כללים בסיסיים של פריסת PCB

01
כללים בסיסיים של פריסת רכיבים
1. על פי מודולי המעגלים, ליצירת פריסה ומעגלים קשורים המשיגים את אותה פונקציה נקראים מודול. על הרכיבים במודול המעגל לאמץ את העיקרון של הריכוז הסמוך, ויש להפריד בין המעגל הדיגיטלי והמעגל האנלוגי;
2. לא יותקנו רכיבים או מכשירים בטווח של 1.27 מ"מ מחורים שאינם הרכבה כמו חורים למיקום, חורים סטנדרטיים ו -3.5 מ"מ (עבור M2.5) ו- 4 מ"מ (עבור M3) של 3.5 מ"מ (עבור M2.5) ו- 4 מ"מ (עבור M3) לא יורשו להרכיב רכיבים;
3. הימנע מהצבת דרך חורים מתחת לנגדים המותקנים אופקית, משרנים (תוספים), קבלים אלקטרוליטיים ורכיבים אחרים כדי להימנע מעגל קצר של ה- VIA ומעטפת הרכיב לאחר הלחמת גל;
4. המרחק בין החלק החיצוני של הרכיב לקצה הלוח הוא 5 מ"מ;
5. המרחק בין החלק החיצוני של כרית רכיב ההרכבה לחלק החיצוני של הרכיב המפחיד הסמוך הוא גדול מ- 2 מ"מ;
6. רכיבי מעטפת מתכת וחלקי מתכת (קופסאות מיגון וכו ') לא צריכים לגעת ברכיבים אחרים, ולא צריכים להיות קרובים לקווים וכריות מודפסות. המרחק ביניהם צריך להיות גדול מ- 2 מ"מ. גודל חור המיקום, חור ההתקנה של אטב, חור סגלגל וחורים מרובעים אחרים בלוח מחלק החיצוני של קצה הלוח גדול מ- 3 מ"מ;
7. אלמנטים חימומיים לא צריכים להיות בסמיכות לחוטים ואלמנטים רגישים לחום; יש לחלק אלמנטים מחממים גבוהים באופן שווה;
8. יש לארגן את שקע החשמל סביב הלוח המודפס ככל האפשר, ויש לארגן את שקע החשמל ואת מסוף מוט האוטובוס המחובר אליו באותו צד. יש להקדיש תשומת לב מיוחדת לא כדי לארגן שקעי חשמל ומחברי ריתוך אחרים בין המחברים כדי להקל על ריתוך השקעים והמחברים הללו, כמו גם עיצוב וקשירת כבלי חשמל. יש לקחת בחשבון את מרווח הסידור של שקעי חשמל ומחברי ריתוך כדי להקל על חיבור ופיצוי של תקעי חשמל;
9. סידור רכיבים אחרים:
כל רכיבי ה- IC מיושרים בצד אחד, והקוטביות של רכיבי הקוטב מסומנת בבירור. לא ניתן לסמן את הקוטביות של אותו לוח מודפס ביותר משני כיוונים. כאשר מופיעים שני כיוונים, שני הכיוונים הם בניצב זה לזה;
10. החיווט על משטח הלוח צריך להיות צפוף וצפוף. כאשר ההבדל בצפיפות גדול מדי, יש למלא אותו בנייר נחושת רשת, והרשת צריכה להיות גדולה מ- 8 מיליון (או 0.2 מ"מ);
11. לא אמורים להיות חורים דרך רפידות ה- SMD כדי להימנע מאובדן משחת הלחמה ולגרום להלחמת שווא של הרכיבים. קווי איתות חשובים אינם רשאים לעבור בין סיכות השקע;
12. התיקון מיושר בצד אחד, כיוון הדמות זהה, וכיוון האריזה זהה;
13. ככל האפשר, המכשירים הקוטביים צריכים להיות תואמים את כיוון סימון הקוטביות באותו לוח.

