PCB技術 - プリント基板原理と干渉対策

の設計原理と干渉防止対策プリント基板は、電子製品における回路素子及び装置の支持部材である. それは、回路構成要素と器材の間で電気接続を提供します. 電力技術の急速な発展, PGBの密度は増加し続けている. PCB設計 反干渉能力に大きな影響を与える. したがって, 実行するとき PCB設計.

PCB設計の一般原則は従わなければなりません、そして、干渉防止設計の要件は満たさなければなりません。

電子回路の最良の性能を得るためには、部品の構造や配線のレイアウトが非常に重要である。良質で低コストのPCBを設計するために。

以下の一般的な原則に従います。

レイアウトファースト, PCBのサイズを考える. 時 PCBサイズ 大きすぎる, プリント回路は長くなる, インピーダンスが増える, アンチノイズ能力が低下する, そして、コストが増加します. If the PCBサイズ 小さすぎる, 放熱は良くない, 隣接する回路は容易に干渉される. 決定後 PCBサイズ. 次に、特殊なコンポーネントの位置を決定します.

最後に、回路の機能単位に従って回路の全ての構成要素を配置する。

特別な構成要素の位置を決定するとき、以下の原則が続くべきです：可能な限り高周波成分間の接続を短くして、それらの分配パラメタと相互電磁干渉を最小にしてください。

干渉に影響されやすいコンポーネントは、あまりにも近接している必要はありませんし、入力および出力コンポーネントは可能な限り遠くにする必要があります。

いくつかの構成要素または導体間に高い電位差がある可能性があり、それらの間の距離は、偶然の短絡を避けるために増加しなければならない。マニュアルのデバッグ時には容易に到達できない箇所では、高電圧部品をできるだけ配置しなければならない。

15 g以上の部品をブラケットで固定して溶接する。これらの部品の熱は、プリント基板に設置されるべきではなく、装置の底部に設置されるべきである。加熱素子は加熱素子から遠く離れていなければならない。

ポテンショメータ、調節可能なインダクタンスコイル、可変コンデンサ、マイクロスイッチ等の調整可能な構成要素の配置は、全体の機械の構造要件を考慮に入れるべきである。マシン内の調整の場合は、位置を簡単に調整するためにプリントボードに配置する必要があります。機械の外部の調整の場合、その位置はシャシーパネルの調整ノブの位置に対応する必要があります。

プリントレンチ及び固定ブラケットの位置決め穴が占める位置を脇に置く。回路の機能単位に従って。回路の全ての構成要素を配置する場合、以下の原理を満たさなければならない。

回路の流れに応じて各機能回路ユニットの位置を調整し、信号の流れに対してレイアウトを容易にし、できるだけ同じ方向に保つ。

各機能回路のコア成分を中心として配置する。コンポーネントは、均等に、PCB上にコンパクトかつコンパクトに配置する必要があります。コンポーネントの間のリードと接続を最小にして、短くしてください。

高周波で動作する回路は、部品間の割り当てパラメータを考慮すべきである。一般的な回路は、部品をできるだけ並列に接続しなければならない。このように美しいだけではない。簡単にインストールし、はんだ。簡単に大量生産。

部品は回路基板の端部に位置し、回路基板の端部から2 mm以上である。回路基板の最良の形状は長方形である。アスペクト比は3：2から4 : 3である。回路基板の表面サイズが200 x 150 mmより大きい場合。回路基板の機械的強度を考慮すべきである。

配線の原理は以下の通りである。入力端子と出力端子で使用される配線は、隣接する並列接続を回避しようとする。

フィードバック結合を避けるために接地線の間にワイヤを追加するのがベストです。プリントラインの最小幅は、主にラインと絶縁基板との結合強度とそれに流れる電流値に依存する。銅箔の厚さが0.05 mmで幅が1〜15 mmの場合。2 a電流では3℃°Cより高温にならない。ライン幅は要件を満たすために1.5 mmです。集積回路、特にデジタル回路では、通常、0.02〜0.3 mmの線幅が選択される。もちろん、あなたが許す限り、できるだけ広い線としてまだ使用します。特に電源ラインとグランドライン。最悪の場合、ワイヤの最小間隔は、主にワイヤ間の絶縁抵抗及び降伏電圧によって決まる。

