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PCBブログ - PCB多層板に基づく設計方法の解析

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PCB多層板に基づく設計方法の解析

2022-12-09
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Author:iPCB

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Pcb多層板 

1.板形状、寸法及び層数の決定

1)どのプリント配線基板にも、他の構造部品と整合する問題がある。そのため、プリント基板の形状とサイズは製品の全体構造に基づいていなければならない。しかし、生産技術の観点から見れば、できるだけ簡単であるべきだ。一般的にはアスペクト比の小さい長方形であり、生産効率を高め、人件費を削減するのに有利である。

2.)層数は回路性能、回路基板サイズ及び回路密度の要求に基づいて決定しなければならない。多層プリント配線板では、4層板と6.層板が最も広く使用されている。例えば、4層板は2つのワイヤ層(部品表面と溶接表面)、1つの電源層と1つの層である。

3)多層板の各層は対称であるべきで、偶数の銅層、すなわち4層、6層、8.層などがあることが好ましい。積層が対称ではないため、板表面が曲がりやすく、特に表面に取り付けられた多層板であることは、より多くの注意を引き起こすべきである。


2.部品の位置と配置方向

1)まず回路の傾向を満たすために、回路原理から素子の位置と配置方向を考慮しなければならない。レイアウトが合理的かどうかはプリント基板の性能、特に高周波アナログ回路に直接影響し、デバイスの位置とレイアウトに対してより厳しい要求がある。

2)ある意味で、コンポーネントの合理的な配置はプリント配線板設計の成功を示している。そのため、プリント基板のレイアウトを準備し、全体的なレイアウトを決定する際には、回路原理を詳細に分析し、まず大型集積回路、大電力管、信号源などの特殊なコンポーネントの位置を決定し、それから他のコンポーネントを配置して、可能な干渉要因を回避する必要があります。

3)一方、コンポーネントの不均一な配置を回避するために、プリント基板の全体的な構造から考慮する必要がある。これはプリント基板の見栄えに影響を与えるだけでなく、組み立てやメンテナンスに多くの不便をもたらしています。


3.電線の配置と配線面積の要求

通常、多層プリント基板の配線は回路機能に基づいて行われる。外層配線の場合、溶接表面にはより多くの配線が必要であり、部品表面にはより少ない配線が必要であり、これはプリント基板のメンテナンスとトラブルシューティングに有利である。干渉を受けやすい細くて密な電線と信号線は通常、内層に配置されている。

大面積銅箔は内層と外層に均一に分布しなければならず、これは板材の反りを減らし、めっき中に表面により均一なコーティングを形成するのに役立つだろう。外観加工が加工中にプリント配線を損傷し、層間短絡を引き起こすことを防止するために、内外配線領域の導電パターンと板縁との間の距離は5.0 ミルより大きくしなければならない。


pcb基板


4.ワイヤ方向と幅の要件

多層基板配線では、電源層、地層、信号層を分離して、電源、地面、信号間の干渉を減らす必要があります。隣接する2層のプリント基板の配線はできるだけ垂直にするか、平行線ではなく斜線と曲線を使用して基板の層間結合と干渉を減らす必要があります。


電線はできるだけ短くしなければならない。特に、小信号回路では、ワイヤが短いほど抵抗が小さくなり、干渉が小さくなります。同じレイヤー上の信号線については、方向を変更する際に尖った角を避ける必要があります。導線の幅は回路の電流とインピーダンスの要求に基づいて決定しなければならない。電源入力ケーブルは大きく、信号ケーブルは小さくする必要があります。


一般的なデジタルボードでは、電源入力線の線幅は50〜80 mil、信号線の線幅は6〜10 milとすることができる。

ワイヤ幅:0.5、1、0、1.5、2.0、

許容電流:0.8、2.0、2.5、1.9、

導体抵抗:0.7.、0.41、0.31、0.25、


配線時、配線幅はできるだけ一致し、電線が急に太く細くなるのを避け、インピーダンス整合に有利であるべきである。


5.ドリル寸法とスペーサー要求

1)多層プレート上のアセンブリのドリル寸法は、選択したアセンブリのピン寸法に関係している。ドリル穴が小さすぎると、アセンブリの組み立てと半田付けに影響します。ドリル穴が大きすぎて、溶接時の溶接点が十分ではありません。一般的に、素子穴の直径とスペーササイズの計算方法は、

2)素子孔径=素子ピン径(又は対角線)+(10〜30 mil)

3)素子パッド直径–素子孔直径+18 mm

4)孔径については、主に完成品の板の厚さに依存する。高密度多層板の場合は、通常、板厚の範囲内に制御する必要があります。開口部は5:1です。スルーホールパッドの計算方法は、

5)スルーホールマット直径((スルーホールパッド))−スルーホール直径+12 mil。


6.動力層、地層区分及び開口要求

多層プリント配線基板には、少なくとも1つの電源層と1つの層があります。プリント基板上のすべての電圧は同じ電源層に接続されているため、電源層は領域によって隔離されている必要があります。ゾーン線の寸法は、通常20〜80ミル幅である。電圧が高いほど、領域線は厚くなります。

溶接孔と電源層と地層との接続については、その信頼性を高め、溶接中の大面積金属吸熱による虚溶接を減らすために、一般的な接続板は花孔形式に設計されるべきである。スペーサの孔径-孔径+20 ml。


7.安全間隔要件

安全距離の設定は電気安全の要求に適合しなければならない。一般的に、外導体間の最小距離は4ミル未満ではなく、内導体間の最大距離は4 mm未満ではない。配線が可能な場合は、完成品の歩留まりを高め、完成品の危険性を減らすために、できるだけ間隔を大きくしてください。


8.全板の耐干渉能力を高める要求

多層プリント基板の設計では、回路基板全体の耐干渉性にも注意しなければならない。一般的な方法は次のとおりです。

a、各集積回路の電源と接地付近にフィルタコンデンサを追加し、容量は通常またはである。

b、プリント基板上の敏感な信号に対して、付属のシールド線を単独で増やし、信号源付近の配線をできるだけ減らすべきである。

c、合理的な接地点を選択する。


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