 

כללי חיווט רכיבים

1. צייר את שטח החיווט בתוך 1 מ"מ מקצה לוח ה- PCB ותוך 1 מ"מ סביב חור ההרכבה, אסור לחיווט;
2. קו הכוח צריך להיות רחב ככל האפשר ואסור להיות פחות מ -18 מיל '; רוחב קו האות לא אמור להיות פחות מ- 12 מיליון; קווי הקלט והפלט של ה- CPU לא צריכים להיות פחות מ- 10 מיליון (או 8mil); מרווח הקו לא אמור להיות פחות מ -10 מיליון;
3. הרגיל באמצעותו אינו פחות מ- 30 מיליון;
4. קו כפול: כרית 60 מיליאל, צמצם 40 מילם;
התנגדות 1/4W: 51*55 מיליל (0805 הר השטח); כאשר בקו, הכרית היא 62 מיליון והצמצם הוא 42 מיליון;
קיבול אינסופי: 51*55 מיליל (0805 הר השטח); כאשר בקו, הכרית היא 50 מיליל, והצמצם הוא 28 מיליון;
5. שימו לב כי קו החשמל וקו הקרקע צריכים להיות רדיאליים ככל האפשר, ואסור לולאה את קו האות.

 

03
כיצד לשפר את היכולת נגד ההתייחסות ואת התאימות האלקטרומגנטית?
כיצד לשפר את היכולת נגד ההתייחסות ותאימות אלקטרומגנטית בעת פיתוח מוצרים אלקטרוניים עם מעבדים?

1. המערכות הבאות צריכות לשים לב במיוחד להתערבות אנטי-אלקטרומגנטית:
(1) מערכת בה תדר שעון המיקרו -בקר גבוה במיוחד ומחזור האוטובוס מהיר ביותר.
(2) המערכת מכילה מעגלי כונן בעלי עוצמה גבוהה, זרם גבוה, כגון ממסרים המייצרים ניצוץ, מתגים זרם גבוה וכו '.
(3) מערכת המכילה מעגל אות אנלוגי חלש ומעגל המרה של דיוק גבוה.

2. קח את המדדים הבאים כדי להגדיל את יכולת ההפרעה האנטי-אלקטרומגנטית של המערכת:
(1) בחר בקר מיקרו עם תדר נמוך:
בחירת בקר מיקרו עם תדר שעון חיצוני נמוך יכולה להפחית ביעילות את הרעש ולשפר את יכולת האנטי-התערבות של המערכת. עבור גלים מרובעים וגלי סינוס מאותו תדר, רכיבי התדר הגבוה בגל הריבוע הם הרבה יותר מזה שבגל הסינוס. למרות שמשרעת הרכיב בתדר הגבוה של הגל המרובע קטנה יותר מהגל הבסיסי, ככל שהתדר גבוה יותר, כך קל יותר לפלוט כמקור רעש. הרעש בעל התדר הגבוה ביותר המשפיע ביותר שנוצר על ידי מיקרו-בקר הוא פי 3 מתדר השעון.

(2) להפחית את העיוות בהעברת האות
בקרי מיקרו מיוצרים בעיקר בטכנולוגיית CMOS במהירות גבוהה. זרם הקלט הסטטי של מסוף קלט האות הוא בערך 1MA, קיבול הקלט הוא בערך 10pf, ועכבת הקלט גבוהה למדי. מסוף הפלט של מעגל ה- CMOS המהיר ביותר בעל יכולת עומס ניכרת, כלומר ערך פלט גדול יחסית. החוט הארוך מוביל לטרמינל הקלט עם עכבת קלט גבוהה למדי, בעיית ההשתקפות חמורה מאוד, היא תגרום לעיוות האות ולהגביר את רעש המערכת. כאשר TPD> TR, זה הופך לבעיית קו שידור, ויש לקחת בחשבון בעיות כמו השתקפות אותות והתאמת עכבה.

זמן העיכוב של האות בלוח המודפס קשור לעכבה האופיינית של העופרת, הקשורה לקבוע הדיאלקטרי של חומר הלוח המודפס. זה יכול להיחשב בערך כי מהירות ההעברה של האות בלוח המודפס מובילה היא בערך 1/3 עד 1/2 ממהירות האור. ה- TR (זמן העיכוב הסטנדרטי) של רכיבי הטלפון הלוגיים הנפוצים במערכת המורכבת ממיקרו -בקר הוא בין 3 ל 18 Ns.