集積回路、特にデジタル回路については、プロセスが許す限り、間隔は5～8 mmと小さくすることができる。コーナ部のプリントラインは、通常円弧状であり、高周波回路の直角または角度が電気的性能に影響する。また、大面積銅箔を使用しないでください。長時間加熱すると銅箔が膨潤し脱落しやすい。銅箔の大面積を使用しなければならない場合、格子形状を使用するのがベストである。

これにより、銅箔と基板との間の接着剤の熱からの揮発性ガスの除去が容易になる。

半田付けパッドの中心孔は、素子リードの直径より若干大きい。溶接板が大きすぎると、偽の溶接が容易になる。パッドDの外径は通常（D＋1.2）mm以上であり、Dはガイド孔である。

高密度ディジタル回路の場合、パッドの最小直径は理想的（D＋1.0）mmである。

PCBと回路の干渉防止対策

プリント回路基板の干渉防止設計は、特定の回路と密接に関連しており、ここでは、PCB干渉防止設計におけるいくつかの一般的に使用される措置の説明である。

電源線設計は、電源配線の幅をできるだけ大きくして、プリント配線板の電流に応じてループ抵抗を小さくする必要がある。

同時に、電源線、接地線およびデータ伝送の方向は同じである。そして、それは反雑音能力を高めるのを助ける。

接地線設計

地上線設計の原理は、（1）デジタルグラウンドがアナログ位置から分離されることである。回路基板上に論理回路と線形回路がある場合は、できるだけ分離しておく。低周波回路は、単一のポイントを使用して接地する必要があります。実際の配線が難しい場合は、その一部を接続して接地することができる。

高周波回路は、複数の点を直列に接地し、接地線を短くして借用し、高周波成分をできるだけ格子の大きな面積で撮影する。接地線はできるだけ厚くなければならない。接地線が非常に成形されたワイヤを使用する場合、接地電位は電流によって変化し、結果としてアンチノイズ性能が低下する。したがって、接地配線は、プリント基板上の許容電流を3回通過できるように厚くする必要がある。

可能であれば、接地線は2～3 mm以上でなければならない。接地線は閉ループを形成する。

ディジタル回路だけで構成されるプリント基板や接地回路の大部分は，リングを形成することにより，耐雑音性を向上させることができる。

デカップリングコンデンサ構成

PCB設計の一般的な実施は、プリント回路基板の各キー部分に適切なデカップリングコンデンサを構成することである。

デカップリングコンデンサの一般的な構成原理は、（1）電力入力端で10～100 UFにわたる電解コンデンサである。できれば100 UFを超える方が良い。

原則として、ICチップ毎に0.01 pFのセラミックコンデンサを配置する。プリント回路基板のギャップが不十分であれば、1〜10 pFのコンデンサを4〜8チップ毎に配置することができる。

RAMやROMの記憶装置などのシャットダウン時に、アンチノイズ能力が弱く、大きなパワーが変化するデバイスでは、デカップリングコンデンサを電源ラインとチップの接地線との間に直接接続する必要がある。

コンデンサリードは特に高周波バイパスコンデンサに対して長すぎることはない。

加えて, 注意：（1）接触器がある場合、リレー, ボタンとその他のコンポーネント プリント回路基板. それらを操作するとき, 大きなスパーク放電が発生する, そして、放電電流は、図2.に示される鉄筋コンクリート回路を使用することによって吸収されなければならない. 一般に, Rは1~2 K必要, とCが必要2.2〜47 uf。（2）CMOSは高入力インピーダンスを有し、かつセンシング可能である、それで、それは接地されるか、使用の終わりに挿入されます.