è facile da produrre, può essere assemblata con la moderna tecnologia di assemblaggio - tecnologia SMT, e allo stesso tempo, è necessario raggiungere le condizioni che non consentono di produrre prodotti difettosi in produzione. Design alto. Nello specifico, ci sono i seguenti aspetti:

1) Diverse linee di produzione SMT hanno le proprie condizioni di produzione diverse, ma in termini di dimensioni della scheda PCB, la dimensione singola della scheda PCB non è inferiore a 200 * 150mm. Se il lato lungo è troppo piccolo, l'imposizione può essere utilizzata. Allo stesso tempo, il rapporto tra lunghezza e larghezza è 3: 2 o 4: 3. Quando la dimensione del circuito stampato è maggiore di 200150mm, la forza meccanica del circuito stampato dovrebbe essere considerata.

2) Quando la dimensione del circuito stampato è troppo piccola, è difficile per il processo di produzione di tutta la linea SMT e non è facile da produrre in serie. Allo stesso tempo, viene formato un intero bordo adatto per la produzione di massa e la dimensione dell'intero bordo dovrebbe essere adatta alle dimensioni della gamma incollabile.

3) Al fine di adattarsi al posizionamento della linea di produzione, l'impiallacciatura deve lasciare un intervallo di 3-5mm senza posizione alcun componente, e il pannello dovrebbe avere un bordo di processo di 3-8mm. Ci sono tre forme di connessione tra il bordo del processo e la scheda PCB: , with a separation groove, B ha un bordo del giro e una scansione di separazione, and C has a lap edge and no separation groove. Dotato di tecnologia di blanking. Secondo la forma della scheda PCB, Ci sono diversi tipi di puzzle. Il bordo di processo della scheda PCB ha diversi metodi di posizionamento in base ai diversi modelli. Alcuni hanno fori di posizionamento sul bordo del processo. Il diametro del foro è di 4-5 cm. In confronto, la precisione di posizionamento è superiore a quella del bordo. Il modello di posizionamento del foro di posizionamento dovrebbe essere dotato di fori di posizionamento durante l'elaborazione delle schede PCB e il design del foro dovrebbe essere standard per evitare inconvenienti alla produzione.

4) Al fine di individuare meglio e raggiungere una maggiore precisione di posizionamento, è necessario impostare un punto di riferimento per la scheda PCB. Se c'è un punto di riferimento e se l'impostazione è buona o cattiva influisce direttamente sulla produzione di massa della linea di produzione SMT. La forma del punto di riferimento può essere quadrata, cerchio, triangolo, ecc. E il diametro dovrebbe essere compreso tra 3 e 5 mm, senza inserire componenti e cavi. Allo stesso tempo, il punto di riferimento dovrebbe essere liscio e piatto, senza alcun inquinamento. Il design del punto di riferimento non dovrebbe essere troppo vicino al bordo della scheda, ma a distanza di 3-5mm.

5) Dal processo di produzione globale, la forma del bordo è a passo, specialmente per la saldatura ad onda. L'uso di un rettangolo è conveniente per il trasporto. Se c'è uno spazio nella scheda PCB, lo spazio deve essere recuperato sotto forma di un bordo di processo. Per una singola scheda SMT, è autorizzata una lacuna. Tuttavia, la scansione non è facile da essere troppo grande e dover essere inferiore a 1/3 della lunghezza del lato.

Insomma, la generazione di prodotti difettosi è possibile in ogni link, ma per quanto riguarda il design della scheda PCB, dobbiamo considerare tutti gli aspetti, in modo che non solo può raggiungere lo scopo di progettare il prodotto, ma essere adatti anche alla linea di produzione SMT in produzione. Produzione di massa, provare il nostro meglio per progettare scheda PCB di alta qualità,e ridurre la possibilità di prodotti difettosi.