プリント基板設計の注意点をまとめます

プリント基板設計の注意点をまとめます

電子技術者にとって回路設計は大変な作業ですが、原理設計がどんなに完璧であっても、回路基板の設計に無理があれば、性能が大幅に低下し、深刻な場合には正常に動作しなくなることさえあります。 私の経験から、PCB 設計で注意すべき点を以下にまとめましたので、ご教示いただければ幸いです。

l. 物理的な境界を作る

閉じた物理フレームは、将来のコンポーネントのレイアウトとルーティングの基本プラットフォームであり、自動レイアウトの制約でもあります。 そうしないと、スケマティック ダイアグラムからのコンポーネントが失われます。 ただし、ここでは精度に注意を払う必要があります。そうしないと、将来多くの問題が発生します。 また、コーナーでアークを使用することをお勧めします。これにより、一方で作業員が鋭いコーナーを引っ掻くことを回避でき、他方でストレスの影響を軽減できます。 以前、私の製品の 1 つは、数台の機械による輸送の過程で常に壊れていました。 代わりに円弧を使用することをお勧めします。

2. コンポーネントとネットワークの紹介

描かれた境界線にコンポーネントやネットワークを簡単に引き込めるはずですが、ここで問題が発生することがよくあります。 表示されるエラーに従って、問題を 1 つずつ解決するように注意してください。そうしないと、後で手間がかかります。 ここでの問題は、一般的に次のとおりです。

コンポーネントのパッケージ形式が見つからず、コンポーネント ネットワークに問題があり、未使用のコンポーネントまたはピンがあります。 これらの問題は迅速に解決できることが示唆されています。

3. コンポーネントのレイアウト

コンポーネントのレイアウトとルーティングは、製品の寿命、安定性、および電磁適合性に大きな影響を与えるため、特に注意を払う必要があります。 一般的に言えば、次の原則に従う必要があります。

3. l ご注文

まず、電源ソケット、表示灯、スイッチ、コネクタなど、構造物に関係する固定位置に部品を配置します。部品を配置した後、ソフトウェアのLOCK機能を使用してロックし、動かないようにします。 今後の間違い。 次に、発熱部品、変圧器、IC などの特殊なコンポーネントと大きなコンポーネントを回路に配置します。最後に、小さなデバイスを配置します。

3.2 放熱に注意する

コンポーネントのレイアウトでは、熱放散に特に注意を払う必要があります。 大電力回路では、出力管や変圧器などの発熱体をできるだけ離して配置し、熱の放出を促進する必要があります。 それらは一箇所に集中してはならず、電解質の早期老化を避けるために高容量のコンデンサーが近すぎてはなりません。

4. 配線

配線原理

ルーティングの知識は非常に深く、誰もが独自の経験を持っていますが、それでもいくつかの一般原則があります。

◆ 2 つのパネルを配線する場合、寄生結合を減らすために、両側の導体を垂直、斜め、または曲げて互いに平行にならないようにする必要があります。 回路の入力と出力に使用されるプリント配線は、フィードバックを避けるために、隣接する並列からできるだけ遠ざける必要があります。 これらのワイヤの間にアース線を追加することをお勧めします。

◆ 配線の角はできる限り 90°以上とし、90°以下の角は認めず、90°の角は極力使用しない

◆ 同じアドレス ラインまたはデータ ラインの場合、配線長の差が大きすぎないようにする必要があります。それ以外の場合は、短い配線部分を手動で配線する必要があります。

◆ 高周波デジタル回路は薄く、短くしたい

◆ 大電流信号、高電圧信号、小信号は絶縁する必要があります (絶縁距離は、負担する耐電圧に関係します。一般に、基板上の距離は 2KV で 2mm で、それに比例して大きくする必要があります。 例えば、3KV耐電圧試験を行う場合、高圧線と低圧線の距離は3.5mm以上必要で、多くの場合、沿面距離を避けるために高圧線と低圧線の間にもスロットを開けます。 プリント回路基板。）

◆ 溶接面、特にスルー ホール プロセスの PCB での配線を試みる

◆ ビアの使用を最小限に抑える

◆ パネル単体のパッドは大きく、パッドに接続する配線は太くする必要があります。 涙は流せるときに流すことができます。 一般的な単板メーカーの品質はあまり良くありません。そうしないと、溶接や再加工の問題が発生します。

