Dati PCB - Spiegazione dettagliata di tre metodi speciali di condivisione e ispezione del cablaggio del PCB

Prima di spiegare il lavoro di ispezione dopo il Scheda PCB il cablaggio è completato, Introdurrò le speciali abilità di cablaggio dei tre tipi di PCB. Il routing del layout PCB sarà spiegato da tre aspetti: routing ad angolo retto, routing differenziale, and serpentine routing:

1. Right-angle wiring (three aspects)
The influence of right-angle wiring on the signal is mainly reflected in three aspects: first, l'angolo può essere equivalente a un carico capacitivo sulla linea di trasmissione, rallentamento del tempo di salita; secondo, la discontinuità dell'impedenza causerà la riflessione del segnale; terzo, l'angolo retto è generato da EMI, a campi di progettazione RF superiori a 10GHz, Questi piccoli angoli retti possono diventare il fulcro di problemi ad alta velocità.

2. Differential traces ("equal length, uguale distanza, reference plane")
What is a differential signal (Differential Signal) In termini profani, l'estremità motrice invia due segnali di uguale valore e di fase opposta, e l'estremità ricevente giudica lo stato logico "0" o "1" confrontando la differenza tra le due tensioni. La coppia di tracce che portano il segnale differenziale è chiamata traccia differenziale. Rispetto alle normali tracce di segnale monoterminale, differential signals have obvious advantages in the following three

Aspect:
1. Forte capacità anti-interferenza, perché l'accoppiamento tra le due tracce differenziali è molto buono. Quando c'è interferenza di rumore nel mondo esterno, sono quasi accoppiati alle due linee contemporaneamente, e l'estremità ricevente si preoccupa solo della differenza tra i due segnali. Pertanto, Il rumore esterno in modalità comune può essere completamente cancellato.
2. Può efficacemente sopprimere l'IME. Allo stesso modo, perché le polarità dei due segnali sono opposte, i campi elettromagnetici irradiati da loro possono annullarsi a vicenda. Più stretto è l'accoppiamento, meno energia elettromagnetica viene rilasciata al mondo esterno.
3. Posizionamento temporale, perché il cambio di commutazione del segnale differenziale si trova all'intersezione dei due segnali, a differenza dei normali segnali monoterminale che si basano su due tensioni di soglia, alto e basso, quindi è meno influenzato dal processo e dalla temperatura, e può ridurre gli errori di temporizzazione. È anche più adatto per circuiti con segnali di bassa ampiezza. The current popular LVDS (low voltage differential signaling) refers to this small-amplitude differential signaling technology.

3. Serpentine line (adjustment delay)
Serpentine line is a type of routing method often used in Layout. Il suo scopo principale è quello di regolare il ritardo per soddisfare i requisiti di progettazione di temporizzazione del sistema. The two key parameters are the parallel coupling length (Lp) and the coupling distance (S). Ovviamente, quando il segnale è trasmesso sulla traccia serpentina, l'accoppiamento avverrà tra segmenti di linea paralleli, sotto forma di modalità differenziale. Piccolo, più grande è la Lp, maggiore è il grado di accoppiamento. Può portare alla riduzione del ritardo di trasmissione e ridurre notevolmente la qualità del segnale a causa del crosstalk. Il meccanismo può riferirsi all'analisi di modalità comune e modalità differenziale crosstalk. Here are a few tips for Layout engineers when dealing with snakes:
1) Try to increase the distance (S) of parallel line segments, almeno superiore a 3H, H si riferisce alla distanza dalla traccia del segnale al piano di riferimento. In layman's terms, è per percorrere una grande curva. Finché S è abbastanza grande, l'effetto di accoppiamento reciproco può essere quasi completamente evitato.
2) Reduce the coupling length Lp. Quando il doppio ritardo Lp si avvicina o supera il tempo di aumento del segnale, il crosstalk generato raggiungerà la saturazione.
3) The signal transmission delay caused by the serpentine line of the strip line or the buried microstrip line is smaller than that of the microstrip line. Teoricamente, la stripline non influenzerà la velocità di trasmissione a causa della modalità differenziale crosstalk.
4) For high-speed and signal lines with strict timing requirements, Cerca di non prendere linee serpentine, soprattutto per non meandri in una piccola area.
5) Serpentine traces with any angle can often be used, che può efficacemente ridurre l'accoppiamento tra di loro.
6) In high-speed Progettazione PCB, la linea serpentina non ha la cosiddetta capacità filtrante o anti-interferenza, e può solo ridurre la qualità del segnale, quindi è utilizzato solo per la corrispondenza temporale e nessun altro scopo.
7) Sometimes the spiral routing can be considered for winding. La simulazione mostra che l'effetto è migliore del normale routing serpentino.