בלוח המעגל המודפס, האות עובר דרך נגדי 7W ועופרת באורך 25 ס"מ, וזמן העיכוב בקו הוא בערך בין 4 ~ 20Ns. במילים אחרות, ככל שהמוביל האות במעגל המודפס, כך טוב יותר, והארוך ביותר לא צריך לעלות על 25 ס"מ. ומספר ה- VIA צריך להיות קטן ככל האפשר, רצוי לא יותר משניים.
כאשר זמן העלייה של האות מהיר יותר מזמן עיכוב האות, יש לעבד אותו בהתאם לאלקטרוניקה מהירה. נכון לעכשיו יש לקחת בחשבון את התאמת העכבה של קו ההולכה. עבור העברת האות בין הבלוקים המשולבים בלוח מעגלים מודפס, יש להימנע מהמצב של TD> TRD. ככל לוח המעגל המודפס גדול יותר, כך מהירות המערכת לא יכולה להיות מהירה יותר.
השתמש במסקנות הבאות כדי לסכם כלל של תכנון לוח מעגלים מודפס:
האות מועבר על הלוח המודפס, וזמן העיכוב שלו לא אמור להיות גדול יותר מזמן העיכוב הנומינלי של המכשיר המשמש.

(3) צמצם את הפרעות הצלב* בין קווי האות:
אות צעד עם זמן עלייה של TR בנקודה A מועבר לטרמינל B דרך Lead AB. זמן העיכוב של האות בקו AB הוא TD. בנקודה D, עקב העברת הקדימה של האות מנקודה A, השתקפות האות לאחר שהגיעה לנקודה B ועיכוב קו AB, ייגרם אות דופק עמוד ברוחב TR לאחר זמן TD. בנקודה C, עקב העברת ההעברה והשיקוף של האות ב- AB, נוצר אות דופק חיובי ברוחב של כפול מזמן העיכוב של האות בקו AB, כלומר 2TD. זוהי התערבות צולבת בין האותות. עוצמת אות ההפרעה קשורה ל- DI/AT של האות בנקודה C ולמרחק בין הקווים. כששני קווי האות אינם ארוכים במיוחד, מה שאתה רואה ב- AB הוא למעשה הסופרפוזיציה של שני קטניות.

לבקרת המיקרו שנעשה על ידי טכנולוגיית CMOS יש עכבה גבוהה, רעש גבוה וסובלנות לרעש גבוה. המעגל הדיגיטלי מונח על 100 ~ 200mV רעש ואינו משפיע על פעולתו. אם קו ה- AB באיור הוא אות אנלוגי, הפרעה זו הופכת בלתי נסבלת. לדוגמה, לוח המעגלים המודפס הוא לוח עם ארבע שכבות, שאחד מהם הוא קרקע בשטח גדול, או לוח דו צדדי, וכאשר הצד האחורי של קו האות הוא קרקע בשטח גדול, הפרעות הצלב* בין אותות כאלה תופחת. הסיבה היא שהשטח הגדול של האדמה מצמצם את העכבה האופיינית של קו האות, והשתקפות האות בקצה D מופחתת מאוד. העכבה האופיינית היא ביחס הפוך לריבוע הקבוע הדיאלקטרי של המדיום מקו האות לקרקע, ויחס ללוגריתם הטבעי של עובי המדיום. אם קו ה- AB הוא אות אנלוגי, כדי להימנע מההפרעה של קו האות המעגל הדיגיטלי CD ל- AB, צריך להיות שטח גדול מתחת לקו AB, והמרחק בין קו AB לקו התקליטור צריך להיות גדול פי פי 3 מהמרחק בין קו AB לקרקע. זה יכול להיות מוגן חלקית, וחוטי קרקע מונחים בצד שמאל וימין של המוליכה בצד עם המוליכה.

(4) להפחית את הרעש מאספקת החשמל
בעוד שאספקת החשמל מספקת אנרגיה למערכת, היא גם מוסיפה את הרעש שלה לאספקת החשמל. קו האיפוס, קו ההפרעה וקווי הבקרה האחרים של בקר המיקרו במעגל רגישים ביותר להפרעה מרעש חיצוני. הפרעה חזקה ברשת החשמל נכנסת למעגל דרך אספקת החשמל. אפילו במערכת המופעלת על סוללות, לסוללה עצמה יש רעש בתדר גבוה. האות האנלוגי במעגל האנלוגי מסוגל אפילו פחות לעמוד בהפרעה מאספקת החשמל.