◆ 大面積の銅コーティングは、ウェーブ溶接中の熱応力によるプレートの気泡と曲げを防ぐために格子状にする必要があります。 ただし、特殊なケースでは、GND の流れ方向とサイズを考慮する必要があります。 銅箔で埋めるのは容易ではないが、配線が必要

◆ 部品や配線を端に寄せすぎない。 一般に、単一パネルはほとんどが板紙であり、応力がかかると簡単に壊れます。 エッジでのコンポーネントの接続または配置は影響を受けます

◆ 生産、試運転、メンテナンスの利便性を考慮する必要があります

アナログ回路にとってグランドの問題に対処することは非常に重要です。 地上で発生する騒音は予測が難しいことが多いですが、一度発生すると大変なことになります。 雨が降ってはいけません。 パワーアンプ回路にとって、極微量のグランドノイズは後段の増幅により音質に大きな影響を与えます。 高精度なA/D変換回路では、アース線に高周波成分があると温度ドリフトが発生し、アンプの動作に影響を与えます。 このとき、基板の四隅にデカップリング コンデンサを追加することができます。 一方の脚はボード上のグランドに接続され、もう一方の脚は取り付け穴に接続されています（ネジでハウジングに接続されています）。 こうすることで、この成分をなくすことができ、アンプやADが安定します。

さらに、人々が環境保護製品により注意を払う状況では、電磁適合性の問題がより重要になります。 一般に、電磁信号には、信号源、放射、伝送線路の 3 つのソースがあります。 水晶発振器は、一般的な高周波信号源です。 パワースペクトルでは、水晶振動子の高調波エネルギー値は平均値よりも大幅に高くなります。 実現可能な方法は、信号の振幅を制御し、水晶ケースを接地し、干渉信号をシールドし、特別なフィルター回路とデバイスを使用することです。

蛇行配線は用途が異なるため、機能も異なることに注意してください。 これは、PCIClk や AGP Clk など、コンピュータのメイン ボード上の一部のクロック信号で使用されます。 これには 2 つの機能があります。1. インピーダンス整合。 2. フィルターのインダクタンス。

INTELHUB アーキテクチャの HUBLink などの一部の重要な信号には、合計 13 個の HUBLink があり、周波数は 233MHz に達することがあります。 時間の遅れによって引き起こされる隠れた危険を排除するために、それらは厳密に同じ長さでなければなりません。 現時点では、サーペンタイン ルーティングが唯一の解決策です。

一般的に、サーペンタイン ルーティングのライン間隔 ＞＝ ライン幅の 2 倍。 通常の PCB 基板であれば、フィルタ インダクタンスの役割に加えて、ラジオ アンテナのインダクタンス コイルとしても使用できます。

5.調整と改善

配線が完了したら、テキスト、個々のコンポーネント、配線、および銅メッキを調整する必要があります (この作業は早すぎると、速度に影響し、配線に問題が発生します)。 生産、デバッグ、およびメンテナンスの利便性。

銅メッキとは、通常、配線後に残された空白領域を銅箔で大面積で埋めることを指します。 GND銅箔またはVCC銅箔を敷くことができます（ただし、この方法では、短絡がデバイスを焼き付けやすくなったら、電源の伝導面積を増やすために使用してはならない場合を除いて、接地する方がよいので、 VCCに接続する前に大電流に耐えるように）。 カプセル化とは、通常、特別な要件を持つ一握りの信号線を 2 本の接地線 (TRAC) で包み、干渉や干渉を防ぐことを指します。

アース線の代わりに銅コーティングを使用する場合は、アース全体が接続されているかどうか、大電流の流れ方向に特別な要件があるかどうかに注意して、不要なエラーを確実に減らす必要があります。

6. ネットワークを確認する

作図した基板のネットワーク関係は、誤操作や過失により回路図と異なる場合があるので、確認が必要です。 そのため、塗装後、急いでプレートメーカーに引き渡してはいけません。 最初に確認してから、フォローアップ作業を実行してください。 回路基板アセンブリ、回路基板設計、および回路基板処理メーカーは、PCB回路基板の設計で注意すべきいくつかの点を説明および要約しています