Generale Progettazione PCB drawing inspection items
1) No circuit analysis; no circuit is divided into basic units in order to smooth the signal;
2) Does the circuit allow the use of short or isolated critical leads;
3) Where must be shielded, is it effectively shielded;
4) Make full use of the basic grid graphics without;
5) Whether the size of the printed circuit board is the size;
6) Whether to use the selected wire width and spacing as much as possible;
7) Whether the preferred pad size and hole size are used;
8) Whether the photographic plate and sketch are suitable;
9) Is there less jumper wire used; does the jumper wire pass through components and accessories;
10) Are the letters visible after assembly; are their sizes and models correct;
11) In order to prevent blistering, è stata aperta la grande area di lamina di rame?
12) Are there tool positioning holes?

PCB electrical characteristics inspection items:
1) Has the influence of wire resistance, inductance and capacità been analyzed; especially the impact of the critical voltage drop to grounding;
2) Whether the spacing and shape of the wire accessories meet the insulation requirements;
3) Whether the insulation resistance value is controlled and specified at key points;
4) Whether the polarity is adequately identified;
5) Has the influence of wire spacing on leakage resistance and voltage been measured from a geometrical point of view?
6) Has the medium that changed the surface coating been identified?

PCB physical characteristics inspection items:
1) Whether all pads and their positions are suitable for final assembly;
2) Whether the assembled printed circuit board can meet the shock and vibrazioni energy conditions;
3) What is the spacing of the specified standard components;
4) Are the components that are not firmly installed or the heavier components fixed?
5) Is the heat dissipation and cooling of the heating element correct? Or is it isolated from printed circuit boards and other thermal components;
6) Are the voltage dividers and other multi-lead components positioned correctly?
7) Is the arrangement and orientation of components easy to inspect;
8) Whether all possible interference on the printed circuit board and on the entire printed circuit board assembly has been eliminated;
9) Whether the size of the positioning hole is correct;
10) Whether the tolerance is complete and reasonable;
11) Control and sign off the physical properties of all coatings;
12) Whether the ratio of the diameter of the hole to the lead wire is within the acceptable range.

PCB mechanical design factors:
Although the printed circuit board uses mechanical methods to support components, non può essere utilizzato come parte strutturale dell'intero dispositivo. Sul bordo della lastra di stampa, almeno ogni 5 pollici per una certa quantità di supporto. The factors that must be considered in the selection and design of printed circuit boards are as follows;
1) The structure of the printed circuit board - size and shape.
2) The type of mechanical accessories and plugs required.
3) The adaptability of the circuit to other circuits and environmental conditions.
4) Consider mounting the printed circuit board vertically or horizontally according to some factors such as heat and dust.
5) Some environmental factors that need special attention, come la dissipazione del calore, ventilazione, shock, vibration, umidità. Polvere, spray salino e radiazioni.
6) Degree of support.
7) Hold and fix.
8) Easy to take off.

