Η παροιμία λέει, «χωρίς κανόνες, δεν μπορεί να υπάρξει τετράγωνο», και το ίδιο ισχύει και για το σχέδιο διάταξης PCB. Οι μηχανικοί πρέπει να ακολουθούν ορισμένους κανόνες κατά το σχεδιασμό των διατάξεων PCB.
Κανόνες σχεδίασης διάταξης PCB:
Συνολική αρχή διάταξης
1. Προτεραιότητα σημασίας: Τα σημαντικά κυκλώματα μονάδων και τα βασικά εξαρτήματα πρέπει να έχουν προτεραιότητα για τη διάταξη.
2. Ανατρέξτε στο σχηματικό διάγραμμα: Ρυθμίστε τα κύρια συστατικά σύμφωνα με το κύριο πρότυπο ροής σήματος του μεμονωμένου πίνακα.
3. Ομοιόμορφη κατανομή και το κέντρο ισορροπίας βαρύτητας: Τα εξαρτήματα θα πρέπει να κατανέμονται ομοιόμορφα για να εξασφαλίσουν την ισορροπία της βαρύτητας, ενώ η διάταξη θα πρέπει να είναι αισθητικά ευχάριστη.
Απομόνωση και διαχωρισμός κυκλώματος
1. Απομόνωση ισχυρών και αδύναμων ρευμάτων, μεγάλες και μικρές τάσεις και υψηλές και χαμηλές συχνότητες: ξεχωριστά κυκλώματα με ισχυρά και αδύναμα ρεύματα, μεγάλες και μικρές τάσεις και υψηλές και χαμηλές συχνότητες για να αποφευχθούν αμοιβαία παρεμβολή. Το οριακό πρότυπο είναι συνήθως μια διαφορά μιας τάξης μεγέθους και οι μέθοδοι απομόνωσης μπορούν να επιτευχθούν μέσω του χωρικού αποστασιοποίηση ή του διαχωρισμού του εδάφους.
2. Διαχωρισμός ψηφιακών και αναλογικών κυκλωμάτων: Τα αναλογικά και ψηφιακά κυκλώματα πρέπει να έχουν τη δική τους δύναμη και διαδρομές εδάφους, αντίστοιχα. Εάν είναι δυνατόν, θα πρέπει να διευρυνθούν οι γραμμές ισχύος και γείωσης αυτών των δύο κυκλωμάτων ή θα πρέπει να χρησιμοποιούνται ξεχωριστά στρώματα ισχύος και εδάφους. Κατά το σχεδιασμό των τυπωμένων κυκλωμάτων πολλαπλών επιπέδων, τα ψηφιακά κυκλώματα και τα αναλογικά κυκλώματα πρέπει να διαχωριστούν. Εάν χρειάζεται να ρυθμιστεί στον ίδιο όροφο, θα πρέπει να χρησιμοποιούνται μέθοδοι όπως η προσθήκη και η προσθήκη γραμμών γείωσης για απομόνωση.
3. Υψηλής ταχύτητας, μεσαίας ταχύτητας και διαχωρισμού κυκλώματος χαμηλής ταχύτητας: Όταν τα ψηφιακά κυκλώματα υψηλής ταχύτητας, μεσαίας ταχύτητας και χαμηλής ταχύτητας είναι μικτά, θα πρέπει να διατίθενται διαφορετικές περιοχές διάταξης στον πίνακα τυπωμένων κυκλωμάτων για να μειωθεί η αμοιβαία παρεμβολή.
Διάταξη βασικών εξαρτημάτων
1. Διάταξη κρυστάλλινου ταλαντωτή: Ο κρυστάλλινος ταλαντωτής πρέπει να τοποθετηθεί όσο το δυνατόν πιο κοντά στο IC και η καλωδίωση θα πρέπει να είναι παχύρρευστη για να μειωθεί η παρεμβολή θορύβου και η απώλεια σήματος. Το περίβλημα του κρυσταλλικού ταλαντωτή θα πρέπει να γειωθεί για να βελτιώσει τη σταθερότητα.
2. Διάταξη κυκλώματος ρολογιού: Το κύκλωμα ρολογιού είναι η κύρια πηγή παρεμβολής και πρέπει να ρυθμίζεται ξεχωριστά, μακριά από ευαίσθητα κυκλώματα. Όταν η καλωδίωση του ρολογιού διέρχεται από την έξοδο του συνδετήρα, οι ακροδέκτες στον σύνδεσμο πρέπει να περιβάλλονται από καρφίτσες γείωσης για να μειώσουν την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και παρεμβολές.
Κανόνες καλωδίωσης
1. Απαιτήσεις καλωδίωσης: Οι γραμμές σήματος κλειδιών θα πρέπει να είναι η συντομότερη και τα σήματα υψηλής τάσης και υψηλής ρεύματος θα πρέπει να διαχωρίζονται πλήρως από τα αδύνατα σήματα χαμηλής τάσης και χαμηλού ρεύματος. Τα αναλογικά σήματα και τα ψηφιακά σήματα, καθώς και τα σήματα υψηλής συχνότητας και τα σήματα χαμηλής συχνότητας, θα πρέπει επίσης να διαχωριστούν.
