電子設計 - PCB設計における共通の問題

イン 高速PCB設計, 制御可能なインピーダンス板と線路の特性インピーダンスは最も重要で共通の問題の一つである. 最初に、伝送線の定義を理解してください：伝送線はある長さの2つの導体から成ります, つのコンダクターは、信号を送るのに用いられます, and the other is used to receive signals (remember the concept of "loop" instead of "ground"). イン 多層基板, 各行は伝送線路の一部である, そして、隣接した参照面は、第2のラインまたはループとして使うことができる. 「良好なパフォーマンス」伝送線路になるための鍵は、その特性インピーダンスを.
回路基板のキーは、「制御可能なインピーダンスボード」になることで、すべての回路の特性インピーダンスを規則的な値とする, 通常、25オームと70オームの間で. 多層回路基板, 良好な伝送線路性能のためのキーは、その特性インピーダンスを.
しかし、結局のところ特徴的なインピーダンスは何ですか? 特性インピーダンスを理解する最も簡単な方法は、送信中に信号がどのように遭遇するかを見ることである. 同じ断面を持つ送電線に沿って動くとき, これは、図1に示すマイクロ波送信と類似している. この伝送線路に1ボルトの電圧ステップ波を加えたとする. 例えば, a 1 volt battery is connected to the front end of the transmission line (it is located between the transmission line and the loop). 接続, 電圧波信号は光の速度で線に沿って進む. 伝播, その速度は通常約6インチです/ナノ秒. もちろん, この信号は、実際には伝送線路とループとの間の電圧差である, そして、それは伝送線路の任意の点から、そして、ループの隣接したポイントから重くされることができます. イチジク. 図2は、電圧信号の送信を示す図である.
Zen - Year - Chohn ' sアプローチは、信号の信号を発生させ、それをナノ秒で6インチの速度で伝送する. 最初の0.01ナノ秒旅行0.06インチ. この時に, 送信ラインに余分な正電荷がある, そして、ループは過剰な負電荷を有する. それは、2つの導体の間で1ボルトの電圧差を維持するこれらの2つの料金の違いです. そして、これらの2つの導体は、コンデンサを形成する.
次の0.01ナノ秒, 0の電圧を調節する.0から1ボルトまでの06インチの伝送線, 送信ラインにいくつかの正電荷を追加し、受信ラインにいくつかの負電荷を追加する必要があります. 0ごとに.動きの06インチ, より多くの正電荷を送電線に追加しなければならない, さらに負の電荷をループに加える必要がある. あらゆる0.01ナノ秒, 送電線の別のセクションを充電するのを止める必要があります, そして、このセクションに沿って信号が伝播し始める. 充電は送電線の先端の電池から来る. この線に沿って動くとき, 伝送線路の連続部分を充電する, 従って、伝送線路とループとの間に1ボルトの電圧差が形成される. あらゆる0.01ナノセカンドトラベル, some charge (±Q) is taken from the battery, and the constant amount of electricity (±Q) flowing out of the battery within a constant time distance (±t) is a constant current. ループに流れ込む負の電流は、実質的に、流れ出る正の電流と等しい, そして、それはちょうど信号波のフロントエンドにあります. 交流は、上側回路および下部回路によって形成されるキャパシタを通過して、全サイクルを完了する.
PCB (プリント回路基板) abbreviation for プリント回路基板

The detailed method is as follows
1. Purpose and Function
1.1スタンダードデザインワーク, 消費効率の向上と製品品質の向上.
2. Scope of application
1.1つのVCDスーパーVCDDVD音とXXX社の開発部の他の製品.
3. 責任. manner
3.1すべての電子技術者, XXX開発部門における技術者とコンピュータドラフト.
4. Qualifications and training
4.1 Have a foundation in electronic technology;
4.2 Have basic computer operation knowledge;
4.3コンピュータのPCB描画ソフトウェアのアプリケーションに精通した.
