Teknologi Microwave - Bagaimana membuat aras kabel papan PCB lebih tinggi

Papan PCB kawat sangat penting dalam rekaan papan sirkuit PCB. Bagaimana untuk mencapai kabel cepat dan efisien dan membuat kabel papan sirkuit PCB anda kelihatan tinggi layak untuk belajar.

1. Common ground processing of digital circuit and analog circuit
Nowadays, banyak papan litar PCB bukan lagi litar-fungsi tunggal, tetapi terdiri dari campuran sirkuit digital dan sirkuit analog. Oleh itu, diperlukan untuk mempertimbangkan gangguan antara mereka apabila kabel, terutama gangguan bunyi di kawat tanah. The frequency of the digital circuit is high, dan sensitiviti sirkuit analog adalah kuat. Untuk garis isyarat, garis isyarat frekuensi tinggi sepatutnya sejauh mungkin dari peranti sirkuit analog sensitif. Untuk garis dasar, seluruh papan sirkuit PCB hanya mempunyai satu nod ke dunia luar. Oleh itu, diperlukan untuk menangani masalah tanah biasa digital dan analog di dalam papan sirkuit PCB, dan tanah digital dan tanah analog di dalam papan sebenarnya terpisah. Mereka tidak tersambung satu sama lain, tetapi pada antaramuka di mana papan litar PCB terhubung ke dunia luar. . Terdapat sambungan pendek antara tanah digital dan tanah analog. Sila perhatikan bahawa hanya ada satu titik sambungan. Ada juga sebab tidak biasa pada papan sirkuit PCB, yang ditentukan oleh rancangan sistem.

2. The signal line is laid on the electrical layer
In the multi-layer printed board wiring, kerana tidak banyak wayar yang tersisa dalam lapisan garis isyarat yang belum ditetapkan, menambah lebih banyak lapisan akan menyebabkan sampah dan meningkatkan jumlah kerja tertentu dalam produksi, dan biaya akan meningkat sesuai. Untuk memecahkan kontradiksi ini, anda boleh pertimbangkan kabel pada lapisan elektrik. Lapisan kuasa patut dianggap dahulu, dan lapisan tanah kedua. Kerana ia menyimpan integriti formasi.

3. Treatment of connecting legs in large area conductors
In large-area grounding, kaki komponen yang biasa digunakan tersambung dengannya, dan rawatan kaki yang menyambung perlu dianggap secara keseluruhan. Dalam bentuk prestasi elektrik, ia lebih baik bahawa pads kaki komponen tersambung sepenuhnya dengan permukaan tembaga, Tetapi soldering komponen Ada beberapa bahaya tersembunyi yang tidak diinginkan dalam kumpulan, seperti: penyelesaian memerlukan pemanas kuasa tinggi. "Ia mudah untuk menyebabkan kongsi tentera maya. Oleh itu, kedua-dua prestasi elektrik dan keperluan proses dibuat menjadi pads berpotensi salib, yang dipanggil izolasi panas, yang biasanya dikenali sebagai pads panas, sehingga kemungkinan bagi kongsi tentera maya disebabkan panas melintas berlebihan semasa tentera boleh dikurangkan.

4. The role of the network system in wiring
In many CAD systems, kawat ditentukan berdasarkan sistem rangkaian. Grid terlalu padat, walaupun jalan telah meningkat, tapi langkah itu terlalu kecil, dan jumlah data dalam medan terlalu besar. Ini pasti mempunyai keperluan yang lebih tinggi untuk ruang penyimpanan peranti, dan juga kelajuan pengiraan produk elektronik jenis komputer. Kesan besar. Beberapa laluan tidak sah, seperti yang dipenuhi oleh pads kaki komponen atau dengan meletakkan lubang atau lubang tetap. Grid terlalu ringan dan terlalu sedikit saluran mempunyai kesan besar pada kadar distribusi. Jadi mesti ada sistem grid yang masuk akal untuk menyokong kawat. Jarak antara kaki komponen piawai adalah 0.1 inci, jadi asas sistem grid biasanya ditetapkan ke 0.1 inci atau gandaan integral kurang dari 0.1 inci, seperti: 0.05 inci, 0.025 inci, 0.02 inci, dll.

