Tartalomjegyzék
A PCB útvonalválasztás fontos része a PCB kapcsolási rajz. Megfelelő PCB útvonalvezetés biztosítja a megbízható Energiaelosztó hálózat, tartsa be Feszültség DRC, és jó teljesítményt nyújtanak nagy sebességű jelek esetén.
Ez a blog a PCB útválasztás legfontosabb szempontjaival foglalkozik, beleértve a következőket is nyomvonal elrendezése, vias, automatikus útválasztás, területi útválasztás és menekülési útválasztás, hogy segítsen gyártók fejleszteni magasminőség PCB-k, amelyek megfelelnek a szigorú tervezés és teljesítménykövetelmények.
A PCB routing alapelvei
- A fő jelnyomok először: tápellátás, kisjelek, nagysebességű jelek, órajelek, szinkronizációs jelek és egyéb kulcsfontosságú jelek szimulációja.
- Útválasztási sűrűség prioritás elve: az útvonalválasztásnak a következő helyen kell kezdődnie a legsűrűbb terület az egylapos kapcsolaton. Kezdje a kábelezést a legbonyolultabb csatlakozási kapcsolatokkal rendelkező eszközzel az egyetlen lapon.
- Főbb jelfeldolgozási megfontolások: az órajelek számára egy speciális vezetékezési réteget biztosítanak, nagyfrekvenciás jelek, érzékeny jelek és egyéb kulcsfontosságú jelek a minimális áramköri terület biztosítása érdekében. Szükség esetén olyan módszereket kell alkalmazni, mint az árnyékolás és a biztonsági távolság növelése.
Az impedancia-szabályozási követelményekkel rendelkező hálózatok elrendezése a impedancia-szabályozás réteget, és kerüljék el a jelzéseiket az osztáson keresztül.
PCB Routing típusok
Automatikus útvonaltervezés & Területi útválasztás
Sok a modern PCB tervezőeszközök ajánlat automatikus útvonaltervezés. Ezek az algoritmusok a tversenyútvonalak a tervezői munka minimalizálása érdekében. Mégis, mindig jó látni, hogy az automatikus útvonaltervezés betartja a konkrét szabályokat.
-
Felülvizsgálat és finomítás: Mindig felül kell vizsgálni az automatikus útvonalválasztás elrendezését, hogy a lehetséges jogsértések vagy hatékonysági hiányosságok felderítése.
-
Először a kritikus hálókat vezesse át: A kritikus nagysebességű vagy nagyáramú hálók útvonalvezetése elvégzendő manuálisan és a többi engedélyezhető automatikus útvonalválasztásra.
Menekülés útvonalválasztás
A menekülő útvonalvezetés egy olyan folyamat, amely nagyon szorosan egymáshoz illesztett alkatrészcsapokat (például Ball Grid Arrays) az elérhető útválasztási csatornákhoz. A főbb stratégiák a következők:
- Via-in-Pad: Helyezze az átvezetéseket közvetlenül a párnákba a helytakarékosság érdekében, ami növeli az útválasztás rugalmasságát.
- Fan-out technikák: Használja a címet. rövid nyomok a sűrűn elhelyezett csapokról a jelek szétterítése a nyitott útvonalvezetési régiókba.
- Rétegátmenet: Alkalmazzon extra rétegeket ha tiszta és hatékony kilépés érhető el a rétegátmeneteken keresztül.
PCB Routing tervezési gyakorlatok
a Routed Systems-ben
A PCB routing a következő folyamat a nyomok létrehozása és rétegzése amelyek összekötik a NYÁK alkatrészeit. PCB Routing Design figyelembe kell venni a követelményeket a IPC-2221 szabvány.
