6 detalles para mejorar rápidamente la calidad del diseño de su PCB

La disposición de los componentes en eltarjeta de circuito impresotablero es crucial. El diseño correcto y razonable no solo hace que el diseño sea más limpio y hermoso, sino que también afecta la longitud y la cantidad de cables impresos. Una buena disposición del dispositivo PCB es extremadamente importante para mejorar el rendimiento de toda la máquina.

Entonces, ¿cómo hacer que el diseño sea más razonable? Hoy compartiremos con usted "6 detalles del diseño de la placa PCB"

01. Puntos clave del diseño de PCB con módulo inalámbrico

Separe físicamente los circuitos analógicos de los circuitos digitales, por ejemplo, mantenga los puertos de antena de la MCU y el módulo inalámbrico lo más lejos posible;

Trate de evitar colocar cableado digital de alta frecuencia, cableado analógico de alta frecuencia, cableado de alimentación y otros dispositivos sensibles debajo del módulo inalámbrico, y se puede colocar cobre debajo del módulo;

El módulo inalámbrico debe mantenerse lo más alejado posible de transformadores y fuentes de alimentación de alta potencia. Inductor, fuente de alimentación y otras piezas con gran interferencia electromagnética;

Al colocar una antena de PCB integrada o una antena de cerámica, es necesario ahuecar la PCB debajo de la parte de la antena del módulo, no se debe colocar cobre y la parte de la antena debe estar lo más cerca posible de la placa;

Ya sea que la señal de RF u otro enrutamiento de señal deba ser lo más corto posible, otras señales deben mantenerse alejadas de la parte transmisora ​​del módulo inalámbrico para evitar interferencias;

El diseño debe considerar que el módulo inalámbrico debe tener una conexión a tierra relativamente completa y que el enrutamiento de RF debe dejar espacio para el orificio de conexión a tierra;

La ondulación de voltaje requerida por el módulo inalámbrico es relativamente alta, por lo que es mejor agregar un condensador de filtro más adecuado cerca del pin de voltaje del módulo, como 10 uF;

El módulo inalámbrico tiene una frecuencia de transmisión rápida y ciertos requisitos para la respuesta transitoria de la fuente de alimentación. Además de seleccionar una excelente solución de suministro de energía durante el diseño, también debe prestar atención al diseño razonable del circuito de suministro de energía durante el diseño para aprovechar al máximo la fuente de alimentación. Rendimiento de la fuente; por ejemplo, en el diseño DC-DC, es necesario prestar atención a la distancia entre la tierra del diodo de rueda libre y la tierra del IC para garantizar el flujo de retorno, y la distancia entre el inductor de potencia y el condensador para garantizar el flujo de retorno.

02. Configuración de ancho de línea y espaciado de línea

La configuración del ancho y el espaciado de las líneas tiene un gran impacto en la mejora del rendimiento de todo el tablero. Un ajuste razonable del ancho de traza y el espaciado de líneas puede mejorar efectivamente la compatibilidad electromagnética y varios aspectos de todo el tablero.

Por ejemplo, la configuración del ancho de línea de la línea eléctrica debe considerarse a partir del tamaño actual de toda la carga de la máquina, el tamaño del voltaje de la fuente de alimentación, el espesor del cobre de la PCB, la longitud de la traza, etc. Generalmente, una traza con un ancho de 1,0 mm y un espesor de cobre de 1 oz (0,035 mm) pueden pasar aproximadamente 2 A de corriente. Un ajuste razonable del espaciado de líneas puede reducir eficazmente la diafonía y otros fenómenos, como el principio de 3 W comúnmente utilizado (es decir, el espaciado central entre los cables no es inferior a 3 veces el ancho de la línea, se puede evitar el 70% del campo eléctrico). interfiriendo entre sí).

Enrutamiento de energía: de acuerdo con la corriente, el voltaje y el espesor de cobre de la PCB de la carga, la corriente generalmente debe reservarse el doble de la corriente de trabajo normal y el espacio entre líneas debe cumplir con el principio de 3W tanto como sea posible.

Enrutamiento de señal: según la velocidad de transmisión de la señal, el tipo de transmisión (analógica o digital), la longitud del enrutamiento y otras consideraciones integrales, se recomienda que el espaciado de las líneas de señal ordinarias cumpla con el principio de 3 W, y las líneas diferenciales se consideran por separado.

Enrutamiento de RF: el ancho de línea del enrutamiento de RF debe considerar la impedancia característica. La interfaz de antena del módulo RF comúnmente utilizada tiene una impedancia característica de 50 Ω. Según la experiencia, el ancho de la línea de RF de ≤30 dBm (1 W) es de 0,55 mm y el espaciado del cobre es de 0,5 mm. También se puede obtener una impedancia característica más precisa de aproximadamente 50 Ω con la ayuda de la fábrica de placas.