(5) שימו לב למאפייני התדרים הגבוהים של לוחות חיווט מודפסים ורכיבים
במקרה של תדירות גבוהה, לא ניתן להתעלם משראות המובילים, VIA, נגדים, קבלים, וההשראות המופצת והקיבול של המחברים בלוח המעגל המודפס. לא ניתן להתעלם מהשראות המופצת של הקבל, ולא ניתן להתעלם מהקיבול המופץ של המשרן. ההתנגדות מייצרת את השתקפות האות בתדר הגבוה, והקיבול המופץ של ההובלה ימלא תפקיד. כאשר האורך גדול מ- 1/20 מאורך הגל המקביל של תדר הרעש, נוצר אפקט אנטנה והרעש נפלט דרך המוליכה.

חורים באמצעות לוח המעגל המודפס גורמים לכ- 0.6 PF של קיבול.
חומר האריזה של מעגל משולב עצמו מציג 2 ~ 6PF קבלים.
למחבר בלוח מעגלים יש השראות מבוזרת של 520NH. שיפוד מעגלי משולב כפול בקו כפול-פינים מציג השראות מופצת 4 ~ 18NH.
פרמטרי ההפצה הקטנים הללו זניחים בשורה זו של מערכות מיקרו-בקר בתדר נמוך; יש להקדיש תשומת לב מיוחדת למערכות במהירות גבוהה.

(6) יש לחלק את פריסת הרכיבים באופן סביר
מיקום הרכיבים בלוח המעגל המודפס אמור לשקול באופן מלא את הבעיה של הפרעה אנטי-אלקטרומגנטית. אחד העקרונות הוא שההובלות בין הרכיבים צריכות להיות קצרות ככל האפשר. בפריסה יש להפריד באופן סביר את חלק האות האנלוגי, חלק המעגל הדיגיטלי המהיר, וחלק מקור הרעש (כגון ממסרים, מתגים זרם גבוה וכו ') כדי למזער את צימוד האות ביניהם.

G לטפל בחוט האדמה
בלוח המעגלים המודפס, קו החשמל וקו הקרקע הם החשובים ביותר. השיטה החשובה ביותר להתגבר על הפרעות אלקטרומגנטיות היא לקרקע.
עבור לוחות כפולים, פריסת חוט האדמה היא במיוחד. באמצעות הארקה של נקודה אחת, אספקת החשמל והאדמה מחוברים ללוח המעגל המודפס משני קצוות אספקת החשמל. לאספקת החשמל יש קשר אחד ולקרקע יש קשר אחד. בלוח המעגלים המודפס, חייבים להיות חוטי קרקע חוזרים מרובים, אשר ייאספו בנקודת המגע של אספקת החשמל החוזרת, שהיא מה שמכונה הארקה בודדת. מה שמכונה קרקע אנלוגית, קרקע דיגיטלית ופיצול קרקע של מכשירי עוצמה גבוהה מתייחס להפרדת החיווט, ולבסוף כולם מתכנסים לנקודת הארקה זו. בעת חיבור לאותות שאינם לוחות מעגלים מודפסים, בדרך כלל משתמשים בכבלים מוגנים. עבור אותות תדירות ודיגיטליים גבוהים, שני קצוות הכבל המוגן מקורקעים. קצה אחד של הכבל המוגן עבור אותות אנלוגיים בתדר נמוך צריך להיות מקורקע.
מעגלים רגישים מאוד לרעש ולהפרעות או למעגלים שהם רעש בתדר גבוה במיוחד צריכים להיות מוגנים עם כיסוי מתכת.

(7) השתמש היטב בקבלי ניתוק.
קבלים מתנתקים בתדירות גבוהה יכולה להסיר רכיבים בתדר גבוה עד 1GHz. לקבלים של Ceramic Chip או קבלים קרמיים רב שכבתיים יש מאפיינים טובים יותר בתדירות גבוהה. בעת תכנון לוח מעגלים מודפס, יש להוסיף קבלים ניתוק בין הכוח לקרקע של כל מעגל משולב. לקהל הפירוק יש שתי פונקציות: מצד אחד, זהו קבל אחסון האנרגיה של המעגל המשולב, המספק וסופג את האנרגיה הטעינה והפרקה ברגע הפתיחה והסגירה של המעגל המשולב; מצד שני, זה עוקף את הרעש בתדר הגבוה של המכשיר. לקהל הפירוק האופייני של 0.1UF במעגלים דיגיטליים יש השראות של 5NH מופץ, ותדר התהודה המקביל שלו הוא בערך 7MHz, מה שאומר שיש לו אפקט פירוק טוב יותר לרעש מתחת ל 10mHz, ויש לו השפעה של פירוק טוב יותר לרעש מעל 40MHz. לרעש כמעט אין השפעה.