A megfelelő a nyomvonal szélessége kell kiválasztani az útválasztáskor. A nyomvonal vastagságát és szélességét minimalizálni kell, hogy elkerülhető legyen a lap túlmelegedése, ugyanakkor biztosítani kell a kompatibilitást a jelenlegi szabványokkal. Ha elegendő hely áll rendelkezésre, akkor a minimálisnál nagyobb szélességet ajánlott alkalmazni, hogy javuljon a hőgazdálkodás és megbízhatóság. Emellett néhány a NYÁK útválasztási tervek legjobb gyakorlatai tartalmazza:
Feszültség DRC megfelelőség
A feszültségtervezési szabály ellenőrzése biztosítani, hogy feszültség a nyomvonalakon, a padokon és a via-n áteső feszültségeknél a tervek által meghatározott tűréshatárokon belül. A feszültség DRC fenntartásának a következőket kell biztosítania:
- Nem Rövidnadrág és Nyitott áramkörök: A távolságok és távolságok a lehetséges meghibásodások elkerülése érdekében.
- Nincs áthallás: Nyomok elválasztása csökkenti a elektromágneses interferencia a jelek között.
- Jelintegritás: Megfelelő nyomvonalszélesség és távolság csökkenti a teljesítményveszteséget és a jelet torzítás.
Feszültség PDN
Egy másik fontos szempont az áramelosztó hálózatok a NYÁK útvonalvezetésében egy jó PDN amely hatékonyan továbbítja az áramot a forrástól a lapon lévő összes alkatrészhez.
Néhány fontos dolog, amit figyelembe kell venni, de nem kizárólagosan:
- Nyomvonalszélesség és rézvastagság: A nyomvonalnak képesnek kell lennie a szükséges áramot elvezetni. túlzott feszültségesés nélkül.
- Leválasztás Kondenzátorok: Megfelelően elhelyezett kondenzátorok csökkenti a zajt, így stabilizálva az energiaellátást.
- Földi síkok: Megfelelő, dedikált alaplapok rendelkezésre állása a nyomtatott áramkörben növeli a jelintegritást és csökkenti az EMI-t.
Nyomvonal elrendezés optimalizálása
Nyomvonal elrendezés nagyon alapvető a PCB Routingban. A PCB routing során minden egyes nyomvonal úgy működik, mint egy vezeték a rajta keresztül áramló elektromos jelek számára, és a kialakítása jelentősen befolyásolja a teljes lap teljesítményét. A nyomvonalfektetés legjobb gyakorlatai közé tartozik néhány:
- derékszög vs. görbék:
Magas frekvenciákon az éles és derékszögű görbék olyan szakadásokat hozhatnak létre, amelyek veszélyeztetik a jelintegritás a megnövekedett crosstalk, sugárzás és visszaverődések. Az impedancia-szakadások minimalizálása érdekében kerülje az éles 90 fokos szögeket.
Az alábbi ábrán látható módon a derékszögű sarok helyett két negyvenöt fokos szög van.
- Váltakozó igazítási irányok: A vezetékezés során az alkatrészek közötti csatlakozásoknak a lehető legrövidebb és egyenes. Ha egy rétegben a legtöbb nyomvonal egy bizonyos irányt követ, mint például a vízszintes, akkor a merőleges irányú, például függőleges elrendezés előnyben részesítése csökkentheti a nyomvonalak közötti keresztbeszólásokat.
- Ellenőrzött impedancia: Tartsa meg a nyomokat egyenletes szélesség és alkalmazza differenciál párok nagy sebességű jelek esetén.
- Kiürítés: Tartsa a nyomvonal távolságát megfelelőnek az ívek és az áthallások elkerülése érdekében.
Logó és szitanyomás integráció
- Méret és arányok: A teljes méretnek megfelelően a PCB és a funkcionális területek a logó méretének és arányának meghatározásához, a többi jellel való koordináció fenntartása érdekében.
- Vonaltisztaság: Biztosítani kell, hogy a logó vonalai világosak és koherensek, és tervezze meg a fő vázlatos kábelezés először az összetett logókhoz.
- Kerülje az áramköri interferenciát: Kerülje a logóvezetékek és jelvezetékek, elektromos vezetékek, keresztrövidzárlatok, figyeljen a lyuktól való távolságra, a párnákra.
- Színkonverzió: Amikor átalakítás bmp a címre. gerber fájl, győződjön meg arról, hogy a színinformáció pontosan kerül átalakításra.
- Gerber Fájlkövetelmények: Ismeri a formátum specifikációját, az átvitel előtt ellenőrizze az előnézetben, hogy a a logó információi teljesek.
