6 chi tiết để nhanh chóng cải thiện chất lượng bố cục PCB của bạn

Cách bố trí các thành phần trongPCBbảng là rất quan trọng. Bố cục đúng và hợp lý không chỉ giúp bố cục gọn gàng, đẹp mắt hơn mà còn ảnh hưởng đến độ dài và số lượng dây in. Bố trí thiết bị PCB tốt là cực kỳ quan trọng để cải thiện hiệu suất của toàn bộ máy.

Vậy làm thế nào để bố cục hợp lý hơn? Hôm nay chúng tôi sẽ chia sẻ với các bạn "6 chi tiết về cách bố trí bo mạch PCB"

01. Những điểm chính của bố cục PCB với mô-đun không dây

Ví dụ, tách biệt các mạch tương tự khỏi các mạch kỹ thuật số về mặt vật lý, giữ các cổng ăng-ten của MCU và mô-đun không dây càng xa càng tốt;

Cố gắng tránh sắp xếp hệ thống dây điện kỹ thuật số tần số cao, hệ thống dây điện analog tần số cao, hệ thống dây điện và các thiết bị nhạy cảm khác bên dưới mô-đun không dây và đồng có thể được đặt bên dưới mô-đun;

Mô-đun không dây phải được đặt càng xa máy biến áp và nguồn điện công suất cao càng tốt. Cuộn cảm, nguồn điện và các bộ phận khác có nhiễu điện từ lớn;

Khi đặt ăng-ten PCB hoặc ăng-ten gốm trên bo mạch, PCB dưới phần ăng-ten của mô-đun cần phải được khoét rỗng, không nên đặt đồng và phần ăng-ten phải càng gần bảng càng tốt;

Cho dù tín hiệu RF hoặc định tuyến tín hiệu khác phải càng ngắn càng tốt, các tín hiệu khác phải được đặt cách xa bộ phận truyền của mô-đun không dây để tránh nhiễu;

Bố cục cần xem xét rằng mô-đun không dây cần có mặt đất nguồn tương đối hoàn chỉnh và định tuyến RF cần chừa khoảng trống cho lỗ nối đất;

Độ gợn điện áp mà mô-đun không dây yêu cầu tương đối cao, vì vậy tốt nhất nên thêm một tụ lọc phù hợp hơn gần chân điện áp của mô-đun, chẳng hạn như 10uF;

Mô-đun không dây có tần số truyền nhanh và có những yêu cầu nhất định về phản ứng nhất thời của nguồn điện. Ngoài việc lựa chọn giải pháp cấp nguồn xuất sắc trong quá trình thiết kế, bạn cũng nên chú ý đến việc bố trí mạch cấp nguồn hợp lý trong quá trình bố trí để phát huy hết tác dụng của nguồn điện. Hiệu suất nguồn; ví dụ, trong cách bố trí DC-DC, cần chú ý đến khoảng cách giữa mặt đất diode tự do và mặt đất IC để đảm bảo dòng hồi lưu và khoảng cách giữa cuộn cảm nguồn và tụ điện để đảm bảo dòng hồi lưu.

02. Cài đặt độ rộng dòng và khoảng cách dòng

Việc thiết lập độ rộng dòng và khoảng cách dòng có tác động rất lớn đến việc cải thiện hiệu suất của toàn bộ bảng. Việc thiết lập hợp lý độ rộng dấu vết và khoảng cách dòng có thể cải thiện hiệu quả khả năng tương thích điện từ và các khía cạnh khác nhau của toàn bộ bảng.

Ví dụ: cài đặt độ rộng đường dây của đường dây điện phải được xem xét từ kích thước hiện tại của toàn bộ tải máy, kích thước điện áp nguồn, độ dày đồng của PCB, chiều dài vết, v.v. Thông thường, một dấu vết có chiều rộng 1,0mm và độ dày đồng 1oz (0,035mm) có thể truyền dòng điện khoảng 2A. Cài đặt khoảng cách dòng hợp lý có thể giảm nhiễu xuyên âm và các hiện tượng khác một cách hiệu quả, chẳng hạn như nguyên tắc 3W thường được sử dụng (nghĩa là khoảng cách giữa các dây không nhỏ hơn 3 lần chiều rộng đường dây, có thể giữ 70% điện trường từ gây nhiễu lẫn nhau).

Định tuyến nguồn: Theo dòng điện, điện áp và độ dày đồng PCB của tải, dòng điện thường cần được dự trữ gấp đôi dòng điện làm việc bình thường và khoảng cách giữa các dòng phải đáp ứng nguyên tắc 3W càng nhiều càng tốt.

Định tuyến tín hiệu: Theo tốc độ truyền tín hiệu, loại truyền (analog hoặc kỹ thuật số), độ dài định tuyến và các cân nhắc toàn diện khác, khoảng cách giữa các đường tín hiệu thông thường được khuyến nghị đáp ứng nguyên tắc 3W và các đường vi sai được xem xét riêng.

Định tuyến RF: Độ rộng đường định tuyến RF cần xem xét trở kháng đặc tính. Giao diện ăng-ten mô-đun RF thường được sử dụng là trở kháng đặc tính 50Ω. Theo kinh nghiệm, độ rộng đường RF 30dBm (1W) là 0,55mm và khoảng cách đồng là 0,5mm. Trở kháng đặc tính chính xác hơn khoảng 50Ω cũng có thể đạt được thông qua sự hỗ trợ của nhà máy sản xuất bo mạch.

