6 Details zur schnellen Verbesserung der Qualität Ihres PCB-Layouts

Die Anordnung der Komponenten imLeiterplatteDas Board ist entscheidend. Ein korrektes und vernünftiges Layout macht das Layout nicht nur ordentlicher und schöner, sondern beeinflusst auch die Länge und Anzahl der gedruckten Drähte. Ein gutes PCB-Gerätelayout ist äußerst wichtig, um die Leistung der gesamten Maschine zu verbessern.

Wie kann das Layout sinnvoller gestaltet werden? Heute teilen wir Ihnen „6 Details zum PCB-Layout“ mit

01. Wichtige Punkte des PCB-Layouts mit Funkmodul

Trennen Sie beispielsweise analoge Schaltkreise physisch von digitalen Schaltkreisen und halten Sie die Antennenanschlüsse der MCU und des drahtlosen Moduls so weit wie möglich entfernt.

Vermeiden Sie die Anordnung von Hochfrequenz-Digitalkabeln, Hochfrequenz-Analogkabeln, Stromkabeln und anderen empfindlichen Geräten unter dem Funkmodul. Außerdem kann Kupfer unter dem Modul verlegt werden.

Das Funkmodul sollte möglichst weit entfernt von Transformatoren und Hochleistungsnetzteilen aufgestellt werden. Induktor, Netzteil und andere Teile mit großer elektromagnetischer Interferenz;

Bei der Platzierung einer Onboard-PCB-Antenne oder einer Keramikantenne muss die PCB unter dem Antennenteil des Moduls ausgehöhlt werden, es darf kein Kupfer verlegt werden und der Antennenteil sollte so nah wie möglich an der Platine liegen;

Unabhängig davon, ob das HF-Signal oder eine andere Signalführung so kurz wie möglich sein soll, sollten andere Signale vom Sendeteil des Funkmoduls ferngehalten werden, um Störungen zu vermeiden.

Beim Layout muss berücksichtigt werden, dass das Funkmodul über eine relativ vollständige Stromerdung verfügen muss und die HF-Routing-Funktion Platz für das Erdungsloch lassen muss.

Die vom Funkmodul benötigte Spannungswelligkeit ist relativ hoch. Daher ist es am besten, einen geeigneteren Filterkondensator in der Nähe des Modulspannungspins hinzuzufügen, z. B. 10 uF.

Das Funkmodul verfügt über eine schnelle Übertragungsfrequenz und stellt bestimmte Anforderungen an das Einschwingverhalten der Stromversorgung. Neben der Auswahl einer hervorragenden Stromversorgungslösung während des Entwurfs sollten Sie beim Entwurf auch auf die sinnvolle Anordnung des Stromversorgungskreises achten, um der Stromversorgung volle Spielraum zu geben. Quellleistung; Bei einem DC-DC-Layout muss beispielsweise auf den Abstand zwischen der Masse der Freilaufdiode und der IC-Masse geachtet werden, um den Rückfluss sicherzustellen, und auf den Abstand zwischen der Leistungsinduktivität und dem Kondensator, um den Rückfluss sicherzustellen.

02. Einstellungen für Linienbreite und Zeilenabstand

Die Einstellung von Linienbreite und Linienabstand hat großen Einfluss auf die Leistungssteigerung der gesamten Platine. Durch eine angemessene Einstellung der Leiterbahnbreite und des Leitungsabstands können die elektromagnetische Verträglichkeit und verschiedene Aspekte der gesamten Platine effektiv verbessert werden.

Beispielsweise sollte die Einstellung der Leitungsbreite der Stromleitung anhand der aktuellen Größe der gesamten Maschinenlast, der Größe der Versorgungsspannung, der Kupferdicke der Leiterplatte, der Leiterbahnlänge usw. berücksichtigt werden. Normalerweise ist eine Leiterbahn mit einer Breite von 1,0 mm und einer Kupferdicke von 1 Unze (0,035 mm) kann etwa 2 A Strom durchlassen. Durch eine angemessene Einstellung des Leitungsabstands können Übersprechen und andere Phänomene effektiv reduziert werden, wie beispielsweise das häufig verwendete 3-W-Prinzip (d. h. der Mittenabstand zwischen den Drähten beträgt nicht weniger als das Dreifache der Leitungsbreite, sodass 70 % des elektrischen Feldes ferngehalten werden können). sich gegenseitig stören).

Stromführung: Je nach Strom, Spannung und PCB-Kupferdicke der Last muss der Strom normalerweise doppelt so hoch wie der normale Arbeitsstrom reserviert werden, und der Leitungsabstand sollte so weit wie möglich dem 3-W-Prinzip entsprechen.

Signalrouting: Je nach Signalübertragungsrate, Übertragungstyp (analog oder digital), Routing-Länge und anderen umfassenden Überlegungen wird der Abstand gewöhnlicher Signalleitungen empfohlen, um das 3W-Prinzip zu erfüllen, und Differenzleitungen werden separat betrachtet.

HF-Routing: Bei der Leitungsbreite des HF-Routings muss die charakteristische Impedanz berücksichtigt werden. Die häufig verwendete Antennenschnittstelle des HF-Moduls hat eine charakteristische Impedanz von 50 Ω. Erfahrungsgemäß beträgt die HF-Leitungsbreite von ≤30 dBm (1 W) 0,55 mm und der Kupferabstand 0,5 mm. Mithilfe der Platinenfabrik kann auch eine genauere charakteristische Impedanz von etwa 50 Ω ermittelt werden.