5. Treatment of power supply and ground wire
Even if the wiring in the entire PCB circuit board is completed very well, gangguan disebabkan oleh pertimbangan yang tidak tepat bagi bekalan kuasa dan wayar tanah akan mengurangi prestasi produk, dan kadang-kadang juga mempengaruhi kadar kejayaan produk. Oleh itu, kawat bekalan kuasa dan kawat tanah patut dianggap serius, dan gangguan bunyi yang dijana oleh bekalan kuasa dan wayar tanah patut dikurangkan ke had untuk memastikan kualiti produk. Setiap jurutera yang terlibat dalam desain produk elektronik faham sebab bunyi antara wayar tanah dan wayar kuasa, dan kini hanya pengurangan bunyi yang dikurangkan diungkapkan. Ia diketahui bahawa bekalan kuasa dan wayar tanah ditambah. Kondensator Lotus. Cuba memperluas lebar kuasa dan kawat tanah. Kawalan tanah lebih luas daripada kawat kuasa. Their relationship is: ground wire>power wire>signal wire. Biasanya lebar wayar isyarat adalah 0.2～0.3mm, dan lebar halus boleh mencapai 0.05～0.07mm. , Kabel kuasa adalah 1.2～2.5 mm. Untuk papan sirkuit PCB bagi sirkuit digital, wayar tanah lebar boleh digunakan untuk membentuk loop, yang, untuk membentuk jaringan tanah untuk digunakan. Tanah sirkuit analog tidak boleh digunakan dengan cara ini. Kawasan besar lapisan tembaga digunakan sebagai wayar tanah. Semua tempat yang digunakan tersambung ke tanah sebagai wayar tanah. Atau ia boleh dibuat menjadi papan berbilang lapisan, dan bekalan kuasa dan wayar tanah menguasai satu lapisan setiap.

6. Design Rule Check (DRC)
After the wiring design is completed, diperlukan untuk memeriksa dengan hati-hati sama ada desain kawat sesuai dengan peraturan yang ditetapkan oleh desainer, dan pada masa yang sama, ia juga perlu mengesahkan sama ada peraturan yang ditetapkan memenuhi keperluan proses produksi papan cetak. Pemeriksaan umum mempunyai aspek berikut: garis dan garis, baris Sama ada jarak antara pad komponen, garis dan melalui lubang, pad komponen dan melalui lubang, dan melalui lubang dan melalui lubang adalah masuk akal, dan sama ada ia memenuhi keperluan produksi. Adakah lebar garis kuasa dan garis tanah sesuai, dan ada sambungan ketat antara garis kuasa dan garis tanah? Adakah ada tempat untuk memperluas kawat tanah dalam papan sirkuit PCB? Sama ada tindakan telah diambil untuk garis isyarat kunci, seperti panjang pendek, garis perlindungan, dan garis input dan garis output terpisah dengan jelas. Sama ada ada wayar tanah terpisah untuk sirkuit analog dan sirkuit digital. Whether the graphics (such as icons, annotations) added to the PCB circuit board will cause signal short circuit. Ubahsuai beberapa bentuk baris tidak diinginkan. Adakah terdapat garis proses pada papan sirkuit PCB? Sama ada topeng solder memenuhi keperluan proses produksi, sama ada saiz topeng askar sesuai, dan sama ada logo aksara ditekan pada pad peranti, supaya tidak mempengaruhi kualiti peralatan elektrik. Sama ada pinggir bingkai luar lapisan tanah kuasa dalam papan berbilang lapisan dikurangi, if the copper foil of the power ground layer is exposed outside the board, ia mudah menyebabkan sirkuit pendek.

7. Via design
Vias are one of the important components of multi-layer PCB circuit boards, dan biaya lubang pengeboran biasanya menghasilkan 30% hingga 40% dari biaya penghasilan papan sirkuit PCB. Simple put, setiap lubang di papan sirkuit PCB boleh dipanggil melalui. Dari sudut pandangan fungsi, vias boleh dibahagi ke dua kategori: satu digunakan untuk sambungan elektrik antara lapisan; yang lain digunakan untuk memperbaiki atau menempatkan peranti. Dalam bentuk proses, vias biasanya dibahagi ke tiga kategori, iaitu lubang buta, lubang terkubur dan melalui lubang.

