Плотность разводки печатных плат увеличивается

Если два слоя питания одного и того же источника напряжения должны выдавать большой ток, печатная плата должна быть разделена на две группы слоев питания и слоев заземления. В этом случае изолирующий слой размещается между каждой парой силового слоя и заземляющего слоя. Это дает нам желаемые две пары силовых шин с одинаковым импедансом для одинаковых токов. Если стек слоев питания приводит к неравному импедансу, шунт будет неравномерным, переходное напряжение будет намного больше, и электромагнитные помехи резко возрастут.

Если на печатной плате имеется несколько источников питания с разными значениями напряжения, соответственно требуется несколько слоев питания. Не забудьте создать отдельные уровни питания и соединения для каждого источника питания. В обоих случаях следует помнить о требованиях производителя к сбалансированной структуре при определении положения парного слоя питания и слоя заземления на плате.

Поскольку большинство печатных плат, разработанных инженерами, представляют собой традиционные печатные платы толщиной 62 mil и без глухих или скрытых отверстий, обсуждение наслоения и укладки печатных плат в этой статье ограничивается этим. Схема слоев, рекомендованная в этой статье, может быть не идеальной для плат с большой разницей в толщине. Кроме того, процесс изготовления печатных плат с глухими или скрытыми отверстиями отличается, поэтому метод наслоения в этой статье неприменим.

При проектировании печатной платы толщина, сквозное отверстие и количество слоев печатной платы не являются ключом к решению проблемы. Хорошая многоуровневая компоновка является ключом к обеспечению обхода и развязки силовой шины, минимизации переходного напряжения на силовом слое или земле, а также к экранированию электромагнитного поля сигнала и мощности. В идеале между слоем маршрутизации сигналов и слоем заземления контура должен быть изолирующий слой, а расстояние между парными слоями (или более одной пары) должно быть как можно меньше. В соответствии с этими основными концепциями и принципами печатная плата всегда может быть спроектирована в соответствии с проектными требованиями. Теперь, когда время нарастания IC уже короткое и будет еще короче, методы, обсуждаемые в этой статье, необходимы для решения проблем экранирования от электромагнитных помех.

Плотность разводки печатных плат увеличивается, поэтому проектирование разводки печатных плат особенно важно.

pcb

(1) Слой линии питания четырехслойной платы должен быть как можно ближе к слою линии заземления, чтобы получить минимальное полное сопротивление мощности. Сверху вниз это сигнальные кабели, заземляющие кабели, силовые кабели и сигнальные кабели. С точки зрения электромагнитной совместимости, шестислойная плата сверху вниз является лучшей: сигнальный провод, заземляющий провод, сигнальный провод, шнур питания, заземляющий провод, сигнальный провод;

(2) Линия синхронизации должна быть примыкающей к слою наземной линии, а ширина линии должна быть максимально увеличена. Ширина линии каждой линии часов должна быть одинаковой;

(3) Линии высокоскоростных цифровых сигналов и линии аналоговых сигналов низкого уровня распределяются в сигнальном слое, примыкающем к заземляющему проводу, в то время как линии низкоскоростных сигналов и линии аналоговых сигналов высокого уровня распределяются в дальнем слое;

(4) Входная и выходная проводка должна быть как можно дальше, чтобы избежать параллельного соседства, чтобы избежать замыкания обратной связи;

(5) Изгиб печатной проволоки обычно составляет 135 градусов под тупым углом;

(6) Толщина провода шнура питания и провода заземления должна быть максимально увеличена, а ширина проводки устройств с расстоянием между ножками 0,5 mm должна быть не менее 12 mil;

(7) Ширина сигнальной линии общей цифровой цепи составляет 8-10 mil, шаг 6-8 mil;

(8) Вывод конденсатора не должен быть слишком длинным, особенно высокочастотный обходной конденсатор не может иметь вывод;

(9) Смешанная сигнальная печатная плата на цифровом и аналоговом разделении, если проводка через разрыв разделения, электромагнитное излучение и помехи сигнала резко увеличатся, проблемы с электромагнитной совместимостью. Таким образом, конструкция печатной платы обычно принимает унифицированную схему зонирования цифровых схем и аналоговых схем;

(10) Для некоторых высокоскоростных сигналов можно использовать проводку дифференциальной пары, уменьшающую электромагнитное излучение.

2. Тестовые примеры

Вот некоторые нарушения, вызванные разными причинами.

(1) Помехи, вызванные кабелями питания и кабелями заземления

Поскольку ширина печатного провода линии питания и заземляющего провода слишком тонкая, на схему влияют внешние помехи в рабочей ситуации.

(2) Помехи, вызванные неправильным расположением компонентов

(3) Помехи, вызванные неправильной проводкой

Поскольку высоковольтная сигнальная линия выборки помещается в замкнутую цепь выборки во время подключения, замкнутая цепь выборки чувствительна к внешним помехам во время работы, что приводит к частым ложноположительным отказам из-за перенапряжения.

3. Заключение

С развитием крупномасштабных интегральных схем и сверхбольших интегральных схем многослойные печатные платы (PCB) будут использоваться все больше и больше. В современных электронных системах с увеличением тактовой частоты и интеграции микросхем рациональность и надежность конструкции печатных плат становятся все более важными. При проектировании необходимо проанализировать конкретные проблемы, чтобы получить высококачественный дизайн печатной платы.