6 detalhes para melhorar rapidamente a qualidade do layout do seu PCB

O layout dos componentes noPCBconselho é crucial. O layout correto e razoável não apenas torna o layout mais organizado e bonito, mas também afeta o comprimento e o número de fios impressos. Um bom layout do dispositivo PCB é extremamente importante para melhorar o desempenho de toda a máquina.

Então, como tornar o layout mais razoável? Hoje compartilharemos com vocês "6 detalhes do layout da placa PCB"

01. Pontos-chave do layout de PCB com módulo sem fio

Circuitos analógicos fisicamente separados dos circuitos digitais, por exemplo, mantêm as portas da antena do MCU e do módulo sem fio o mais distantes possível;

Tente evitar organizar fiação digital de alta frequência, fiação analógica de alta frequência, fiação de energia e outros dispositivos sensíveis sob o módulo sem fio, e o cobre pode ser colocado sob o módulo;

O módulo sem fio deve ser mantido o mais longe possível de transformadores e fontes de alimentação de alta potência. Indutor, fonte de alimentação e outras peças com grande interferência eletromagnética;

Ao colocar uma antena PCB integrada ou antena de cerâmica, a PCB sob a parte da antena do módulo precisa ser oca, o cobre não deve ser colocado e a parte da antena deve estar o mais próximo possível da placa;

Quer o sinal de RF ou outro roteamento de sinal deva ser o mais curto possível, outros sinais devem ser mantidos longe da parte de transmissão do módulo sem fio para evitar interferência;

O layout precisa considerar que o módulo sem fio precisa ter um aterramento de energia relativamente completo e o roteamento de RF precisa deixar espaço para o furo de aterramento;

A ondulação de tensão exigida pelo módulo sem fio é relativamente alta, então é melhor adicionar um capacitor de filtro mais adequado próximo ao pino de tensão do módulo, como 10uF;

O módulo sem fio possui uma frequência de transmissão rápida e certos requisitos para a resposta transitória da fonte de alimentação. Além de selecionar uma excelente solução de fonte de alimentação durante o projeto, você também deve prestar atenção ao layout razoável do circuito da fonte de alimentação durante o layout para dar pleno desempenho à fonte de alimentação. Desempenho da fonte; por exemplo, no layout DC-DC, é necessário prestar atenção à distância entre o aterramento do diodo de roda livre e o aterramento do IC para garantir o fluxo de retorno, e a distância entre o indutor de potência e o capacitor para garantir o fluxo de retorno.

02. Configurações de largura e espaçamento entre linhas

A configuração da largura e do espaçamento entre linhas tem um enorme impacto na melhoria do desempenho de toda a placa. A configuração razoável da largura do traço e do espaçamento entre linhas pode efetivamente melhorar a compatibilidade eletromagnética e vários aspectos de toda a placa.

Por exemplo, a configuração da largura da linha da linha de energia deve ser considerada a partir do tamanho atual de toda a carga da máquina, do tamanho da tensão da fonte de alimentação, da espessura do cobre do PCB, do comprimento do traço, etc. de 1,0 mm e uma espessura de cobre de 1 onça (0,035 mm) podem passar cerca de 2A de corrente. A configuração razoável do espaçamento entre linhas pode efetivamente reduzir diafonia e outros fenômenos, como o princípio comumente usado de 3W (ou seja, o espaçamento central entre os fios não é inferior a 3 vezes a largura da linha, 70% do campo elétrico pode ser mantido de interferindo entre si).

Roteamento de energia: De acordo com a corrente, tensão e espessura do cobre PCB da carga, a corrente geralmente precisa ser reservada duas vezes a corrente normal de trabalho, e o espaçamento entre linhas deve atender ao princípio de 3W tanto quanto possível.

Roteamento de sinal: De acordo com a taxa de transmissão do sinal, tipo de transmissão (analógico ou digital), comprimento de roteamento e outras considerações abrangentes, o espaçamento das linhas de sinal comuns é recomendado para atender ao princípio de 3W, e as linhas diferenciais são consideradas separadamente.

Roteamento de RF: A largura da linha do roteamento de RF precisa considerar a impedância característica. A interface de antena do módulo RF comumente usada tem impedância característica de 50Ω. De acordo com a experiência, a largura da linha RF de ≤30dBm (1W) é de 0,55 mm e o espaçamento de cobre é de 0,5 mm. Uma impedância característica mais precisa de cerca de 50Ω também pode ser obtida com a assistência da fábrica da placa.