Vial buta ditempatkan pada permukaan atas dan bawah papan sirkuit cetak dan mempunyai kedalaman tertentu. They are used to connect the surface line and the underlying inner line. Kedalaman lubang biasanya tidak melebihi nisbah tertentu. Lubang terkubur merujuk lubang sambungan yang terletak dalam lapisan dalaman papan sirkuit cetak, yang tidak berkembang ke permukaan papan sirkuit. Dua jenis lubang yang disebut di atas kedua-dua ditempatkan dalam lapisan dalam papan sirkuit, dan selesai dengan proses bentuk lubang melalui sebelum laminasi, dan beberapa lapisan dalaman boleh diliputi semasa bentuk melalui. Jenis ketiga dipanggil lubang melalui, yang menembus seluruh papan sirkuit dan boleh digunakan untuk sambungan dalaman atau sebagai lubang pemasangan komponen. Kerana lubang melalui lebih mudah untuk dilaksanakan dalam proses dan biaya lebih rendah, ia digunakan dalam kebanyakan papan sirkuit dicetak selain dari dua jenis lain lubang melalui. Lubang melalui yang disebut di bawah, kecuali dinyatakan sebaliknya, dianggap sebagai melalui lubang.

1) From a design point of view, a melalui kebanyakan terdiri dari dua bahagian, satu adalah lubang di tengah, dan yang lain ialah kawasan pad di sekitar lubang. Saiz dua bahagian ini menentukan saiz melalui. Jelas., dalam desain papan sirkuit PCB kelajuan tinggi dan densiti tinggi, desainer selalu berharap bahawa semakin kecil lubang melalui, the better, supaya lebih banyak kawat boleh ditinggalkan di papan. Selain itu, semakin kecil lubang melalui, parasit itu sendiri. Semakin kecil kapasitasi, semakin sesuai untuk sirkuit kelajuan tinggi. Namun, pengurangan saiz lubang juga menyebabkan peningkatan biaya, dan saiz kunci tidak boleh dikurangkan tanpa batas. Ia terbatas oleh teknologi proses seperti pengeboran dan elektroplating: semakin kecil lubang, semakin lama ia perlu untuk berlatih. Lebih panjang, semakin mudah ia melepaskan diri dari kedudukan tengah; dan apabila kedalaman lubang melebihi 6 kali diameter lubang terbongkar, ia tidak boleh dijamin bahawa dinding lubang boleh dipenuhi secara seragam dengan tembaga. For example, lebar papan sirkuit PCB 6 lapisan normal adalah kira-kira 50Mil, jadi diameter lubang yang boleh diberikan oleh penghasil papan sirkuit PCB hanya boleh mencapai 8 Mil.
2) the parasitic capacitance of the via hole itself has a parasitic capacitance to the ground. Jika diketahui bahawa diameter lubang pengasingan pada lapisan tanah melalui adalah D2, diameter pad adalah D1, dan tebal papan sirkuit PCB ialah T , Pemegang dielektrik bagi substrat papan adalah ε, dan kapasitas parasitik melalui adalah kira-kira: C="1".41εTD1/(D2-D1) The main effect of the parasitic capacitance of the via on the circuit is to extend the signal The rise time reduces the speed of the circuit. For example, untuk papan sirkuit PCB dengan tebal 50 Mil, jika melalui dengan diameter dalaman 10Mil dan diameter pad 20Mil digunakan, dan jarak antara pad dan kawasan tembaga tanah ialah 32 Mil, kita boleh kira-kira dengan formula di atas kapasitas parasit lubang adalah kira-kira: C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.032-0.020)=0.517pF, perubahan masa naik disebabkan oleh bahagian ini kapasitasi adalah: T10-90=2.2C(Z0/2)= 2.2x0.517x(55/2)=31.28ps. Dari nilai ini, ia boleh dilihat bahawa walaupun kesan ketinggalan meningkat disebabkan oleh kapasitas parasit satu melalui tidak terlalu jelas, jika melalui digunakan berbilang kali dalam jejak untuk menukar antara lapisan, desainer masih perlu mempertimbangkan dengan hati-hati.