Via Design megfontolások
Az átvezetések kritikusak a többrétegű PCB kialakítások, amelyek függőleges összeköttetést biztosítanak a rétegek között. A függőleges csatlakoztathatósággal a tervezők optimalizálhatják a NYÁK útvonalakat és hatékonyan kezelhetik a jelintegritás problémáját. A rosszul megtervezett átvezetések zajnövekedés, jelintegritási problémák és nem megfelelő impedanciák.
A Viák típusai
A leggyakoribb vias típusok a következők:
- Átmenő furat Vias
- Vak Vias
- Eltemetett viák
Megjegyzés:
- Kerülje a BGA-elemek alatti via-klasztereket.
- Használja a via-in-padot a helyszűkös kialakításokhoz.
- Méretének hozzáigazítása az aktuális követelményekhez.
A kiválasztás típus és méret döntő fontosságú. A mikroviaszok csökkentik a parazita kapacitást és induktivitást, így ideálisak a nagyfrekvenciás kialakításokhoz. Az átvezetők megfelelő elhelyezése minimalizálja a PDN impedanciát és a jelintegritási problémákat is.
Nézze meg ezt, hogy megismerje az általános ismereteket PCB vias!
Az emberek gyakran használják ezeket a szoftvereket a robusztus szimulációs képességek és a kiterjedt könyvtár miatt. Hobbisták és kezdők számára a nyílt forráskódú eszközök, mint például a KiCAD, és EasyEDA rendelkezésre állnak.
Szeretne többet megtudni PCB E-Routing eszközök? Nézze meg ezt a blogot ELEPCB!
Következtetés
Az olyan elvek megértésével és alkalmazásával, mint például feszültség DRC-megfelelőség, PDN optimalizálás, átgondolt nyomvonal elrendezés, hatékony via használat és fejlett útválasztási technikák, a gyártók megbízható, nagy teljesítményű nyomtatott áramköri lapokat gyárthatnak. Időt tölteni a megfelelő útvonalvezetés nemcsak a lap funkcionalitását növeli, hanem a gyártási költségeket és a piacra kerülési időt is csökkenti.
Szeretne találni egy megbízható PCB gyártó? Nézze meg ELEPCB! Megteheti. kapcsolatfelvétel us hogy megszerezzük precizitás PCB-k!
GYIK
A1: A DRC feszültség biztosítja, hogy minden nyomvonal és átjáró megfelel a kívánt hézagoknak és elektromos tűréshatároknak, elkerülve rövidzárlatok, és ezáltal garantálja a megbízható működést.
A2: PDN garanciák stabil tápegység mindenkinek alkatrészek egy nyomtatott áramköri lapon. Ez csökkenti a zajszint és ezáltal biztosítja az áramkör általános megbízhatóságát.
A3: Az automatikus útvonalválasztás a következő esetekben megfelelő kevésbé kritikus vagy egyszerű minták. Kézi útválasztás nagysebességű vagy nagyáramú hálók esetén ajánlott.
A4: Menekülési útvonalak sűrűn csomagolt alkatrészcsapok szélesebb útválasztó csatornákhoz, ezáltal biztosítva a megfelelő csatlakoztathatóságot az összetett konstrukciókban.
A5: 5 PCB útválasztási hibák közé tartoznak:
- Nem megfelelő nyomvonal-szélesség
- Helytelen Via elhelyezés
- Rossz földelés
- Jelintegritási problémák
- Rossz nyomvonal-távolság
Hivatkozások
- H. Johnson, "Nagy sebességű digitális tervezés: Pearson, 1. kiadás, 1993. ápr. 8., 1993. április 8.
- IPC-2221 szabvány, "Általános szabványanyag a nyomtatott áramköri lapok tervezéséről", IPC, 1998. február, Felváltotta az IPC-2221A, [https://www.ipc.org/TOC/IPC-2221A.pdf].
- EMA-EDA, "PCB Design Tutorials and Guides," [https://www.ema-eda.com/ema-academy/how-to/], 2019 - 2024.
KAPCSOLATFELVÉTEL
Hungarian 
English 
Italian