5. Work instruction (the length unit is MM)
5.銅箔の最小線幅：0.パネル用3 mm, 0.パネル用2 mm, と1.0mm minimum for the edge copper foil
5.銅箔の最小間隙：パネル：0.3 mm, パネル: 0.2 mm.
5.3銅箔と基板縁の間の最小距離は0である.55 mm, コンポーネントとボードエッジの最小距離は5です.0 mm, プレートとボードエッジの間の最小距離は4です.0 mm
5.4 The サイズ (diameter) of the pad of ordinary through-hole device components is twice the aperture, 両面板の最小値は1である..5 mm, そして、片面ボードの最小値は2です.0 mm. あなたが丸いパッドを使うことができないならば, ウエストサークル型パッド, as shown in the figure below (if there is a standard component library,
Then the standard component library shall prevail)
The relationship between the long side and short side of the pad and the hole is:
5.5電解コンデンサは加熱素子に触れることができない, ハイパワー抵抗器, バリスタ, 電圧装置, ヒーター, etc. decapacitorとラジエーターの間の最小距離は10です.0 mm, そして、コンポーネントとラジエーターの間の最小距離は2です.0 mm.
5.6 Large-scale components (such as transformers, 直径15の電解コンデンサ.〇ミリメートル以上, 高電流ソケット, etc.) increase the copper foil and upper tin area as shown in the figure below; the shadow local area must be the same as the pad area.
5.7 There can be no copper foil (except grounding request) components within the screw hole radius of 5.0MM. ((構造図で必要に応じて)).
5.8上部の錫の位置にシルクスクリーンオイルはありません.
5.9パッド間の中心距離が2未満の場合.5 mm, 隣接するパッドは、シルクスクリーンオイルでラップされなければならない, インクの幅は0である.2MM (0.5MM is recommended).
5.10は、ICの下で、または、モータの下でジャンパーを置きません, ポテンショメータ, その他の金属製シェル.
5.大面積11 PCB設計 (( 500 cm 2以上)), はんだ付け炉を通過する際にPCBボードの曲げを避ける, and leave a 5 to 10mm wide gap in the middle of the PCB board without placing components (wiring), はんだ付け炉を通すのに使われる. PCBボードの曲げを避けるためにプレッシャーストリップを追加する場合, the shaded area in the following figure::
5.12各々のトランジスタは、E, c, シルクスクリーンのBフィート.
5.13錫炉を通過した後にはんだ付けする必要がある部品, プレートは、錫の位置から駆動されなければならない, そして、方向は通過方向と反対です. 表示孔の大きさは0である.5 mmから1.0MM as shown in the figure below:
5.14ダブルパネルの設計, 金属シェル部品に注意を払う. シェルおよびプリントボードは、プラグインの間、プリント板に接触している. トップパッドを開けてはならない. It must be covered with green oil or silk screen oil (such as two-pin crystal oscillator).
5.15はんだ接合の短絡を低減するために, すべての両面プリント基板は、ビアホール内に緑色のオイル窓を有しない.
5.16固体矢印は、TiN炉の方向をマークするために使用されなければならない 各PCB:
5.17ホール間の最小間隔は1です.25MM (double panel is invalid)
5.18プランニング, ディップの配置方向 パッケージIC 半田付け炉の方向に垂直でなければならない, 平行でない, 下記の図に示すように；計画が困難なら, the allowable placement of the IC (OP パッケージIC placement direction is opposite to DIP ).
5.19配線方向は次数または垂直である, そして、垂直から程度への転換の程度は、入るために45度を行かなければなりません.
5.20コンポーネントの配置は、水平または垂直です.
5.21シルクスクリーン文字は、左右に90度.
5.円形パッドに銅箔の幅が丸いパッドの直径より小さいならば, その後、ティアドロップを追加する必要があります. As shown in the figure:
5.23マテリアルコードと設計番号をボードの空き領域に配置する必要があります.
5.24は、接地または電源として配線なしでセンターを合理的に使用します.
5.25配線はできるだけ短いはずです. クロックラインのより短い配線に特に注意を払う, 低レベルの信号線とすべての高周波ループ.