3) Parasitic inductance of vias Similarly, terdapat induksi parasit bersama dengan kapasitas parasit dalam vias. Dalam rancangan sirkuit digital kelajuan tinggi, kerosakan yang disebabkan oleh induktan parasit vias sering lebih besar daripada kesan kapasitas parasit. Induktansi siri parasitik akan lemahkan kontribusi kondensator bypass dan lemahkan kesan penapisan seluruh sistem kuasa. Kita hanya boleh menghitung induksi parasit kira-kira melalui dengan formula berikut: L="5".08h[ln(4h/d)+1] where L refers to the inductance of the via, dan h ialah panjang laluan, d ialah diameter lubang tengah. Ia boleh dilihat dari formula bahawa diameter melalui mempunyai kesan kecil pada induktan, sementara panjang laluan mempunyai kesan pada induktan. Still using the above example, induktan melalui boleh dihitung sebagai: L=5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010)+1]=1.015nH. Jika masa naik isyarat adalah 1ns, maka kemudahannya sama dengan: XL=ϣL/T10-90=3.19Ω. Impedansi seperti ini tidak boleh lagi diabaikan apabila frekuensi tinggi semasa melepasi. Perhatian istimewa perlu diberikan kepada fakta bahawa kapasitor bypass perlu melewati dua vias apabila menyambung pesawat kuasa dan pesawat tanah, sehingga induksi parasit melalui akan meningkat secara eksponensial.
4) Via design in high-speed PCB circuit board Through the above analysis of the parasitic characteristics of vias, kita boleh lihat bahawa dalam desain papan sirkuit PCB kelajuan tinggi, nampaknya vias sederhana sering membawa kepada rancangan sirkuit. Kesan negatif besar. Untuk mengurangi kesan negatif disebabkan kesan parasit vias, the following can be done in the design:
1. Mengingat kualiti kosong dan isyarat, pilih saiz yang masuk akal melalui saiz. For example, untuk desain papan sirkuit PCB modul memori 6-10 lapisan, lebih baik menggunakan 10/Via 20Mil. Untuk beberapa papan saiz-kecil densiti tinggi, anda juga boleh cuba menggunakan 8/18Mil vias. Dalam keadaan teknikal semasa, ia sukar untuk menggunakan vias yang lebih kecil. Untuk kuasa atau vias tanah, anda boleh pertimbangkan menggunakan saiz yang lebih besar untuk mengurangi impedance.
2. Dua formula yang dibincangkan di atas boleh dikatakan bahawa penggunaan papan sirkuit PCB yang lebih tipis adalah bermanfaat untuk mengurangi dua parameter parasit melalui.
3. Cuba jangan ubah lapisan jejak isyarat pada papan sirkuit PCB, that is to say, cuba tidak menggunakan vias yang tidak diperlukan.
4. Kekuatan dan pins tanah patut didorong dekat, dan pemimpin antara melalui dan pin sepatutnya pendek yang mungkin, kerana mereka akan meningkatkan induksi. At the same time, kuasa dan pemimpin tanah seharusnya sebanyak mungkin untuk mengurangi kemudahan.
5) Place some grounded vias near the vias of the signal change layer to provide a close loop for the signal. Ia bahkan mungkin untuk meletakkan sejumlah besar vial tanah yang berlebihan pada papan sirkuit PCB. Sudah tentu., desain perlu fleksibel. Model yang dibincangkan lebih awal adalah kes di mana terdapat pads pada setiap lapisan. Kadang-kadang, kita boleh kurangkan atau buang pads beberapa lapisan. Terutama apabila ketepatan botol sangat tinggi, ia boleh menyebabkan bentuk penutup pecah yang memisahkan sirkuit dalam lapisan tembaga. Untuk menyelesaikan masalah ini, selain bergerak kedudukan melalui, kita juga boleh pertimbangkan meletakkan melalui lapisan tembaga. Saiz pad dikurangkan