При подобрено ниво на окабеляване на печатни платки, което прави дизайна на вашата печатна платка по-ефективен

Оформлението на печатни платки е много важно в целия дизайн на печатни платки. Как да постигнете бързо и ефективно окабеляване и да направите вашето окабеляване на печатни платки да изглежда висококачествено, си струва да изучавате и научите. Подредихме 7 аспекта, на които трябва да се обърне внимание при оформлението на печатни платки. Нека проверим и попълним пропуските!

1. Обща наземна обработка на цифрови схеми и аналогови схеми

В наши дни много печатни платки вече не са единични функционални вериги (цифрови или аналогови вериги), а са съставени от смес от цифрови и аналогови вериги. Следователно е необходимо да се вземат предвид взаимните смущения между тях при окабеляване, особено шумовите смущения по заземителната линия. Честотата на цифровите схеми е висока, а чувствителността на аналоговите схеми е силна. За сигналните линии, високочестотните сигнални линии трябва да са възможно най-далече от чувствителните аналогови устройства. За наземните линии цялата печатна платка има само един възел към външния свят, така че проблемът с общата цифрова и аналогова земя трябва да се реши вътре в печатната платка. Въпреки това цифровото заземяване и аналоговото заземяване всъщност са разделени вътре в платката. Те не са свързани помежду си, а са само на интерфейса, където печатната платка се свързва с външния свят (като щепсели и т.н.). Цифровото заземяване е малко късо към аналоговото заземяване, моля, имайте предвид, че има само една точка на свързване. Има и различно заземяване на печатната платка, което се определя от дизайна на системата.

2. Сигналните линии се полагат върху електрическия (земния) слой

При окабеляване на многослойни печатни платки не остават много незавършени линии върху слоя на сигналната линия. Добавянето на повече слоеве ще доведе до загуба и ще увеличи натоварването на производството, а разходите също ще се увеличат съответно. За да разрешите това противоречие, можете да помислите за окабеляване на електрическия (заземен) слой. Силовият слой трябва да се вземе предвид първо, последван от земния слой. Защото се запазва целостта на образуванието.

3. Обработка на съединителните крака в проводници с голяма площ

При заземяване с голяма площ (електричество) краката на често използвани компоненти са свързани към него. Манипулирането на свързващите крака трябва да се обмисли изчерпателно. По отношение на електрическите характеристики е по-добре подложките на краката на компонента да бъдат напълно свързани към медната повърхност, но за. Има някои скрити опасности при заваръчния монтаж на компоненти, като например: ① Заваряването изисква нагревател с висока мощност . ②Лесно е да се предизвикат виртуални спойки. Следователно, като се вземат предвид електрическите характеристики и изискванията на процеса, се прави кръстосана спойка, която се нарича топлинен щит, известен като термична подложка (Thermal). По този начин може да се елиминира възможността за виртуални запоени съединения поради прекомерно разсейване на топлината на напречното сечение по време на заваряване. Сексът е силно намален. Третирането на краката на силовия (земния) слой на многослойните платки е същото.

4. Ролята на мрежовата система в окабеляването

В много CAD системи окабеляването се определя въз основа на мрежовата система. Ако мрежата е твърде плътна, въпреки че броят на каналите е увеличен, стъпките са твърде малки и количеството данни в полето на изображението е твърде голямо. Това неизбежно ще доведе до по-високи изисквания към пространството за съхранение на устройството и също ще повлияе на изчислителната скорост на компютърните електронни продукти. голямо въздействие. Някои пътища са невалидни, като тези, заети от подложките на краката на компонентите или заети от монтажни отвори и монтажни отвори. Твърде рядката мрежа и твърде малкото канали ще имат голямо влияние върху скоростта на маршрутизиране. Следователно трябва да има разумна мрежова система, която да поддържа окабеляване. Разстоянието между краката на стандартен компонент е {{0}}.1 инча (2,54 mm), така че основата на решетката обикновено е настроена на {{{0}}.1 инча (2,54 mm) или цяло кратно по-малко от {{10}}.1 инча, като например: 0.05 инча, 0,025 инча, 0,02 инча и т.н.