5.26アナログ回路とデジタル回路の接地線および電源システムは完全に分離されるべきである.
5.27 If there is a large area of ground wire and power wire area on the printed board (the area exceeds 500 スクエア millimeters), 窓の一部を開けなければならない. As shown in the figure:
5.28電気的なプリント板の位置決め穴規則は以下の通りです. コンポーネントは影に配置することはできません, ハンドプラグコンポーネントを除く. Lの範囲は、50, そして、Hの範囲は、50., それが330 x 250を超えるならば, これは、マニュアルボードに置き換えられます. 位置決め穴は長辺になければならない.
の基本概念 PCB設計
1) Use as little as possible
Once a via is selected, それと周囲の実体の間のギャップを処理してください, 特に中間層とビアによって容易に無視される線とビアの間のギャップ. 自動ルーティングなら, あなたは自動的にそれを処理するには. (2) The larger the current-carrying capacity required, 必要なビアのサイズが大きい. 例えば, 電力層および接地層を他の層に接続するために使用されるビアは、より大きい.
3. Silk screen layer (Overlay)
In order to facilitate the installation and maintenance of the circuit, 必須のロゴパターンおよびテキスト・コードは、プリントボードの上下の表層に印刷される, コンポーネントラベルや名目値など, コンポーネントの概要とメーカーのロゴ, 消費の日付, etc. シルクスクリーン層の関連内容を設計する場合, 多くの初心者は、テキストシンボルのユニフォームと美しい配置に注意を払うだけです, そして、実際に生じるPCB効果を無視する. 彼らが設計したプリント基板に, キャラクタは、コンポーネントによってブロックされるかまたははんだ付け領域に侵入して、ワイピングされた, いくつかのコンポーネントが隣接するコンポーネントにマークされました. そのような様々なデザインは、アセンブリとメンテナンスに多くをもたらすでしょう. 不便な. シルクスクリーンの文字のレイアウトの正しいガイドラインは, ステッチを見る, 美しくて寛大な.
4. The particularity of SMD
There are a large number of SMD packages in the Protel package library, それで, 表面半田付け装置. このタイプのデバイスの小型化に加えて、ピンホールの片面分散が最大の特徴である. したがって, この種のデバイスを選択するとき, it is necessary to define the surface of the device to avoid "missing pins (Missing Plns)". 加えて, このタイプのコンポーネントの関連するテキスト注釈は、コンポーネントが配置されている面に沿って配置できます.
5. Grid-like filling area (External Plane) and filling area (Fill)
Just like the names of the two, ネットワーク形充填領域は、銅箔の大きな領域をネットワークに配置することである, そして充填領域は銅箔をそのまま保つだけである. 初心者は、しばしばデザインプロセスの間、コンピュータの2つの違いを見ません. 本来, あなたはそれを理解するために写真をズームインする必要があります. それは、2つの間の違いを見るのが普通難しいので、正確です, だから使用するとき, 両者を区別するのはさらに不注意だ. 前者は回路特性の高周波妨害を抑制することに強い影響を及ぼすことを強調すべきである, 必要に応じて. 特定の領域を遮蔽領域として使用する場合、大面積充填中心は特に好適である, 分割領域, または高電流電力線. 後者は、通常、通常の線の端または小さな領域が満たされることを必要とする転送領域の中心で使用される.
6. Pad
The pad is the most frequently contacted and most important concept in PCB設計, しかし初心者はその選択と修正を無視しやすい, とデザインの円形のパッドを使用して. コンポーネントのパッド型を選択するには, 形状を総合的に考慮する必要がある, size, レイアウト, 振動・加熱条件, コンポーネントの強制方向. Protelは、パッケージのライブラリ内のさまざまなサイズと形状のパッドのシリーズを提供します, ラウンドのような, square, 八角形, 丸い位置決めパッド, しかし、時々、これは十分でなくて、私自身で編集される必要があります. 例えば, 熱を発生するパッドのために, ストレスが大きい, 電流が大きい, それらは「涙滴形」に設計できる. カラーテレビのライン出力変圧器のピンパッドのデザインでは、誰もが知っている, 多くのメーカーは、このように. 一般的に言えば, 上記以外に, 自分でパッドを編集するとき, you should also consider the following guidelines:
(1) When the shape does not differ in length, consider that the difference between the connection width and the specific side length of the pad should not be too large;
(2) It is often necessary to use asymmetric pads with asymmetrical length when wiring between component lead angles;
(3) The size of the pad hole of each component should be edited separately according to the thickness of the component pin. 穴の大きさは0です.2から0.ピンの直径より4 mm大きい.