03. Espaçamento entre dispositivos

Durante o layout da PCB, o espaçamento entre os dispositivos é algo que devemos considerar. Se o espaçamento for muito pequeno, é fácil causar soldagem e afetar a produção;

As recomendações de distância são as seguintes:

Dispositivos semelhantes: ≥0,3 mm

Dispositivos diferentes: ≥0,13*h+0,3mm (h é a diferença máxima de altura dos dispositivos adjacentes circundantes)

A distância entre dispositivos que só podem ser soldados manualmente é recomendada: ≥1,5mm

Dispositivos DIP e dispositivos SMD também devem manter uma distância suficiente na produção, e é recomendado que esteja entre 1-3mm;

04. Controle de espaçamento entre borda da placa e dispositivos e traços

Durante o layout e roteamento da PCB, também é muito importante se o projeto de distância entre os dispositivos e os traços da borda da placa é razoável. Por exemplo, no processo de produção real, a maioria dos painéis é montada. Portanto, se o dispositivo estiver muito próximo da borda da placa, o pad cairá quando a PCB for dividida ou até mesmo danificará o dispositivo. Se a linha estiver muito próxima, é fácil quebrar a linha durante a produção e afetar o funcionamento do circuito.

Distância e posicionamento recomendados:

Posicionamento do dispositivo: Recomenda-se que as almofadas do dispositivo estejam paralelas à direção de "corte em V" do painel, para que o estresse mecânico nas almofadas do dispositivo durante a separação do painel seja uniforme e a direção da força seja a mesma, reduzindo a possibilidade de almofadas caindo.

Distância do dispositivo: A distância de posicionamento do dispositivo da borda da placa é ≥0,5 mm

Distância do traço: A distância entre o traço e a borda da placa é ≥0,5 mm

05. Conexão de almofadas adjacentes e lágrimas

Se os pinos adjacentes do IC precisarem ser conectados, deve-se observar que é melhor não conectar diretamente nos pads, mas conduzi-los para fora para conectar fora dos pads, de modo a evitar que os pinos do IC fiquem em curto. circuito durante a produção. Além disso, a largura da linha entre os blocos adjacentes também deve ser observada e é melhor não exceder o tamanho dos pinos do IC, exceto alguns pinos especiais, como os pinos de alimentação.

As lágrimas podem efetivamente reduzir o reflexo causado por mudanças repentinas na largura da linha e podem permitir que os traços se conectem suavemente aos pads.

Adicionar lágrimas resolve o problema de que a conexão entre o traço e a almofada é facilmente quebrada pelo impacto.

Do ponto de vista da aparência, adicionar lágrimas também pode tornar o PCB mais razoável e bonito.

06. Parâmetros e posicionamento de vias

A razoabilidade da configuração do tamanho da via tem um grande impacto no desempenho do circuito. A configuração razoável do tamanho da via precisa considerar a corrente que a via suporta, a frequência do sinal, a dificuldade do processo de fabricação, etc., portanto, o layout da PCB precisa de atenção especial.

Além disso, a colocação da via também é importante. Se a via for colocada na almofada, é fácil causar má soldagem do dispositivo durante a produção. Portanto, a via é geralmente colocada fora da almofada. Claro que, no caso de espaços extremamente apertados, a via é colocada na almofada e a via no processo de chapa do fabricante da placa também é possível, mas isso aumentará o custo de produção.

Pontos-chave da configuração via:

Diferentes tamanhos de vias podem ser colocados em uma PCB devido às necessidades de diferentes roteamentos, mas normalmente não é recomendado ultrapassar 3 tipos para evitar grandes transtornos na produção e aumentar custos.

A relação profundidade/diâmetro da via é geralmente ≤6, porque quando excede 6 vezes, é difícil garantir que a parede do furo possa ser revestida de cobre uniformemente.

A indutância parasita e a capacitância parasita da via também precisam ser atentas, especialmente em circuitos de alta velocidade, atenção especial deve ser dada aos seus parâmetros de desempenho distribuídos.

Quanto menores as vias e menores os parâmetros de distribuição, mais adequados são para circuitos de alta velocidade, mas seus custos também são elevados.

Os 6 pontos acima são alguns dos cuidados para o layout do PCB resolvidos desta vez, espero que possam ser úteis a todos.