5. Боравене със захранващи и заземителни проводници

Дори ако окабеляването в цялата печатна платка е завършено добре, смущенията, причинени от недостатъчно внимание на захранването и заземяващите проводници, ще влошат производителността на продукта и понякога дори ще повлияят на степента на успех на продукта. Следователно окабеляването на захранващите и заземяващите проводници трябва да се вземе сериозно, за да се сведе до минимум шумовата интерференция, генерирана от захранващите и заземяващите проводници, за да се гарантира качеството на продукта. Всеки инженер, който се занимава с проектиране на електронни продукти, разбира причината за шума между заземяващия проводник и захранващия проводник. Сега описваме само намаленото потискане на шума: добре познатото е добавянето на шум между захранването и заземяващия проводник. Кондензатор Lotus root. Разширете захранващите и заземяващите проводници колкото е възможно повече. Заземителният проводник е по-широк от захранващия проводник. Тяхната връзка е: заземяващ проводник > захранващ проводник > сигнален проводник. Обикновено ширината на сигналния проводник е: 0.2~0.3mm, а фината ширина може да бъде до 0.05~0.07mm. , захранващият кабел е 1,2~2,5 mm. За печатни платки с цифрови схеми могат да се използват широки заземяващи проводници за образуване на контур, тоест за образуване на заземяваща мрежа (заземяването на аналоговите вериги не може да се използва по този начин). Използвайте голяма площ от меден слой за заземяващи проводници, а неизползваните върху печатната платка Всички места са свързани към земята и се използват като заземяващи проводници. Или може да бъде направена в многослойна платка, като захранващите и заземяващите проводници заемат по един слой всеки.

6. Проверка на правилата за проектиране (DRC)

След като проектът на окабеляването е завършен, е необходимо внимателно да се провери дали дизайнът на окабеляването отговаря на правилата, определени от дизайнера. Необходимо е също така да се потвърди дали зададените правила отговарят на нуждите на процеса на производство на печатни платки. Общите инспекции включват следните аспекти: линия до линия, линия до линия. Дали разстоянието между подложките на компонентите, линиите и проходните отвори, подложките на компонентите и проходните отвори и проходните отвори е разумно и дали отговаря на производствените изисквания. Захранващият и заземяващият проводник имат ли подходяща ширина и плътно свързани ли са захранващият и заземяващият проводник (нисък вълнов импеданс)? Има ли място в печатната платка, където заземителният проводник може да се разшири? Взети ли са мерки за ключови сигнални линии, като къси дължини, защитни линии и ясно разделени входни и изходни линии? Частите на аналоговата и цифровата верига имат ли независими заземяващи проводници? Дали графики (като икони, етикети), добавени към печатната платка по-късно, ще причинят късо съединение на сигнала. Променете някои незадоволителни форми на линии. Има ли добавени технологични линии към печатната платка? Дали маската за запояване отговаря на изискванията на производствения процес, дали размерът на маската за запояване е подходящ и дали знакът за знак е натиснат върху подложката на устройството, за да се избегне повлияване на качеството на електрическия монтаж. Намален ли е ръбът на външната рамка на заземения слой на захранването в многослойна платка? Ако медното фолио на заземяващия слой на захранването е изложено извън платката, лесно е да предизвикате късо съединение.

7. Проектиране на преходни отвори

Via (via) е един от важните компоненти на многослойната печатна платка. Разходите за пробиване обикновено възлизат на 30% до 40% от производствените разходи за печатни платки. Просто казано, всяка дупка на печатната платка може да се нарече преход. От функционална гледна точка отворите могат да бъдат разделени на две категории: едната се използва за електрически връзки между слоевете; другият се използва за фиксиране или позициониране на устройства. От гледна точка на процеса отворите обикновено се разделят на три категории, а именно слепи отвори, скрити отвори и проходни отвори.