7. Various types of membranes (Mask)
These films are not only indispensable in the PCB manufacturing process, しかし、部品溶接の必要条件. 「膜」の位置とその機能によると, the "membrane" can be divided into component surface (or welding surface) soldering mask (TOp or Bottom) and component surface (or soldering surface) solder mask (TOp or BottomPaste Mask). それはちょうどそれのように. はんだマスクは、はんだ付け性を向上させるためにパッドに適用されるフィルムの層である, それで, 緑色のボード上の明るい色の斑点はパッドよりわずかに大きい. はんだマスクの状況は正反対です, 完成したボードをはんだ付けなどのはんだ付け方法に適合させるために, そして、ボード上のノンパッド上の銅箔は、缶詰にならないことが要求される. したがって, 塗料の層は、これらの部分に錫が適用されないように、パッド以外のすべての部分に適用されなければならない. 見える, これら2つの膜は相補的関係である. この議論から, it is not difficult to be sure that the menu
Similar to the settings of "solder Mask En1argement" and other items.
8. フライングライン, flying line has two meanings:
(1) A rubber band-like network connection used for inspection during automatic wiring. コンポーネントがネットワークテーブルを通して輸入されたあと、予備計画は作られました, “ショーコマンド”は、計画の下にネットワーク接続を表示するために使用することができます., この種のインターリーブを最小限にするために、コンポーネントの位置を時間的に調整する, 最大の配線速度を得るために. このステップはとても重要です, ナイフを研いで、誤って薪を切っていないと言える, より多くの時間と価値がかかる! 加えて, 仕上げ後の自動配線, どのネットワークが展開されていないか, また、この関数を使用して見つけることができます. 展開されていないネットワークを見つける, 手動で補償できます, あなたが本当に得ることができるならば, あなたは“フライングライン”の2番目の意味を使用します, それで, 将来これらのネットワークをプリントボードに接続するために、ワイヤーを使用してください. 回路基板が大容量の自動ライン生産であるならば、何を告白される必要があるかということです, このフライングラインは、0オームの抵抗および均一なパッド間隔を有する抵抗素子とみなすことができる.
設計を止める.
プリント回路基板 あらゆる種類の電子装置に存在する. ある装置に電子部品があるならば, それらはすべて異なるサイズのPCBs. 様々な小さな部品を固定することに加えて, PCBの主な機能は上部部品間の電気的接続を提供することである. 電子デバイスがますます複雑になるにつれて, ますます多くの部品が必要, そして、PCB上の回路と部品はますます高密度になっている. 標準のPCBはこのように見えます. The bare board (no parts on it) is also often called "Printed Wiring Board (PWB)".
基板自体のベースプレートは、屈曲しにくい絶縁性及び断熱性材料からなる. 外部に見る小さな回路材料は銅箔である. 銅箔は、板の上に元々覆われていた, しかし、その一部は製造工程中にエッチングされた, そして残りの部分は小さな線のネットワークとなった. . これらの線を導体パターンや配線と呼ぶ, そして、PCBの上の部品のための回路接続を提供するために用いる.
部品をPCBに固定するために, 配線に直接ピンをはんだ付けする. On the most fundamental PCB (single panel), 部品は片面に集中している, そして、ワイヤーは反対側に集中します. このように, ピンが板を向こう側に通るように板に穴をあけなければならない, それで、部品のピンは反対側にはんだ付けされる. このため, PCBの前面と裏面はそれぞれコンポーネント側とはんだ側と呼ばれる