In PCB -assemblage (gedrukte printplaat) is de lay -outoptimalisatie van componenten een belangrijke stap om de prestaties, betrouwbaarheid, productie en onderhoudbaarheid van het circuit te waarborgen. De volgende zijn gedetailleerde suggesties voor het optimaliseren van de lay -out van PCB -componenten:
Ten eerste, het algemene principe
Functionele zonering:
Verdeel het circuit volgens zijn functionele blokken en plaats componenten met dezelfde of gerelateerde functies samen om signaalstroom en stroombeheer te vergemakkelijken.
Vermijd wederzijdse interferentie tussen componenten met verschillende functies. Bijvoorbeeld, afzonderlijke digitale circuits van analoge circuits en hoogfrequente circuits van laagfrequente circuits.
Signaalintegriteit
Overweeg bij het vastleggen de richting en lengte van de signaallijnen en probeer de lengte van de sleutel signaallijnen te verkorten om signaalvertraging en interferentie te verminderen.
Voor high-speed signaallijnen wordt differentiaalsignaaltransmissie aangenomen en wordt de lengte van de differentiële lijnparen zoveel mogelijk ingekort, waardoor de lijnparen parallel en van gelijke lengte blijven.
Warmte -dissipatieoverwegingen:
Componenten met een hoog thermisch stroomverbruik moeten worden geplaatst in posities die bevorderlijk zijn voor warmtedissipatie, zoals bijna ventilatieopeningen of koellichamen.
De verwarmingselementen moeten gelijkmatig worden verdeeld om lokaal oververhitting te voorkomen.
Fabricage en onderhoudbaarheid:
De lay -out van componenten moet solderen, testen en onderhoud vergemakkelijken.
Laat voldoende ruimte over voor de werking van testarmaturen en onderhoudstools.
Ten tweede, specifieke lay -outtechnieken
Begin met de grote en ga dan verder naar de kleine; Begin met het moeilijke en ga dan door naar de gemakkelijke.
Geef prioriteit aan de lay -out van belangrijke eenheidscircuits en kerncomponenten om hun redelijke posities en een soepele signaalstroom te waarborgen.
Voor componenten die moeilijk te besturen zijn, moeten hun posities vooraf worden gepland om latere bedradingsproblemen te voorkomen.
Referentieprincipe blokdiagram:
Volgens het hoofdblokdiagram van het circuit, bepaalt u de lay -outposities van de hoofdcomponenten om de signaalrichtingrichting duidelijk en redelijk te maken.
Handig voor foutopsporing en onderhoud:
Vermijd het plaatsen van grote componenten rond de kleine om hindering tijdens foutopsporing en onderhoud te voorkomen.
Er moet voldoende ruimte rond de componenten worden achtergelaten om te worden opgelost om de verbinding van testinstrumenten te vergemakkelijken.
Symmetrische lay -out
Voor circuitsecties met dezelfde structuur moet een 'symmetrische ' standaardindeling zoveel mogelijk worden aangenomen om de consistentie en esthetische aantrekkingskracht van de lay -out te verbeteren.
De oriëntatie van componenten is consistent:
Hetzelfde type door gat componenten moet in dezelfde richting worden geplaatst in de X- of Y-richting. Voor hetzelfde type polaire discrete componenten moeten ook inspanningen worden geleverd om ze consistent te houden in de X- of Y -richting om de productie en inspectie te vergemakkelijken.
Positionering van hoogfrequente componenten
Wanneer de frequentie van het elektrische signaal 1 MHz overschrijdt, moet speciale aandacht worden besteed aan de positionering van hoogfrequente componenten.
Hoogfrequente componenten moeten zo dicht mogelijk worden geplaatst om de lengte van hoogfrequente signaallijnen te verkorten en signaalinterferentie te verminderen.
De grondlaag moet zeer beperkt zijn in termen van uitbreiding, en de componenten die hieraan zijn verbonden, moeten zo dicht mogelijk bij elkaar zijn.
Lay -out van ontkoppelingscondensatoren:
Ontkoppelingscondensatoren moeten zo dicht mogelijk bij de powerpennen van het IC worden geplaatst om de circuitlengte tussen de voeding en de grond te verkorten en het ontkoppelingseffect te verbeteren.
Lay -out van warmtedissipatiecomponenten:
De verwarmingselementen moeten gelijkmatig worden verdeeld om lokaal oververhitting te voorkomen.
Voor toepassingen met hoge vermogensvereisten moeten hitte-genererende componenten zoals spanningsregelaars en operationele versterkers van de stroom worden geplaatst in posities die bevorderlijk zijn voor de dissipatie van warmte, en het gebruik van warmte-dissipatieverslag of koellichamen moeten worden overwogen.
Vermijd overlap en kruising:
Componenten moeten overlappende en kruising voorkomen om kort circuits en signaalinterferentie te voorkomen.
Bij de bedrading moeten er inspanningen worden geleverd om de kruising van signaallijnen te minimaliseren. Als het onvermijdelijk is, moet verticale kruising worden aangenomen om signaalinterferentie te verminderen.
Maak ruimte voor de koperen traceerlijnen:
Zorg er bij het plaatsen van componenten voor dat er voldoende opening is voor koperen draden om door te gaan, vooral in de buurt van componenten met honderden pennen.
Vermijd het regelen van overdreven dichte sporen in gebieden met een hoge concentratie componenten om de moeilijkheid van bedrading en signaalinterferentie te voorkomen.
Volg het schematische ontwerp:
Het plaatsen van componenten door logische groepen op de PCB -lay -out zoals in schematisch ontwerp bespaart tijd en minimaliseert de sporenlengte in de grootste mate.
Veel componenten zijn logisch gegroepeerd volgens het schematische diagram. Bij het opleggen moet deze groeperingsrelatie zoveel mogelijk worden onderhouden.
Ten derde, lay -outinspectie en optimalisatie
Signaalintegriteitscontrole
Gebruik de signaalintegriteitsanalysetool om de lay -out te controleren om ervoor te zorgen dat parameters zoals de lengte van de signaallijn, impedantie -matching en overspraak voldoen aan de vereisten.
Thermische analyse
Voer thermische analyse uit op de PCB om een goede warmtedissipatie van warmte-genererende componenten te garanderen en lokale oververhitting te voorkomen.
Inspectie van de productie
Gebruik hulpmiddelen voor de inspectie van de productie om de lay -out te controleren om ervoor te zorgen dat de lay -out van componenten voldoet aan de vereisten van het productieproces.
Controleer of de afstand van componenten, soldeerpunten, vias, enz. Volg aan de normen.
Optimaliseer de lay -out
Op basis van de resultaten van signaalintegriteit, thermische analyse en inspectie van de fabricage is de lay -out geoptimaliseerd en aangepast.
Pas de parameters aan, zoals de positie, richting en afstand van de componenten om de lay -out redelijker en efficiënter te maken.
Door de bovenstaande lay -outoptimalisatieprincipes en technieken te volgen, kunnen de prestaties, betrouwbaarheid, productie en onderhoudbaarheid van PCB's aanzienlijk worden verbeterd. In praktische toepassingen moeten flexibele aanpassingen en optimalisaties worden gemaakt volgens de vereisten van specifieke circuits en de beperkingen van productieprocessen.