Слепите отвори са разположени на горната и долната повърхност на печатните платки. Те имат определена дълбочина и се използват за свързване на повърхностните вериги и вътрешните вериги отдолу. Дълбочината на дупките обикновено не надвишава определено съотношение (апертура). Заровените отвори се отнасят за отвори за свързване, разположени на вътрешния слой на печатна платка и не се простират до повърхността на платката. Горните два вида отвори са разположени във вътрешния слой на печатната платка. Те са завършени с помощта на процеса на формоване през дупка преди ламиниране. По време на процеса на образуване на проходен отвор, няколко вътрешни слоя могат да бъдат припокрити. Третият тип се нарича проходен отвор, който минава през цялата печатна платка и може да се използва за осъществяване на вътрешни връзки или като отвори за позициониране на компоненти. Тъй като проходните отвори са по-лесни за прилагане в технологията и имат по-ниски разходи, те се използват в повечето печатни платки вместо другите два чрез отвори. Следните проходни отвори се считат за проходни отвори, освен ако не е посочено друго.

1. От гледна точка на дизайна, междинният отвор се състои главно от две части, едната е отворът за пробиване в средата, а другата е областта на подложката около отвора за пробиване. Размерът на тези две части определя размера на отвора. Очевидно, когато проектират високоскоростни печатни платки с висока плътност, дизайнерите винаги се надяват, че отворите трябва да бъдат възможно най-малки, така че да може да се остави повече пространство за окабеляване на платката. В допълнение, колкото по-малки са отворите, толкова по-малък е техният собствен паразитен капацитет. Колкото по-малък е, толкова по-подходящ е за високоскоростни вериги. Намаляването на размера на отвора обаче също води до увеличаване на разходите и размерът на междинния отвор не може да бъде намаляван безкрайно. Той е ограничен от пробиване (свредло) и галванопластика (покритие) и други технологии на процеса: колкото по-малък е отворът, толкова по-трудно е да се пробие. Колкото по-дълго отнема дупката, толкова по-лесно е да се отклони от центъра; и когато дълбочината на отвора надвишава 6 пъти диаметъра на пробития отвор, няма гаранция, че стената на отвора ще бъде равномерно покрита с мед. Например текущата дебелина (дълбочина на отвора) на нормална 6-плочка с печатни платки е около 50 Mil, така че диаметърът на пробиване, който производителят на печатни платки може да осигури, може да достигне само 8 Mil.

2. Паразитен капацитет на преходния отвор Самият преходен отвор има паразитен капацитет спрямо земята. Ако е известно, че диаметърът на изолационния отвор на преходния отвор на основния слой е D2, диаметърът на подложката на преходния отвор е D1, а дебелината на печатната платка е T, диелектричната константа на субстрата на платката е ε, тогава размерът на паразитния капацитет на преходния отвор е приблизително: C=1.41εTD1/(D2-D1) Основното въздействие на паразитния капацитет на преходния отвор върху веригата е да удължете времето на нарастване на сигнала и намалете скоростта на веригата. Например, за печатна платка с дебелина 50 Mil, ако междинен отвор с вътрешен диаметър 10 Mil и диаметър на подложката 2{{20} } Използва се Mil и разстоянието между подложката и земната медна площ е 32 Mil, можем приблизително да изчислим проходния отвор чрез горната формула. Паразитният капацитет е приблизително: C=1.41x4.4x{{31 }}.050x0.020/(0.032-0.020)=0.517pF. Промяната във времето на нарастване, причинена от тази част от капацитета, е: T10-90=2.2C (Z0/2)=2.2 x0.517x(55/2)=31.28ps. Може да се види от тези стойности, че въпреки че ефектът от забавяне на забавянето на нарастването, причинено от паразитния капацитет на един отвор, не е много очевиден, дизайнерите все пак трябва да го обмислят внимателно, ако отворите се използват многократно в окабеляването за превключване между слоевете .

