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PCBA科技 - 6必須瞭解PCB設計原則

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PCBA科技 - 6必須瞭解PCB設計原則

6必須瞭解PCB設計原則

2021-10-04
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Author:Kavie

1、佈局

首先,考慮PCB尺寸。 當PCB尺寸過大時,印刷線路會很長,阻抗會新增,抗雜訊能力會降低,成本也會新增; 如果PCB尺寸太小,散熱不好,相鄰線路容易受到干擾。 確定PCB尺寸後,確定特殊部件的位置。 最後,根據電路的功能單元,對電路的所有部件進行了佈局。

印刷電路板


確定特殊部件的位置時,應遵循以下原則:

(1)儘量縮短高頻元件之間的接線,儘量減少其分佈參數和相互電磁干擾。 易受干擾的部件不應彼此靠得太近,輸入和輸出部件應盡可能遠離。

(2)某些部件或導線之間可能存在高電位差,應新增它們之間的距離,以避免放電引起的意外短路。 高壓部件應盡可能佈置在調試過程中手不易觸及的地方。

(3)應保留印製板定位孔和固定支架佔用的位置。

根據電路的功能單元。 在佈置電路的所有部件時,必須滿足以下原則:

(1)根據電路流程安排各功能電路單元的位置,使佈局便於訊號流通,訊號盡可能保持在同一方向。

(2)以每個功能電路的核心部件為中心,圍繞其進行佈局。 元件應均勻、整齊、緊湊地排列在PCB上。 最小化並縮短部件之間的導線和連接。

(3)對於高頻工作的電路,必須考慮元件之間的分佈參數。 通常,電路應盡可能並聯佈置。 這樣,它不僅美觀,而且易於安裝和焊接。 它很容易批量生產。

(4) 這個 components located at the edge of the 電路板 通常距離邊緣不小於2mm 電路板. 最佳形狀的 電路板 是矩形的. 縱橫比為3:2到4:3. 當 電路板 大於200x150mm, 機器的機械強度 電路板 應考慮.

2、接線

接線原理如下:

(1)用於輸入和輸出端子的導線應儘量避免相鄰和平行。 最好在導線之間添加地線,以避免迴響耦合。

(2)印刷導線的最小寬度主要由導線和絕緣基板之間的粘附强度以及流經它們的電流值决定。


(3)印刷導體的角通常為弧形,直角或夾角會影響高頻電路中的電力效能。 此外,儘量避免使用大面積銅箔,否則銅箔在長時間加熱時會膨脹和脫落。 當需要大面積銅箔時,最好使用網格形狀。 這將有助於消除銅箔和基板之間的粘合劑加熱產生的揮發性氣體。

3.Pad

襯墊(串聯裝置)的中心孔略大於裝置引線的直徑。 如果焊盤太大,很容易形成假焊料。 襯墊的外徑D通常不小於(D+1.2)mm,其中D是引線直徑。 對於高密度數位電路,焊盤的最小直徑可以是(d+1.0)mm。

PCB和電路抗干擾措施:

The anti-jamming design of the 印刷電路板 與特定電路有密切關係. 在這裡, 僅解釋了PCB抗干擾設計的幾種常見措施.

1.電源線設計

According to the size of the 印刷電路板 現在的, 儘量新增電源線的寬度,以减少回路電阻. 同時, 使電源線和地線的方向與資料傳輸的方向一致, 這有助於增强抗雜訊能力.

2、地塊設計

地線設計的原則是:

(1) The digital ground is separated from the analog ground. 如果上同時存在邏輯電路和線性電路 電路板, 它們應該盡可能地分開. 低頻電路的接地應盡可能在單點並聯接地. 當實際接線困難時, 它可以部分串聯,然後並聯接地. The 高頻電路 應在多個串聯點接地, 接地線應短且租用, 高頻分量周圍應盡可能使用網格狀大面積接地箔.

(2)接地線應盡可能厚。 如果地線使用非常緊密的線路,則接地電位會隨著電流的變化而變化,這會降低抗雜訊效能。 囙此,地線應加厚,使其能够通過印製板上3倍於允許電流的電流。 如有可能,接地線應為2~3mm或更大。

(3)地線形成閉環。 對於僅由數位電路組成的印製板,其大多數接地電路都佈置在回路中,以提高抗雜訊能力。

4、去耦電容器配寘

PCB設計的傳統方法之一是在印製板的每個關鍵部分配寘適當的去耦電容器。 去耦電容器的一般配寘原則是:

(1)在電源輸入端連接一個10~100uf的電解電容器。 如果可能,最好連接到100uF或更高。

(2)原則上,每個集成電路晶片應配備0.01uf~0.1uf陶瓷電容器。 如果印製板的間隙不够,可以每4~8個晶片配寘1~10pF電容器。

(3)對於抗雜訊能力弱、關機時功率變化大的設備,如RAM和ROM儲存設備,應在晶片的電源線和地線之間直接連接去耦電容器。

5.Via設計

在高速PCB設計中,看似簡單的通孔往往會給電路設計帶來很大的負面影響。 為了减少過孔寄生效應引起的不利影響,我們可以盡最大努力進行設計。

(1)考慮到成本和訊號質量,選擇合理的通孔尺寸。 例如,對於6-10層記憶體模組PCB設計,最好使用10/20mil(鑽孔/焊盤)過孔。 對於一些高密度的小尺寸電路板,也可以嘗試使用8/18密耳過孔。 洞 在當前技術條件下,難以使用較小尺寸的通孔(當孔深度超過鑽孔直徑的6倍時,無法確保孔壁均勻鍍銅); 對於電源或接地過孔,考慮使用更大的尺寸來降低阻抗。

(2)儘量不要改變PCB板上訊號跡線的層,也就是說,儘量不要使用不必要的過孔。

(3)電源和接地的引脚應在附近打孔,通孔和引脚之間的導線應盡可能短

(4)在訊號變化層的過孔附近放置一些接地過孔,為訊號提供最近的回路。 甚至可以在PCB板上放置大量冗餘接地過孔。

6、减少譟音和電磁干擾的一些經驗

(1)可以使用低速晶片代替高速晶片。 在關鍵位置使用高速晶片

(2)電阻器可以串聯使用,以降低控制電路上邊緣和下邊緣的跳變率。

(3)嘗試為繼電器提供某種形式的阻尼,例如RC設定電流阻尼

(4)使用符合系統要求的最低頻率時鐘。

(5)時鐘應盡可能靠近使用時鐘的設備。 石英晶體振盪器的外殼應接地。 時鐘區域應該用地線環繞。 時鐘線應盡可能短。 不要在石英晶體或雜訊敏感設備下佈線。 時鐘、匯流排和晶片選擇訊號應遠離輸入/輸出線和連接器。 垂直於輸入/輸出線的時鐘線比平行於輸入/輸出線的時鐘線干擾小。

(6)不要離開未使用的柵極電路的輸入端子。 未使用的運算放大器的正極輸入端子接地,負極輸入端子連接到輸出端子。