PCB printed circuit board installation requirements:
It should be supported within at least 1 inch of the three edge edges of the printed circuit board. Secondo l'esperienza pratica, la distanza tra i punti di supporto dei circuiti stampati con uno spessore di 0.031--0.062 pollici dovrebbero essere almeno 4 pollici; per circuiti stampati di spessore superiore a 0.093 pollici, la distanza dei punti di supporto dovrebbe essere di almeno 5 pollici. Prendendo questa misura aumenta la rigidità del circuito stampato e distrugge le possibili risonanze del circuito stampato. Un certo circuito stampato di solito tiene conto dei seguenti fattori prima di decidere sulla tecnologia di montaggio utilizzata per loro.
1) The size and shape of the printed circuit board.
2) Number of input and output terminals.
3) Available equipment space.
4) The desired ease of loading and unloading.
5) The type of installation accessories.
6) The required heat dissipation.
7) Required shieldability.
8) The type of circuit and its relationship with other circuits.

Dial-out requirements for printed circuit boards:
1) No PCB area required to mount components.
2) The influence of plugging tools on the installation distance between two printed circuit boards.
3) The mounting holes and slots should be specially prepared in the design of the printed circuit board.
4) When the plug-in tool is to be used in the equipment, soprattutto la sua dimensione dovrebbe essere considerata.
5) A plug-in device is required, che di solito è fissato all'assemblea del circuito stampato con rivetti.
6) In the mounting frame of printed circuit boards, disegni speciali come flange portanti sono richiesti.
7) The adaptability of the plugging tools used to the size, forma e spessore del circuito stampato.
8) The cost involved in the use of plugging and unplugging tools includes both the price of the tool and the increased expenditure.
9) In order to tighten and use plug-in tools, è necessario avere accesso all'interno dell'apparecchiatura in una certa misura.

PCB Mechanical Considerations:
Substrate properties that have a significant impact on printed circuit assemblies are: water absorption, coefficiente di espansione termica, proprietà termiche, resistenza alla flessione, resistenza agli urti, resistenza alla trazione, resistenza al taglio e durezza. Tutte queste proprietà influenzano sia la funzionalità della struttura del circuito stampato che la produttività della struttura del circuito stampato. Per la maggior parte delle applicazioni, the printed circuit board's dielectric backing is one of the following:
1) Phenolic impregnated paper.
2) Acrylic-polyester impregnated glass mat with random arrangement.
3) Epoxy impregnated paper.
4) Epoxy impregnated glass cloth.
Ogni substrato può essere ignifugo o combustibile. Quanto sopra 1, 2 e 3 possono essere perforati. Il materiale comunemente usato per i circuiti stampati con foro metallizzato è tessuto epossidico-vetro. La sua stabilità dimensionale è adatta per l'uso in circuiti ad alta densità, e può ridurre il verificarsi di crepe nei fori metallizzati. Uno svantaggio del laminato in tessuto di vetro epossidico è che è difficile perforare nella solita gamma di spessori dei circuiti stampati, per questo motivo tutti i fori sono solitamente forati e viene utilizzata un'operazione di fresatura di copia per formare la forma del circuito stampato.

PCB Electrical Considerations:
In DC or low-frequency AC applications, Le importanti proprietà elettriche dei substrati isolanti sono: resistenza all'isolamento, isolamento anti-elettrico e resistenza del conduttore stampato e resistenza alla rottura. In applicazioni ad alta frequenza e microonde, è: costante dielettrica, capacitance, e fattori di dissipazione. In tutte le applicazioni, tuttavia, la capacità di carico corrente dei conduttori stampati è importante.
Modello del cavo: percorso di routing PCB e posizionamento, nei limiti delle regole di cablaggio specificate, I fili stampati dovrebbero prendere un breve percorso tra i componenti. Limitare il più possibile l'accoppiamento tra fili paralleli. Un buon design richiede un piccolo numero di strati di cablaggio, e richiede anche un filo largo e una piccola dimensione del pad corrispondente alla densità di imballaggio richiesta. Gli angoli taglienti e taglienti del filo dovrebbero essere evitati perché gli angoli arrotondati e gli angoli interni lisci possono evitare alcuni problemi elettrici e meccanici che possono sorgere.