03. Khoảng cách giữa các thiết bị

Trong quá trình bố trí PCB, khoảng cách giữa các thiết bị là điều chúng ta phải quan tâm. Nếu khoảng cách quá nhỏ dễ gây hàn, ảnh hưởng đến sản xuất;

Khoảng cách khuyến nghị như sau:

Thiết bị tương tự: ≥0,3mm

Các thiết bị khác nhau: ≥0,13*h+0,3mm (h là chênh lệch chiều cao tối đa của các thiết bị lân cận xung quanh)

Khoảng cách giữa các thiết bị chỉ có thể hàn thủ công được khuyến nghị: ≥1,5mm

Các thiết bị DIP và thiết bị SMD cũng phải duy trì khoảng cách vừa đủ trong sản xuất và khuyến nghị là trong khoảng 1-3mm;

04. Kiểm soát khoảng cách giữa cạnh bảng và các thiết bị và dấu vết

Trong quá trình bố trí và định tuyến PCB, điều rất quan trọng là liệu thiết kế khoảng cách giữa các thiết bị và dấu vết từ cạnh bo mạch có hợp lý hay không. Ví dụ, trong quá trình sản xuất thực tế, hầu hết các tấm đều được lắp ráp. Do đó, nếu thiết bị để quá gần mép bo mạch, nó sẽ khiến miếng đệm rơi ra khi PCB bị chia cắt, thậm chí làm hỏng thiết bị. Nếu dây quá gần sẽ dễ khiến dây bị đứt trong quá trình sản xuất và ảnh hưởng đến chức năng của mạch.

Khoảng cách và vị trí đề xuất:

Vị trí đặt thiết bị: Nên đặt các miếng đệm thiết bị song song với hướng "cắt chữ V" của bảng điều khiển, sao cho ứng suất cơ học lên các miếng đệm thiết bị trong quá trình tách bảng là đồng nhất và hướng lực là như nhau, giảm khả năng xảy ra các miếng đệm rơi ra.

Khoảng cách thiết bị: Khoảng cách đặt thiết bị từ mép bảng là ≥0,5mm

Khoảng cách dấu vết: Khoảng cách giữa dấu vết và cạnh của bảng là ≥0,5mm

05. Kết nối các miếng đệm liền kề và hình giọt nước

Nếu cần nối các chân liền kề của IC thì cần lưu ý không nên nối trực tiếp trên các miếng đệm mà nên dẫn chúng ra ngoài để nối ra ngoài miếng đệm, để tránh trường hợp chân IC bị đoản mạch. mạch trong quá trình sản xuất. Ngoài ra, độ rộng đường giữa các miếng đệm liền kề cũng cần được lưu ý, tốt nhất không nên vượt quá kích thước của các chân IC, ngoại trừ một số chân đặc biệt như chân nguồn.

Giọt nước mắt có thể làm giảm hiệu quả sự phản chiếu do thay đổi đột ngột về độ rộng của đường kẻ và có thể cho phép các dấu vết kết nối trơn tru với các miếng đệm.

Việc thêm các giọt nước mắt sẽ giải quyết được vấn đề kết nối giữa dấu vết và miếng đệm dễ bị đứt do va chạm.

Từ quan điểm bề ngoài, việc thêm các giọt nước cũng có thể làm cho PCB trông hợp lý và đẹp hơn.

06. Thông số và vị trí đặt vias

Tính hợp lý của việc thiết lập kích thước thông qua có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất của mạch. Việc thiết lập kích thước hợp lý cần xem xét dòng điện qua gấu, tần số của tín hiệu, độ khó của quá trình sản xuất, v.v., vì vậy Bố cục PCB cần đặc biệt chú ý.

Ngoài ra, vị trí của via cũng rất quan trọng. Nếu via đặt trên tấm đệm sẽ dễ gây ra tình trạng hàn thiết bị kém trong quá trình sản xuất. Vì vậy, via thường được đặt bên ngoài miếng đệm. Tất nhiên, trong trường hợp không gian cực kỳ chật hẹp, via được đặt trên tấm đệm và via trong quy trình tấm của nhà sản xuất bo mạch cũng có thể thực hiện được, nhưng điều này sẽ làm tăng chi phí sản xuất.

Các điểm chính của cài đặt thông qua:

Các kích thước vias khác nhau có thể được đặt trong PCB do nhu cầu định tuyến khác nhau, nhưng thường không nên vượt quá 3 loại để tránh sự bất tiện lớn trong sản xuất và tăng chi phí.

Tỷ lệ chiều sâu và đường kính của lỗ thông thường là ≤6, vì khi vượt quá 6 lần, rất khó đảm bảo rằng thành lỗ có thể được mạ đồng đều.

Độ tự cảm ký sinh và điện dung ký sinh của via cũng cần được chú ý, đặc biệt trong các mạch tốc độ cao, cần đặc biệt chú ý đến các thông số hiệu suất phân tán của nó.

Vias càng nhỏ và tham số phân phối càng nhỏ thì càng phù hợp với mạch tốc độ cao nhưng giá thành cũng cao.

6 điểm trên là một số lưu ý đối với Bố cục PCB được sắp xếp lần này, tôi hy vọng chúng có thể hữu ích cho mọi người.