แนวคิดและหลักการออกแบบเค้าโครง PCB ความเร็วสูง

แนวคิดเค้าโครง

ในกระบวนการเค้าโครง PCB สิ่งแรกที่ต้องพิจารณาคือขนาดของ PCBต่อไป เราควรพิจารณาอุปกรณ์และพื้นที่ที่มีข้อกำหนดในการวางตำแหน่งโครงสร้าง เช่น มีการจำกัดความสูง ขีดจำกัดความกว้าง และการเจาะ พื้นที่เจาะรูหรือไม่จากนั้นตามสัญญาณวงจรและการไหลของพลังงาน เค้าโครงล่วงหน้าของแต่ละโมดูลวงจร และสุดท้ายตามหลักการออกแบบของแต่ละโมดูลวงจรเพื่อดำเนินการเค้าโครงของส่วนประกอบทั้งหมด

หลักการพื้นฐานของการจัดวาง

1. สื่อสารกับบุคลากรที่เกี่ยวข้องเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดพิเศษในโครงสร้าง SI, DFM, DFT, EMC

2. ตามแผนผังองค์ประกอบโครงสร้าง ให้วางตัวเชื่อมต่อ รูยึด ตัวบ่งชี้ และอุปกรณ์อื่น ๆ ที่จำเป็นต้องวางตำแหน่ง และให้คุณลักษณะและขนาดที่ไม่สามารถเคลื่อนย้ายแก่อุปกรณ์เหล่านี้ได้

3. ตามแผนภาพองค์ประกอบโครงสร้างและข้อกำหนดพิเศษของอุปกรณ์บางอย่าง ให้ตั้งค่าพื้นที่เดินสายที่ต้องห้ามและพื้นที่เค้าโครงที่ต้องห้าม

4. การพิจารณาอย่างครอบคลุมเกี่ยวกับประสิทธิภาพของ PCB และประสิทธิภาพของการประมวลผลเพื่อเลือกลำดับการประมวลผลกระบวนการ (ลำดับความสำคัญสำหรับ SMT ด้านเดียว; SMT + ปลั๊กอินด้านเดียว

SMT สองด้าน;สองด้าน SMT + ปลั๊กอิน) และตามโครงร่างของลักษณะกระบวนการประมวลผลที่แตกต่างกัน

5. เลย์เอาต์โดยอ้างอิงผลลัพธ์ของเลย์เอาต์ล่วงหน้า ตามหลักเลย์เอาต์ “ใหญ่ก่อน แล้วเล็ก ยากก่อน แล้วง่าย”

6. รูปแบบควรพยายามตอบสนองความต้องการต่อไปนี้: เส้นรวมที่สั้นที่สุด, เส้นสัญญาณคีย์ที่สั้นที่สุด;ไฟฟ้าแรงสูง สัญญาณกระแสสูงและแรงดันต่ำ สัญญาณกระแสเล็กสัญญาณอ่อนแยกจากกันโดยสิ้นเชิงแยกสัญญาณอนาล็อกและสัญญาณดิจิตอลสัญญาณความถี่สูงและสัญญาณความถี่ต่ำแยกจากกันส่วนประกอบความถี่สูงของระยะห่างให้เพียงพอในสถานที่ตั้งที่ตอบสนองความต้องการของการจำลองและการวิเคราะห์เวลา การปรับเปลี่ยนเฉพาะที่

7. ชิ้นส่วนวงจรเดียวกันเท่าที่จะทำได้โดยใช้โครงร่างโมดูลาร์แบบสมมาตร

8. การตั้งค่าโครงร่างที่แนะนำสำหรับตาราง 50 ล้าน รูปแบบอุปกรณ์ IC ตารางแนะนำสำหรับ 25 25 25 25 25 ล้านความหนาแน่นของโครงร่างสูงกว่า อุปกรณ์ยึดพื้นผิวขนาดเล็ก การตั้งค่ากริดแนะนำไม่น้อยกว่า 5 ล้าน

