6 detailov na rýchle zlepšenie kvality rozloženia PCB

Rozloženie komponentov vPCBdoska je rozhodujúca. Správne a rozumné rozloženie nielenže robí rozloženie úhľadnejším a krajším, ale ovplyvňuje aj dĺžku a počet vytlačených drôtov. Dobré usporiadanie PCB zariadení je mimoriadne dôležité pre zlepšenie výkonu celého stroja.

Ako teda urobiť rozloženie rozumnejšie? Dnes sa s vami podelíme o "6 detailov rozloženia dosky plošných spojov"

01. Kľúčové body rozmiestnenia DPS s bezdrôtovým modulom

Fyzicky oddeľte analógové obvody od digitálnych obvodov, napríklad udržujte anténne porty MCU a bezdrôtového modulu čo najďalej;

Snažte sa vyhnúť usporiadaniu vysokofrekvenčného digitálneho vedenia, vysokofrekvenčného analógového vedenia, napájacieho vedenia a iných citlivých zariadení pod bezdrôtovým modulom a pod modul môže byť položená meď;

Bezdrôtový modul by mal byť umiestnený čo najďalej od transformátorov a vysokovýkonných zdrojov napájania. Induktor, napájací zdroj a iné časti s veľkým elektromagnetickým rušením;

Pri umiestňovaní palubnej antény DPS alebo keramickej antény je potrebné DPS pod anténnou časťou modulu vyhĺbiť, meď by sa nemala pokladať a anténna časť by mala byť čo najbližšie k doske;

Bez ohľadu na to, či by smerovanie RF signálu alebo iného signálu malo byť čo najkratšie, ostatné signály by sa mali držať ďalej od vysielacej časti bezdrôtového modulu, aby sa predišlo rušeniu;

Usporiadanie musí brať do úvahy, že bezdrôtový modul musí mať relatívne úplné uzemnenie napájania a smerovanie RF musí ponechať priestor pre uzemňovací otvor;

Zvlnenie napätia požadované bezdrôtovým modulom je relatívne vysoké, preto je najlepšie pridať vhodnejší filtračný kondenzátor blízko kolíku napätia modulu, napríklad 10uF;

Bezdrôtový modul má rýchlu prenosovú frekvenciu a má určité požiadavky na prechodovú odozvu napájacieho zdroja. Okrem výberu vynikajúceho riešenia napájacieho zdroja pri návrhu by ste mali venovať pozornosť aj rozumnému rozloženiu napájacieho obvodu pri rozmiestnení, aby bol zdroj plne využitý. Výkon zdroja; napríklad pri usporiadaní DC-DC je potrebné venovať pozornosť vzdialenosti medzi uzemnením nulovej diódy a uzemnením integrovaného obvodu, aby sa zabezpečil spätný tok, a vzdialenosťou medzi napájacou tlmivkou a kondenzátorom, aby sa zabezpečil spätný tok.

02. Nastavenie šírky a riadkovania

Nastavenie šírky riadku a riadkovania má obrovský vplyv na zlepšenie výkonu celej dosky. Rozumné nastavenie šírky stopy a rozstupu riadkov môže účinne zlepšiť elektromagnetickú kompatibilitu a rôzne aspekty celej dosky.

Napríklad nastavenie šírky vedenia elektrického vedenia by sa malo brať do úvahy z aktuálnej veľkosti celého zaťaženia stroja, veľkosti napájacieho napätia, hrúbky medenej dosky plošných spojov, dĺžky stopy atď. Zvyčajne sa stopa so šírkou 1,0 mm a hrúbka medi 1 oz (0,035 mm) môže prechádzať okolo 2A prúdu. Rozumné nastavenie rozstupu medzi vedeniami môže účinne znížiť presluchy a iné javy, ako je bežne používaný princíp 3W (to znamená, že stredová vzdialenosť medzi vodičmi nie je menšia ako 3-násobok šírky vedenia, 70 % elektrického poľa je možné udržať od vzájomne sa rušiť).

Smerovanie napájania: Podľa prúdu, napätia a hrúbky medi PCB záťaže musí byť prúd zvyčajne rezervovaný na dvojnásobok normálneho pracovného prúdu a rozstup vedenia by mal čo najviac spĺňať princíp 3W.

Smerovanie signálu: Podľa rýchlosti prenosu signálu, typu prenosu (analógové alebo digitálne), dĺžky smerovania a iných komplexných úvah sa odporúča rozstup bežných signálnych vedení, aby sa splnil princíp 3W a rozdielové vedenia sa posudzujú samostatne.

RF smerovanie: Šírka linky RF smerovania musí brať do úvahy charakteristickú impedanciu. Bežne používané anténne rozhranie RF modulu má charakteristickú impedanciu 50Ω. Podľa skúseností je šírka RF linky ≤30dBm (1W) 0,55 mm a rozstup medi je 0,5 mm. Presnejšiu charakteristickú impedanciu okolo 50Ω je možné získať aj s pomocou továrne na dosky.

