Wie kann das Leiterbahnrouting das PCB-Design verbessern?

Beim EntwerfenLeiterplatte(Leiterplatte) muss der Elektroniker die beste Praxis der Verkabelung befolgen. Dies trägt dazu bei, die Signalintegrität der Leiterplatte aufrechtzuerhalten und elektromagnetische Störungen zu reduzieren (EMI).

Zwischen benachbarten Leitungen einer einzelnen Leitung kann es zu Spannungen kommenLeiterplatteSchicht, und kann auch zwischen den beiden Schichten der parallelen und vertikalen Verdrahtung der Leiterplatte auftreten. In diesem Fall überdeckt das Signal einer Leitung eine andere Leitung, da seine Amplitude größer ist als die einer anderen Leitung. Der beste Weg besteht darin, den Abstand zwischen den Leitungen auf das Dreifache der Leitungsbreite einzuhalten. Dadurch können 70 % der elektrischen Felder geschützt werden, um diese Störungen zu vermeiden. Die ungelösten Spieße wirken sich negativ auf das Signal-Rausch-Verhältnis aus, daher ist es am besten, die Spieße so schnell wie möglich in der Entwurfsphase zu reduzieren.

Eine mögliche Methode ist die Verwendung eines stringbasierten Rechners. Sobald der Benutzer die Werte für den Verdrahtungsabstand, die Höhe des Substrats und die Quellenspannung eingibt, kann das Tool die Kopplungsspannung und den String-Koeffizienten berechnenLeiterplatte. Diese Optionen ersparen Ihnen viel Zeit und manuelles Rechnen und vermeiden zudem mögliche Fehler.

Wenn der Test zeigt, dass die Leistung des Produkts wiederholt die Erwartungen erfüllt hat, müssen Ingenieure möglicherweise die Signalintegrität verbessernLeiterplatte. Manchmal treten solche Fehler schon vor der Großserienfertigung von Leiterplatten auf. Das Problem der Signalintegrität wird jedoch möglicherweise erst während des Produktionsprozesses im großen Maßstab entdeckt oder wenn Kunden das Produkt vor Ort verwenden.

Die Signalintegrität hängt von der Qualität des Übertragungssignals ab und davon, ob das Signal enttäuscht werden kann. Das Problem der Signalintegrität kann über den PCB-Bereich hinausgehen und EMI verursachen oder erzeugen, die sich auf Geräte in der Nähe auswirken. Die Arbeit zur Verbesserung der Signalintegrität beginnt in der Phase des Prinzipdiagramms und des Schichtdesigns. Wenn Sie zu diesem Zeitpunkt die am besten geeignete Entscheidung treffen, wirkt sich dies auf die Leistung von ausLeiterplatte.

Wenn beispielsweise die Dicke der Verkabelung angemessen ist, kann eine Überhitzung der Komponente verhindert werden, was das Wärmemanagement erleichtert. Dies wird immer wichtiger, insbesondere wenn viele Produkte enthaltenLeiterplatteimmer kleiner werden.

Leiterplattenhersteller haben enorme Summen in die Qualitätskontrolle investiert, um die Zuverlässigkeit des Produkts sicherzustellen. Beispielsweise können durch Röntgenuntersuchungen verborgene Defekte lückenlos erkannt werden. Die Röntgendetektionstechnologie ist in der Regel ein zentraler Bestandteil der Qualitätssicherung. Wenn jedoch auf die Verkabelung geachtet wird, besteht die Möglichkeit, die Signalintegrität durch visuelle Erkennung zu verbessernLeiterplatte. Die Montagearbeiter können potenzielle Probleme früher erkennen und lösen, bevor größere Probleme entstehen.

Sie sollten beispielsweise prüfen, ob die Leitungen stark gebogen sind, was insbesondere bei Hochleistungs- oder Hochfrequenzleitungen ein Problem darstellt. Idealerweise sollte der Designer die Linie entlang der geraden Linie verlaufen lassen. Wenn das Design und die erwartete Anwendung der Leiterplatte eine ausgewogene Länge erfordern, kann eine Verzögerungsleitung verwendet werden. Sie sehen normalerweise wie die gebogenen schlangenförmigen Drähte auf der Oberfläche ausLeiterplatte.

3D-Druck und andere Technologien haben die Art und Weise, wie Menschen elektronische Produkte entwerfen und herstellen, stark verändert. Doch auch wenn 3D-Drucker es Benutzern ermöglichen, Schaltkreise zu drucken, Abfall zu reduzieren und die Effizienz zu verbessern, sollten sie die bewährten Verfahren im Zusammenhang mit der Verkabelung und anderen Details nicht außer Acht lassen.

Beispielsweise kann die Platzierung von Komponenten in einer Strategie die EMI reduzierenLeiterplatte. Selbst wenn Sie die richtige Breite verwenden und prüfen, ob es zu unnötigen Biegungen kommt, kann es dennoch zu Problemen aufgrund der Lage bestimmter Komponenten kommen.

Da die Induktoren beispielsweise ein Magnetfeld erzeugen können, sollten sie nicht miteinander verbunden oder zu nahe beieinander liegen. Falls keine Wahl besteht, sollte eine vertikale Anordnung gewählt werden, um die gegenseitige Kopplung zu minimieren. Wenn Sie alternativ einen kreisförmigen Induktor wählen, ist es unwahrscheinlich, dass dieser Induktor Probleme mit dem Magnetfeld verursacht. Stellen Sie sicher, dass die Breite der Verkabelung des Induktors die erforderliche Breite nicht überschreitet. Andernfalls könnten sie als Antenne fungieren und zu einem unnötigen Start führen.

Erwägen Sie die Verwendung eines High-End-Designtools, um die Prinzipien der Verkabelung und andere Best Practices zu befolgen. Bei einigen Verkabelungsprodukten können Benutzer zwischen 2D- und 3D-Design wechseln. Eine Umfrage unter Benutzern, die fortschrittliche Tools verwenden, ergab, dass sie etwa 45 % ihrer Zeit mit der 3D-Verkabelung verbringen und dabei von der Echtzeitvisualisierung profitieren. Benutzer können auch bestimmte Vorgänge in einer 3D-Umgebung ausführen, z. B. das Zuschneiden von Pads, und diese dann im tatsächlichen Design ausprobieren.

Dies sind einige praktikable Methoden für zukünftige Designs. Sie können EMI minimieren, indem Sie auf die Verkabelung achten und der Verarbeitung Vorrang einräumenLeiterplatteSignalintegrität. Durch die Befolgung der etablierten Prinzipien während der Entwurfsphase können viele Probleme vermieden werden, die die Leistung der Leiterplatte bei internen Tests oder im tatsächlichen Gebrauch beeinträchtigen.

Sehr hilfreich ist auch der Einsatz digitaler Projektmanagement-Tools, mit denen die Verkabelung verfolgt werden kann, einschließlich der Verfolgung der Verkabelungsentscheidung, die dabei hilft, den möglichen Grundgrund für die entdeckten Probleme zu finden. Diese Produkte sind außerdem sehr praktisch, da sie in der Regel in der Cloud arbeiten und somit geografische Einschränkungen entfallen.