03. Abstand zwischen Geräten

Beim PCB-Layout müssen wir den Abstand zwischen den Geräten berücksichtigen. Wenn der Abstand zu klein ist, kann es leicht zu Lötstellen kommen und die Produktion beeinträchtigen;

Die Abstandsempfehlungen lauten wie folgt:

Ähnliche Geräte: ≥0,3 mm

Verschiedene Geräte: ≥0,13*h+0,3mm (h ist der maximale Höhenunterschied der umgebenden benachbarten Geräte)

Der Abstand zwischen Geräten, die nur manuell gelötet werden können, wird empfohlen: ≥1,5 mm

DIP-Geräte und SMD-Geräte sollten auch in der Produktion einen ausreichenden Abstand einhalten, der zwischen 1 und 3 mm empfohlen wird.

04. Abstandskontrolle zwischen Platinenkante und Bauteilen und Leiterbahnen

Beim PCB-Layout und -Routing ist es auch sehr wichtig, ob der Abstand zwischen Geräten und Leiterbahnen vom Platinenrand angemessen ist. Beispielsweise werden im eigentlichen Produktionsprozess die meisten Paneele zusammengebaut. Wenn sich das Gerät daher zu nahe an der Platinenkante befindet, fällt das Pad beim Teilen der Leiterplatte ab oder es kann sogar zu einer Beschädigung des Geräts kommen. Wenn die Leitung zu nah beieinander liegt, kann es während der Produktion leicht zu einem Leitungsbruch und einer Beeinträchtigung der Schaltkreisfunktion kommen.

Empfohlener Abstand und Platzierung:

Geräteplatzierung: Es wird empfohlen, dass die Gerätepads parallel zur „V-Schnitt“-Richtung des Panels liegen, damit die mechanische Belastung auf die Gerätepads während der Paneltrennung gleichmäßig ist und die Kraftrichtung gleich ist, wodurch die Möglichkeit von Pads verringert wird herunterfallen.

Geräteabstand: Der Platzierungsabstand des Geräts vom Rand der Platine beträgt ≥0,5 mm

Leiterbahnabstand: Der Abstand zwischen der Leiterbahn und der Kante der Platine beträgt ≥0,5 mm

05. Verbindung benachbarter Pads und Tropfen

Wenn die benachbarten Pins des ICs verbunden werden müssen, ist zu beachten, dass es am besten ist, die Verbindung nicht direkt auf den Pads herzustellen, sondern sie zum Anschluss außerhalb der Pads herauszuführen, um zu verhindern, dass die IC-Pins kurzgeschlossen werden. während der Produktion umgeschaltet. Darüber hinaus sollte auch die Linienbreite zwischen benachbarten Pads beachtet werden, und es ist am besten, die Größe der IC-Pins nicht zu überschreiten, mit Ausnahme einiger spezieller Pins, wie z. B. Power-Pins.

Tropfen können die durch plötzliche Änderungen der Linienbreite verursachte Reflexion wirksam reduzieren und ermöglichen eine reibungslose Verbindung der Leiterbahnen mit den Pads.

Das Hinzufügen von Tropfen löst das Problem, dass die Verbindung zwischen der Leiterbahn und dem Pad durch Stöße leicht unterbrochen wird.

Aus optischer Sicht kann das Hinzufügen von Tropfen auch dazu führen, dass die Leiterplatte vernünftiger und schöner aussieht.

06. Parameter und Platzierung von Vias

Die sinnvolle Einstellung der Via-Größe hat großen Einfluss auf die Leistung der Schaltung. Bei einer sinnvollen Einstellung der Via-Größe müssen der Strom, den das Via führt, die Frequenz des Signals, die Schwierigkeit des Herstellungsprozesses usw. berücksichtigt werden, daher erfordert das PCB-Layout besondere Aufmerksamkeit.

Darüber hinaus ist auch die Platzierung des Vias wichtig. Wenn die Durchkontaktierung auf dem Pad platziert ist, kann es während der Produktion leicht zu einer schlechten Schweißung des Geräts kommen. Daher wird die Durchkontaktierung im Allgemeinen außerhalb des Pads platziert. Bei extrem engen Platzverhältnissen ist natürlich auch die Platzierung der Durchkontaktierung auf dem Pad und die Durchkontaktierung im Plattenverfahren des Platinenherstellers möglich, allerdings erhöht sich dadurch der Produktionsaufwand.

Wichtige Punkte der Via-Einstellung:

Aufgrund der unterschiedlichen Routing-Anforderungen können auf einer Leiterplatte unterschiedliche Größen von Durchkontaktierungen platziert werden. Es wird jedoch normalerweise nicht empfohlen, mehr als drei Typen zu verwenden, um große Unannehmlichkeiten bei der Produktion zu vermeiden und die Kosten zu erhöhen.

Das Verhältnis von Tiefe zu Durchmesser der Durchkontaktierung beträgt im Allgemeinen ≤6, denn wenn es das Sechsfache überschreitet, ist es schwierig sicherzustellen, dass die Lochwand gleichmäßig verkupfert werden kann.

Auch die parasitäre Induktivität und die parasitäre Kapazität der Durchkontaktierung müssen beachtet werden, insbesondere bei Hochgeschwindigkeitsschaltungen sollte besonderes Augenmerk auf die verteilten Leistungsparameter gelegt werden.

Je kleiner die Vias und je kleiner die Verteilungsparameter, desto besser eignen sie sich für Hochgeschwindigkeitsschaltungen, allerdings sind auch ihre Kosten hoch.

Die oben genannten 6 Punkte sind einige der Vorsichtsmaßnahmen für das PCB-Layout, die dieses Mal geklärt wurden. Ich hoffe, sie können für alle hilfreich sein.