קבלים 1UF, 10UF, תדר התהודה המקביל הוא מעל 20 מגה הרץ, ההשפעה של הסרת רעש בתדר גבוה טובה יותר. לרוב זה יתרון להשתמש בקבל תדר 1UF או 10UF DE-HIGHT, שם הכוח נכנס ללוח המודפס, אפילו למערכות המונעות על סוללות.
כל 10 חתיכות מעגלים משולבים צריכים להוסיף קבל מטען ופריקה, או נקראים קבלים אחסון, גודל הקבל יכול להיות 10UF. עדיף לא להשתמש בקבלים אלקטרוליטיים. קבלים אלקטרוליטיים מגולגלים עם שתי שכבות של סרט PU. מבנה מגולגל זה משמש כהשראות בתדרים גבוהים. עדיף להשתמש בקבל מרה או בקבל פוליקרבונט.

הבחירה בערך הקבל של ניתוק אינה מחמירה, ניתן לחשב אותה על פי c = 1/f; כלומר, 0.1UF עבור 10 מגהרץ, ולמערכת המורכבת ממיקרו -בקר, היא יכולה להיות בין 0.1UF ל- 0.01UF.

3. ניסיון מסוים בהפחתת רעש והפרעות אלקטרומגנטיות.
(1) ניתן להשתמש בשבבים במהירות נמוכה במקום שבבים במהירות גבוהה. שבבים במהירות גבוהה משמשים במקומות מרכזיים.
(2) ניתן לחבר נגן בסדרה כדי להפחית את קצב הקפיצה של הקצוות העליונים והתחתונים של מעגל הבקרה.
(3) נסה לספק סוג כלשהו של דעיכה לממסרים וכו '.
(4) השתמש בשעון התדרים הנמוך ביותר העונה על דרישות המערכת.
(5) מחולל השעון קרוב ככל האפשר למכשיר המשתמש בשעון. יש לבקש את הקליפה של מתנד הקריסטל קוורץ.
(6) סגור את שטח השעון עם חוט קרקע ושמור על חוט השעון קצר ככל האפשר.
(7) מעגל כונן הקלט/פלט צריך להיות קרוב ככל האפשר לקצה הלוח המודפס, ולתת לו לעזוב את הלוח המודפס בהקדם האפשרי. יש לסנן את האות שנכנס ללוח המודפס, ולסנן גם את האות מאזור הרעש הגבוה. יחד עם זאת, יש להשתמש בסדרה של נגדי סופניים כדי להפחית את השתקפות האות.
(8) יש לחבר את הקצה חסר התועלת של MCD לגובה, או מקורקע, או להגדיר אותו כקצה הפלט. יש לחבר אליו את סוף המעגל המשולב שצריך לחבר לקרקע אספקת החשמל, ואסור להשאיר אותו צף.
(9) אסור להשאיר את מסוף הקלט של מעגל השער שאינו בשימוש. יש לבסס את מסוף הקלט החיובי של המגבר התפעולי שאינו בשימוש, ויש לחבר את מסוף הקלט השלילי למסוף הפלט. (10) הלוח המודפס צריך לנסות להשתמש בקווים פי 45 במקום קווים פי 90 כדי להפחית את הפליטה והצימוד החיצוני של אותות תדרים גבוהים.
(11) הלוחות המודפסים מחולקים לפי מאפייני התדר והמתג של התדר, ורכיבי הרעש ורכיבי הלא רעש צריכים להיות רחוקים יותר זה מזה.
(12) השתמש בהספק בנקודה יחידה ובהארקה של נקודה יחידה לפאנלים יחידים וכפולים. קו החשמל וקו הקרקע צריכים להיות עבים ככל האפשר. אם המשק סביר, השתמש בלוח רב שכבתי כדי להפחית את השראות הקיבול של אספקת החשמל והקרקע.
(13) שמור את השעון, האוטובוס והצ'יפ בחירת אותות הרחק מקווי קלט/פלט ומחברים.
(14) קו הכניסה למתח אנלוגי ומסוף מתח ההתייחסות צריך להיות רחוק ככל האפשר מקו האות המעגל הדיגיטלי, במיוחד מהשעון.
(15) עבור מכשירי A/D, החלק הדיגיטלי והחלק האנלוגי מעדיפים להיות מאוחדים מאשר למסור*.
(16) קו השעון בניצב לקו הקלט/פלט יש פחות הפרעות מקו הקלט/פלט המקביל, וסיכות רכיב השעון רחוקות מכבל הקלט/פלט.
(17) סיכות הרכיב צריכות להיות קצרות ככל האפשר, וסיכות קבלים לניתוק צריכות להיות קצרות ככל האפשר.
(18) קו המפתח צריך להיות סמיך ככל האפשר, ויש להוסיף את קרקע המגן משני הצדדים. הקו המהיר צריך להיות קצר וישר.
(19) קווים רגישים לרעש לא צריכים להיות מקבילים לקווי מיתוג בעלי זרם גבוה במהירות גבוהה.
(20) אל תנתבו חוטים מתחת לקריסטל קוורץ או מתחת למכשירים רגישים לרעש.
(21) עבור מעגלי אות חלשים, אל תיווצר לולאות זרם סביב מעגלי תדר נמוך.
(22) אל תיווצר לולאה לאף אות. אם זה בלתי נמנע, הפוך את אזור הלולאה לקטן ככל האפשר.
(23) קיבול ניתוק אחד לכל מעגל משולב. יש להוסיף קבלים מעקפים בתדירות גבוהה לכל קבלים אלקטרוליטיים.
(24) השתמש בקבלים טנטלום בעלי קיבולת גדולה או קבלים של ג'וקו במקום קבלים אלקטרוליטיים כדי לטעון ולפרוק קבלים לאחסון אנרגיה. בעת שימוש בקבלים צינוריים, יש לקרקע את המקרה.