3. Паразитна индуктивност на отворите По същия начин има паразитни капацитети във отворите и паразитни индуктивности. При проектирането на високоскоростни цифрови схеми вредата, причинена от паразитната индуктивност на отворите, често е по-голяма от въздействието на паразитния капацитет. Неговата паразитна последователна индуктивност ще отслаби приноса на байпасния кондензатор и ще отслаби филтриращия ефект на цялата енергийна система. Можем да използваме следната формула, за да изчислим просто приблизителната паразитна индуктивност на отвор: L=5.08h [ln (4h/d) + 1], където L се отнася до индуктивността на отвора, h е дължината на отвора, а d е центърът Диаметърът на пробития отвор. От формулата може да се види, че диаметърът на преходния отвор има малко влияние върху индуктивността, но дължината на преходния отвор влияе върху индуктивността. Все още като използваме горния пример, индуктивността на отвора може да се изчисли като: L=5.08x0.050 [ln (4x0.050/0.010) + 1 ]=1.015nH. Ако времето на нарастване на сигнала е 1ns, тогава неговият еквивалентен импеданс е: XL=πL/T10-90=3.19Ω. Такъв импеданс не може да бъде пренебрегнат, когато през него протича високочестотен ток. Специално внимание трябва да се обърне на факта, че байпасният кондензатор трябва да премине през два отвора, когато свързва силовия слой и заземяващия слой, така че паразитната индуктивност на отворите ще се увеличи експоненциално.

4. Проектиране на междинни отвори във високоскоростни печатни платки Чрез горния анализ на паразитните характеристики на междинни отвори можем да видим, че във високоскоростния дизайн на печатни платки привидно простите междинни отвори често водят до големи отрицателни ефекти върху дизайна на веригата. ефект. За да намалите неблагоприятните ефекти, причинени от паразитните ефекти на отворите, опитайте се да направите следното в дизайна:

1. От аспектите на цената и качеството на сигнала изберете разумен размер на отвора. Например, за 6-10-дизайн на печатни платки на модул памет за слой е по-добре да използвате 10/20Mil (пробиване/подложка) отвори. За някои платки с висока плътност и малък размер можете също да опитате да използвате отвори 8/18Mil. дупка. При настоящите технически условия е трудно да се използват отвори с по-малък размер. За захранващи или заземяващи отвори обмислете използването на по-големи размери, за да намалите импеданса.

2. От двете формули, обсъдени по-горе, може да се заключи, че използването на по-тънка печатна платка е от полза за намаляване на двата паразитни параметъра на отворите.

3. Опитайте се да не променяте слоевете от сигнални следи на платката на печатни платки, тоест опитайте се да не използвате ненужни отвори.

4. Щифтовете за захранване и заземяване трябва да бъдат пробити наблизо. Колкото по-къси са проводниците между отворите и щифтовете, толкова по-добре, защото те ще доведат до увеличаване на индуктивността. В същото време захранващият и заземяващият проводник трябва да са възможно най-дебели, за да се намали импедансът.

5. Поставете няколко заземени отвори близо до отворите за промяна на сигнала, за да осигурите затворена верига за сигнала. Можете дори да поставите голям брой излишни заземяващи отвори на печатната платка. Разбира се, вие също трябва да сте гъвкави в дизайна си. Преходният модел, обсъден по-рано, е случай, при който всеки слой има подложка. Понякога можем да намалим или дори да премахнем подложките на някои слоеве. Особено когато плътността на проходните отвори е много висока, това може да причини счупен жлеб за изолиране на веригата в медния слой. За да разрешим този проблем, в допълнение към преместването на местоположението на отворите, можем също да обмислим поставянето на отворите в медния слой. Размерът на подложката е намален.