PCB width and thickness:
Ampacity of etched copper conductors on rigid printed circuit boards. Per filo da 1 oz e 2 oz, allow for a 10% reduction of nominal value (based on load current), taking into account normal variations in etching method and copper foil thickness and temperature differences; for protected printed circuit board assembly Components (substrate thickness less than 0.032 pollici, copper foil thickness more than 3 ounces) are reduced by 15%; for dip soldered printed circuit boards, è consentita una riduzione del 30%.

Spaziatura del cavo PCB: La spaziatura dei fili deve essere determinata per eliminare la rottura della tensione o l'arco tra i fili adiacenti. Spacing is variable and depends primarily on the following factors: 1) The peak voltage between adjacent conductors. 2) Atmospheric pressure (working height). 3) The coating used. 4) Capacitive coupling parameters. I componenti ad impedenza critica o ad alta frequenza sono generalmente posizionati vicini tra loro per ridurre i ritardi di fase critica. i trasformatori e i componenti induttivi devono essere isolati per evitare l'accoppiamento; I cavi del segnale induttivo devono essere eseguiti ortogonalmente ad angolo retto; I componenti che generano rumore elettrico dovuto al movimento del campo magnetico devono essere isolati o montati rigidamente per evitare vibrazioni eccessive.

PCB Wire Pattern Check:
1) Whether the wire is short and straight without sacrificing function;
2) Whether the limitation of wire width is complied with;
3) There is no space between wires, tra fili e fori di montaggio, and between wires and pads that must be guaranteed;
4) Whether the parallel arrangement of all wires (including component leads) is relatively close is avoided;
5) Whether acute angles (90°C or less) are avoided in the wire pattern.

PCB Design Project Check Item List:
1) Check the rationality and correctness of the schematic diagram;
2) Check the correctness of the component packaging of the schematic diagram;
3) The distance of strong and weak electricity, the distance of isolation area;
4) Check the schematic diagram and PCB diagram correspondingly to prevent the loss of the network table;
5) Whether the package of the component is consistent with the actual product;
6) Whether the placement of components is appropriate:
7) Whether the components are easy to install and disassemble;
8) Check whether the temperature sensitive element is too close to the heating element;
9) Whether the distance and direction of the mutual inductance components are appropriate;
10) Whether the placement between the connectors is smooth;
11) Easy to plug and unplug;
12) Input and output;
13) Strong and weak electricity;
14) Whether digital simulation is interleaved;
15) Arrangement of windward and leeward elements;
16) Whether the directional element is wrongly flipped instead of rotated;
17) Whether the mounting holes of the component pins are suitable and whether it is easy to insert;
18) Check whether the empty foot of each component is normal and whether it is a leak;
19) Check whether there are vias in the upper and lower layers of the same network table, and the pads are connected through the holes to prevent disconnection and ensure the integrity of the line;
20) Check whether the upper and lower characters are placed correctly and reasonably, e non mettere componenti per coprire i caratteri, so as to facilitate the operation of welding or maintenance personnel;
21) The connection between the upper and lower layers of the very important line should not only be connected by the pads of the in-line components, but also by the vias;
22) The arrangement of the power supply and signal lines in the socket shall ensure the integrity and anti-interference of the signal;
23) Pay attention to the proper ratio of pads and solder holes;
24) Each plug should be placed on the edge of the Scheda PCB as much as possible and easy to operate;
25) Check whether the component label is consistent with the component, and the components are placed in the same direction as possible and placed neatly;
26) The power and ground wires should be as thick as possible without violating the design rules;
27) Under normal circumstances, lo strato superiore è orizzontale, lo strato inferiore è verticale, and the chamfer is not less than 90 degrees;
28) Whether the size and distribution of the mounting holes on the PCB are appropriate, and minimize the bending stress of the PCB;
29) Pay attention to the height distribution of components on the PCB and the shape and size of the Scheda PCB per garantire un facile montaggio.