 

04
חלבון מקשים נפוץ
עמוד למעלה מתקרב עם העכבר כמרכז
דף למטה התקרב עם העכבר כמרכז.
מרכז הבית המיקום שמצביע על ידי העכבר
סיום רענון (ציור מחדש)
* מעבר בין השכבות העליונות והתחתונות
+ (-) מתג שכבה לפי שכבה: "+" ו- "-" הם בכיוון ההפוך
Q mm (מילימטר) ו- MIL (MIL) מתג יחידה
אני מודד את המרחק בין שתי נקודות
E x עריכה x, x הוא יעד העריכה, הקוד הוא כדלקמן: (א) = קשת; (ג) = רכיב; (ו) = מילוי; (P) = PAD; (N) = רשת; (ים) = אופי; (T) = חוט; (V) = דרך; (I) = קו חיבור; (ז) = מצולע מלא. לדוגמה, כאשר ברצונך לערוך רכיב, לחץ על EC, מצביע העכבר יופיע "עשרה", לחץ כדי לערוך
ניתן לערוך את הרכיבים הערוכים.
P x מקום x, x הוא יעד המיקום, הקוד זהה לעיל.
M x זז x, x הוא היעד הנע, (א), (c), (f), (p), (s), (t), (v), (g) זהה לעיל, ו- (i) = חלק בחירת הפוך; (O) סובב את חלק הבחירה; (M) = הזז את חלק הבחירה; (R) = חיווט מחדש.
S X SELECT X, X הוא התוכן שנבחר, הקוד הוא כדלקמן: (i) = אזור פנימי; (O) = אזור חיצוני; (א) = הכל; (L) = הכל על השכבה; (K) = חלק נעול; (N) = רשת פיזית; (ג) = קו חיבור פיזי; (ח) = כרית עם צמצם מוגדר; (ז) = כרית מחוץ לרשת. לדוגמה, כאשר ברצונך לבחור את הכל, לחץ על SA, כל הגרפיקה נדלקת כדי לציין שהם נבחרו, ותוכל להעתיק, לנקות ולהעביר את הקבצים שנבחרו.


TOP