03. Espaciado entre dispositivos

Durante el diseño de PCB, el espacio entre dispositivos es algo que debemos considerar. Si el espacio es demasiado pequeño, es fácil provocar soldaduras y afectar la producción;

Las recomendaciones de distancia son las siguientes:

Dispositivos similares: ≥0,3 mm

Diferentes dispositivos: ≥0,13*h+0,3 mm (h es la diferencia de altura máxima de los dispositivos adyacentes circundantes)

Se recomienda la distancia entre dispositivos que solo se pueden soldar manualmente: ≥1,5 mm

Los dispositivos DIP y SMD también deben mantener una distancia suficiente en producción, y se recomienda que esté entre 1 y 3 mm;

04. Control de espaciado entre el borde del tablero y los dispositivos y pistas.

Durante el diseño y enrutamiento de PCB, también es muy importante si el diseño de distancia entre dispositivos y pistas desde el borde de la placa es razonable. Por ejemplo, en el proceso de producción real, se ensamblan la mayoría de los paneles. Por lo tanto, si el dispositivo está demasiado cerca del borde de la placa, la almohadilla se caerá cuando se divida la PCB o incluso dañará el dispositivo. Si la línea está demasiado cerca, es fácil que se rompa durante la producción y afecte la función del circuito.

Distancia y ubicación recomendadas:

Colocación del dispositivo: se recomienda que las almohadillas del dispositivo estén paralelas a la dirección de "corte en V" del panel, de modo que la tensión mecánica en las almohadillas del dispositivo durante la separación del panel sea uniforme y la dirección de la fuerza sea la misma, reduciendo la posibilidad de que las almohadillas cayendo.

Distancia del dispositivo: la distancia de colocación del dispositivo desde el borde del tablero es ≥0,5 mm

Distancia de seguimiento: la distancia entre el rastro y el borde del tablero es ≥0,5 mm

05. Conexión de almohadillas adyacentes y lágrimas.

Si es necesario conectar los pines adyacentes del IC, se debe tener en cuenta que es mejor no conectarlos directamente en las almohadillas, sino sacarlos para conectarlos fuera de las almohadillas, para evitar que los pines del IC se cortocircuiten. circuito durante la producción. Además, también se debe tener en cuenta el ancho de la línea entre las almohadillas adyacentes, y es mejor no exceder el tamaño de los pines del IC, excepto para algunos pines especiales, como los pines de alimentación.

Las lágrimas pueden reducir eficazmente el reflejo causado por cambios repentinos en el ancho de la línea y pueden permitir que los trazos se conecten a las almohadillas sin problemas.

Agregar lágrimas resuelve el problema de que la conexión entre el rastro y la almohadilla se rompe fácilmente por el impacto.

Desde el punto de vista de la apariencia, agregar lágrimas también puede hacer que la PCB luzca más razonable y hermosa.

06. Parámetros y colocación de vías.

La razonabilidad del ajuste del tamaño de la vía tiene un gran impacto en el rendimiento del circuito. La configuración razonable del tamaño de la vía debe considerar la corriente que soporta la vía, la frecuencia de la señal, la dificultad del proceso de fabricación, etc., por lo que el diseño de la PCB necesita atención especial.

Además, también es importante la colocación de la vía. Si la vía se coloca sobre la almohadilla, es fácil provocar una mala soldadura del dispositivo durante la producción. Por lo tanto, la vía generalmente se coloca fuera de la plataforma. Por supuesto, en el caso de un espacio extremadamente reducido, la vía se coloca en la plataforma y también es posible la vía en el proceso de placa del fabricante de la placa, pero esto aumentará el costo de producción.

Puntos clave de la configuración vía:

Se pueden colocar diferentes tamaños de vías en una PCB debido a las necesidades de diferentes enrutamientos, pero generalmente no se recomienda exceder los 3 tipos para evitar grandes inconvenientes en la producción y aumentar los costos.

La relación profundidad-diámetro de la vía es generalmente ≤6, porque cuando excede 6 veces, es difícil garantizar que la pared del orificio pueda revestirse uniformemente con cobre.

También es necesario prestar atención a la inductancia parásita y la capacitancia parásita de la vía, especialmente en circuitos de alta velocidad, y se debe prestar especial atención a sus parámetros de rendimiento distribuidos.

Cuanto más pequeñas sean las vías y menores los parámetros de distribución, más adecuados serán para circuitos de alta velocidad, pero sus costes también son elevados.

Los 6 puntos anteriores son algunas de las precauciones para el diseño de PCB resueltas esta vez, espero que puedan ser útiles para todos.