03. Vzdialenosť medzi zariadeniami

Počas rozloženia PCB musíme zvážiť rozstup medzi zariadeniami. Ak je rozstup príliš malý, je ľahké spôsobiť spájkovanie a ovplyvniť výrobu;

Odporúčania vzdialenosti sú nasledovné:

Podobné zariadenia: ≥0,3 mm

Rôzne zariadenia: ≥0,13*h+0,3mm (h je maximálny výškový rozdiel okolitých susedných zariadení)

Odporúča sa vzdialenosť medzi zariadeniami, ktoré je možné spájkovať iba ručne: ≥1,5 mm

Zariadenia DIP a SMD by si tiež mali pri výrobe udržiavať dostatočnú vzdialenosť a odporúča sa, aby bola medzi 1-3 mm;

04. Kontrola rozstupu medzi okrajom dosky a zariadeniami a stopy

Počas rozloženia a smerovania PCB je tiež veľmi dôležité, či je návrh vzdialenosti medzi zariadeniami a trasami od okraja dosky primeraný. Napríklad v skutočnom výrobnom procese sa väčšina panelov montuje. Ak je teda zariadenie príliš blízko okraja dosky, spôsobí to odpadnutie podložky pri rozdelení PCB, alebo dokonca poškodenie zariadenia. Ak je linka príliš blízko, je ľahké spôsobiť jej pretrhnutie počas výroby a ovplyvniť funkciu obvodu.

Odporúčaná vzdialenosť a umiestnenie:

Umiestnenie zariadenia: Odporúča sa, aby podložky zariadenia boli rovnobežné so smerom „V rezu“ panelu, takže mechanické namáhanie podložiek zariadenia počas oddeľovania panela je rovnomerné a smer sily rovnaký, čím sa zníži možnosť podložiek. odpadávať.

Vzdialenosť zariadenia: Vzdialenosť umiestnenia zariadenia od okraja dosky je ≥0,5 mm

Vzdialenosť stopy: Vzdialenosť medzi stopou a okrajom dosky je ≥0,5 mm

05. Spojenie susedných podložiek a slzičiek

Ak je potrebné pripojiť susedné kolíky integrovaného obvodu, je potrebné poznamenať, že najlepšie je nepripájať sa priamo na podložky, ale vyviesť ich von, aby sa pripojili mimo podložky, aby sa zabránilo skratu kolíkov integrovaného obvodu. zapojený počas výroby. Okrem toho by sa mala zaznamenať aj šírka čiary medzi susednými podložkami a najlepšie je neprekračovať veľkosť kolíkov IC, s výnimkou niektorých špeciálnych kolíkov, ako sú napájacie kolíky.

Slzy môžu účinne znížiť odraz spôsobený náhlymi zmenami šírky čiary a môžu umožniť, aby sa stopy hladko pripojili k podložkám.

Pridaním slzičiek sa rieši problém, že spojenie medzi stopou a podložkou sa nárazom ľahko preruší.

Z hľadiska vzhľadu môže pridanie sĺz tiež spôsobiť, že PCB bude vyzerať rozumnejšie a krajšie.

06. Parametre a umiestnenie prekovov

Primeranosť nastavenia veľkosti via má veľký vplyv na výkon obvodu. Rozumné nastavenie veľkosti prostredníctvom musí brať do úvahy prúd, ktorý premosťuje, frekvenciu signálu, náročnosť výrobného procesu atď., takže rozloženie PCB vyžaduje osobitnú pozornosť.

Okrem toho je dôležité aj umiestnenie priechodky. Ak je priechodka umiestnená na podložke, je ľahké spôsobiť zlé zváranie zariadenia počas výroby. Preto je priechod vo všeobecnosti umiestnený mimo podložky. Samozrejme, v prípade extrémne tesného priestoru je priechodka umiestnená na podložke a je tiež možná priechodka v procese výroby dosky, ale to zvýši výrobné náklady.

Kľúčové body nastavenia cez:

Rôzne veľkosti priechodov môžu byť umiestnené do DPS kvôli potrebám rôznych smerovaní, ale zvyčajne sa neodporúča prekročiť 3 typy, aby sa predišlo veľkým nepríjemnostiam pri výrobe a zvýšeniu nákladov.

Pomer hĺbky k priemeru priechodky je vo všeobecnosti ≤6, pretože keď prekročí 6-násobok, je ťažké zabezpečiť, aby stena otvoru mohla byť rovnomerne pomedená.

Pozornosť je potrebné venovať aj parazitnej indukčnosti a parazitnej kapacite priechodu, najmä vo vysokorýchlostných obvodoch, zvláštnu pozornosť treba venovať jeho distribuovaným výkonnostným parametrom.

Čím menšie sú priechody a čím menšie parametre rozvodu, tým sú vhodnejšie pre vysokorýchlostné okruhy, ale aj ich náklady sú vysoké.

Vyššie uvedených 6 bodov sú niektoré z opatrení pre rozloženie PCB, ktoré sú tentoraz vyriešené, dúfam, že môžu byť užitočné pre každého.