2. Κύκλωμα γείωσης: Η περιοχή του βρόχου που σχηματίζεται από το σήμα και το κύκλωμα του θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μικρότερη για να μειωθεί η εξωτερική ακτινοβολία και παρεμβολές.
3. Crosstalk Control: Αυξήστε την απόσταση μεταξύ της παράλληλης καλωδίωσης, ακολουθήστε την αρχή 3W και μειώστε την απόσταση μεταξύ του στρώματος καλωδίωσης και του επιπέδου γείωσης για να μειώσετε τη διαταραχή.
4. Προστασία θωράκισης: Για ορισμένα σημαντικά σήματα, όπως σήματα ρολογιού και σήματα συγχρονισμού, πρέπει να υιοθετηθεί ένας σχεδιασμός δομής θωράκισης ομοαξονικού καλωδίου, δηλαδή η απομόνωση των online, offline, αριστερών και δεξιών πλευρών με καλώδια εδάφους.
5. Δρομολόγηση κατεύθυνσης: Οι κατευθύνσεις δρομολόγησης των παρακείμενων στρωμάτων θα πρέπει να σχηματίζουν μια ορθογώνια δομή για να μειώσουν την περιττή ενδιάμεση απόσυρση.
6. Αντιστοίχιση αντίστασης: Το πλάτος καλωδίωσης του ίδιου δικτύου θα πρέπει να είναι συνεπές για να αποφευχθεί η ανομοιόμορφη χαρακτηριστική σύνθετη αντίσταση που προκαλείται από τις αλλαγές πλάτους γραμμής.
Άλλες προφυλάξεις
1. Διάταξη στοιχείων θέρμανσης: Τα στοιχεία θέρμανσης πρέπει να κατανέμονται ομοιόμορφα για να διευκολυνθούν η διάχυση της θερμότητας. Οι ευαίσθητες στη θερμοκρασία συσκευές θα πρέπει να διατηρούνται μακριά από εξαρτήματα με υψηλή παραγωγή θερμότητας.
2. ΔΙΑΚΟΠΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ: Η διάταξη των εξαρτημάτων πρέπει να είναι εύκολο να εντοπιστεί και να διατηρηθεί. Τα μικρά εξαρτήματα δεν μπορούν να διευρυνθούν γύρω τους και θα πρέπει να υπάρχει αρκετός χώρος γύρω από τα εξαρτήματα που πρέπει να εντοπιστούν.
3. Απόσταση εξαρτημάτων: Ο ίδιος τύπος στοιχείων plug-in θα πρέπει να τοποθετηθεί προς μία κατεύθυνση στην κατεύθυνση x ή y. Η απόσταση μεταξύ της εξωτερικής πλευράς του συστατικού συγκόλλησης του συστατικού της επιφάνειας και της εξωτερικής πλευράς του παρακείμενου συστατικού plug-in θα πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 2mm και η απόσταση μεταξύ άλλων συστατικών της επιφάνειας πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 0. 7mm.
4. Διάταξη πυκνωτών αποσύνδεσης: Οι πυκνωτές αποσύνδεσης πρέπει να τοποθετηθούν όσο το δυνατόν πιο κοντά στις ακίδες ισχύος του IC και το κύκλωμα που σχηματίζεται μεταξύ τους και η ισχύς και το έδαφος θα πρέπει να ελαχιστοποιηθούν.
5. Ακεραιότητα τροφοδοσίας και σχηματισμού: Για περιοχές με πυκνές αγώγιμες τρύπες, είναι απαραίτητο να αποφευχθεί η σύνδεση των οπών στις κοίλες περιοχές της τροφοδοσίας και του σχηματισμού για να διατηρηθεί η ακεραιότητα του επίπεδου στρώματος.
6. Κανόνας λοξοτομίας: Οι αιχμηρές και σωστές γωνίες πρέπει να αποφεύγονται στο σχεδιασμό PCB για να μειωθούν η περιττή ακτινοβολία και να βελτιωθεί η απόδοση της διαδικασίας. Η γωνία μεταξύ όλων των γραμμών πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 135 μοίρες.
Συνοπτικά, οι κανόνες σχεδιασμού διάταξης PCB περιλαμβάνουν πολλαπλές πτυχές και απαιτούν πλήρη εξέταση παραγόντων όπως η απόδοση του κυκλώματος, η αξιοπιστία και η παραγωγή. Μετά από αυτούς τους κανόνες στο σχεδιασμό διάταξης PCB μπορεί να εξασφαλίσει την ποιότητα και τη σταθερότητα της πλακέτας κυκλώματος.