หลักการจัดวางส่วนประกอบพิเศษ

1. เพื่อลดความยาวของการเชื่อมต่อระหว่างส่วนประกอบ FM ให้มากที่สุดส่วนประกอบที่ไวต่อสัญญาณรบกวนไม่สามารถอยู่ใกล้กันเกินไป พยายามลดพารามิเตอร์การกระจายและการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งกันและกัน

2. สำหรับความต่างศักย์ไฟฟ้าที่สูงกว่าระหว่างอุปกรณ์และสายไฟ ควรเพิ่มระยะห่างระหว่างอุปกรณ์เหล่านี้เพื่อป้องกันการลัดวงจรโดยไม่ตั้งใจอุปกรณ์ที่มีไฟฟ้าแรงพยายามจัดวางในสถานที่ที่มนุษย์ไม่สามารถเข้าถึงได้ง่าย

3. น้ำหนักส่วนประกอบมากกว่า 15 กรัมควรเพิ่มวงเล็บยึดแล้วจึงเชื่อมสำหรับส่วนประกอบที่สร้างความร้อนขนาดใหญ่และหนักไม่ควรติดตั้งบน PCB การติดตั้งในตัวเครื่องทั้งหมดควรคำนึงถึงปัญหาการกระจายความร้อน อุปกรณ์ที่ไวต่อความร้อนควรอยู่ห่างจากอุปกรณ์สร้างความร้อน

4. สำหรับโพเทนชิโอมิเตอร์ ขดลวดเหนี่ยวนำที่ปรับได้ ตัวเก็บประจุแบบแปรผัน ไมโครสวิตช์ และโครงร่างส่วนประกอบที่ปรับได้อื่น ๆ ควรพิจารณาข้อกำหนดทางโครงสร้างของเครื่องจักร เช่น ขีดจำกัดความสูง ขนาดรู พิกัดกึ่งกลาง ฯลฯ

5. วางตำแหน่งรูวางตำแหน่ง PCB และตัวยึดคงที่ซึ่งอยู่ในตำแหน่งไว้ล่วงหน้า

การตรวจสอบหลังการจัดวาง

ในการออกแบบ PCB เค้าโครงที่เหมาะสมเป็นก้าวแรกสู่ความสำเร็จของการออกแบบ PCB วิศวกรจำเป็นต้องตรวจสอบสิ่งต่อไปนี้อย่างเคร่งครัดหลังจากเค้าโครงเสร็จสมบูรณ์

1. เครื่องหมายขนาด PCB เค้าโครงของอุปกรณ์สอดคล้องกับแบบโครงสร้าง ไม่ว่าจะเป็นไปตามข้อกำหนดของกระบวนการผลิต PCB เช่นเส้นผ่านศูนย์กลางรูขั้นต่ำ ความกว้างของเส้นขั้นต่ำ

2. ส่วนประกอบต่างๆ รบกวนซึ่งกันและกันในพื้นที่สองมิติและสามมิติหรือไม่ และส่วนประกอบเหล่านั้นจะรบกวนซึ่งกันและกันกับโครงสร้างที่อยู่อาศัยหรือไม่

3. ว่าส่วนประกอบทั้งหมดถูกวางไว้หรือไม่

4. ความจำเป็นในการเสียบหรือเปลี่ยนส่วนประกอบบ่อยครั้งนั้นง่ายต่อการเสียบและเปลี่ยน

5. มีระยะห่างที่เหมาะสมระหว่างอุปกรณ์ระบายความร้อนและส่วนประกอบที่สร้างความร้อนหรือไม่

6.สะดวกหรือไม่ที่จะปรับอุปกรณ์ปรับแล้วกดปุ่ม

7. ตำแหน่งการติดตั้งฮีตซิงก์มีอากาศเรียบหรือไม่

8. ไม่ว่าการไหลของสัญญาณจะราบรื่นและมีการเชื่อมต่อที่สั้นที่สุดหรือไม่

9. มีการพิจารณาปัญหาการรบกวนของสายหรือไม่

10. ปลั๊กและเต้ารับขัดแย้งกับการออกแบบทางกลหรือไม่