I PCB (Printed Circuit Board) -montering er layoutoptimaliseringen av komponenter et sentralt trinn for å sikre ytelsen, påliteligheten, produserbarheten og vedlikeholdbarheten til kretsen. Følgende er detaljerte forslag for å optimalisere utformingen av PCB -komponenter:
For det første det generelle prinsippet
Funksjonell regulering:
Del kretsen i henhold til dens funksjonelle blokker, og plasser komponenter med de samme eller relaterte funksjonene sammen for å lette signalstrøm og strømstyring.
Unngå gjensidig interferens mellom komponenter med forskjellige funksjoner. For eksempel separate digitale kretsløp fra analoge kretsløp og høyfrekvente kretsløp fra lavfrekvente kretsløp.
Signalintegritet
Når du legger ut, bør du vurdere retningen og lengden på signallinjene, og prøv å forkorte lengden på nøkkelsignallinjene for å redusere signalforsinkelse og interferens.
For høyhastighets signallinjer blir differensialsignaloverføring vedtatt, og lengden på differensiallinjeparene blir forkortet så mye som mulig, og holder linjeparene parallelt og av samme lengde.
VARME SPØRSMÅL:
Komponenter med høyt termisk strømforbruk bør plasseres i posisjoner som bidrar til varmeavledning, for eksempel nær ventilasjonsåpninger eller kjøleribbe.
Varmeelementene skal distribueres jevnt for å unngå lokal overoppheting.
Produserbarhet og vedlikeholdbarhet:
Utformingen av komponenter skal lette lodde, testing og vedlikehold.
La tilstrekkelig plass til drift av testarmaturer og vedlikeholdsverktøy.
For det andre, spesifikke layout -teknikker
Begynn med det store og gå videre til det lille; Begynn med det vanskelige og gå videre til det enkle.
Prioriter utformingen av viktige enhetskretser og kjernekomponenter for å sikre deres rimelige posisjoner og jevn signalstrøm.
For komponenter som er vanskelige å koble, bør deres posisjoner planlegges på forhånd for å unngå påfølgende ledningsvansker.
Referanseprinsippblokkdiagram:
I henhold til prinsippblokkskjemaet for kretsen, må du bestemme oppsettposisjonene til hovedkomponentene for å gjøre signalstrømningsretningen klar og rimelig.
Praktisk for feilsøking og vedlikehold:
Unngå å plassere store komponenter rundt små for å forhindre hindring under feilsøking og vedlikehold.
Det skal være tilstrekkelig plass rundt komponentene som skal feilsøkes for å lette tilkoblingen av testinstrumenter.
Symmetrisk utforming
For kretsseksjoner med samme struktur, bør en 'symmetrisk ' standardoppsett tas i bruk så mye som mulig for å forbedre konsistensen og estetisk appell til utformingen.
Orienteringen av komponenter er konsistent:
Den samme typen gjennomgående hullkomponenter skal plasseres i samme retning i X- eller Y-retningen. For samme type polare diskrete komponenter, bør det også gjøres innsats for å holde dem konsistente i X- eller Y -retningen for å lette produksjon og inspeksjon.
Posisjonering av høyfrekvente komponenter
Når frekvensen av det elektriske signalet overstiger 1MHz, bør spesiell oppmerksomhet rettes mot plasseringen av høyfrekvente komponenter.
Høyfrekvente komponenter skal plasseres så nær som mulig for å forkorte lengden på høyfrekvente signallinjer og redusere signalinterferens.
Jordlaget må være svært begrenset når det gjelder utvidelse, og komponentene som er koblet til det, skal være så nær hverandre som mulig.
Oppsett av avkoblingskondensatorer:
Avkoblingskondensatorer skal plasseres så nær som mulig til kraftpinnene i IC for å forkorte kretslengden mellom strømforsyningen og bakken og forbedre avkoblingseffekten.
Oppsett av varmeavledningskomponenter:
Varmeelementene skal distribueres jevnt for å unngå lokal overoppheting.
For applikasjoner med høye effektbehov, bør varmegenererende komponenter som spenningsregulatorer og strømoperasjonelle forsterkere plasseres i posisjoner som bidrar til varmespredning, og bruk av varme spredningsvi eller varmevasker bør vurderes.
Unngå overlapping og kryss:
Komponenter bør unngå overlapping og kryssing for å forhindre kortslutning og signalinterferens.
Ved kabling, bør det arbeides for å minimere kryssing av signallinjer. Hvis det er uunngåelig, bør vertikal kryssing tas i bruk for å redusere signalforstyrrelsen.
Gi plass til kobbersporslinjene:
Når du plasserer komponenter, må du forsikre deg om at det er tilstrekkelig gap for at kobbeledninger kan passere, spesielt i nærheten av komponenter med hundrevis av pinner.
Unngå å ordne altfor tette spor i områder med en høy konsentrasjon av komponenter for å forhindre å øke vanskeligheten med kabling og signalinterferens.
Følg den skjematiske designen:
Å plassere komponenter av logiske grupper på PCB -oppsettet som i skjematisk design vil spare tid og minimere sporlengden i størst grad.
Mange komponenter er logisk gruppert i henhold til det skjematiske diagrammet. Når du legger ut, bør dette grupperingsforholdet opprettholdes så mye som mulig.
For det tredje, oppsettinspeksjon og optimalisering
Signalintegritetssjekk
Bruk signalintegritetsanalyseverktøyet for å sjekke oppsettet for å sikre at parametere som lengden på signallinjen, impedansmatching og krysstale oppfyller kravene.
Termisk analyse
Gjennomfør termisk analyse på PCB for å sikre god varmeavledning av varmegenererende komponenter og unngå lokal overoppheting.
Produserbarhetsinspeksjon
Bruk inspeksjonsverktøy for produserbarhet for å sjekke oppsettet for å sikre at utformingen av komponenter oppfyller kravene i produksjonsprosessen.
Kontroller om avstanden til komponenter, loddepunkter, vias osv. Overholder standardene.
Optimaliser oppsettet
Basert på resultatene fra signalintegritet, termisk analyse og produserbarhetsinspeksjon, er oppsettet optimalisert og justert.
Juster parametrene som plasseringen, retningen og avstanden til komponentene for å gjøre oppsettet mer fornuftig og effektivt.
Ved å følge ovennevnte oppsettoptimaliseringsprinsipper og teknikker, kan ytelsen, påliteligheten, produserbarheten og vedlikeholdbarheten til PCB forbedres betydelig. I praktiske anvendelser bør fleksible justeringer og optimaliseringer gjøres i henhold til kravene i spesifikke kretsløp og begrensningene i produksjonsprosesser.
