Kiire PCB-virnakujundus

Infoajastu tulekuga muutub trükkplaatide kasutamine üha ulatuslikumaks ning trükkplaatide arendamine muutub üha keerukamaks.Kuna elektroonilised komponendid on trükkplaadil järjest tihedamalt paigutatud, on elektrilised häired muutunud vältimatuks probleemiks.Mitmekihiliste plaatide projekteerimisel ja rakendamisel tuleb signaalikiht ja toitekiht eraldada, seega on virna kujundus ja paigutus eriti oluline.Hea disainiskeem võib oluliselt vähendada EMI ja läbirääkimise mõju mitmekihilistes plaatides.

Võrreldes tavaliste ühekihiliste plaatidega lisab mitmekihiliste plaatide disain signaalikihte, juhtmekihte ning korraldab sõltumatuid toitekihte ja maanduskihte.Mitmekihiliste plaatide eelised väljenduvad peamiselt stabiilse pinge tagamises digitaalse signaali muundamiseks ja iga komponendi ühtlase võimsuse lisamises samal ajal, vähendades tõhusalt signaalide vahelisi häireid.

Toiteallikat kasutatakse suurel alal vase paigaldamisel ja maapinnal, mis võib oluliselt vähendada toitekihi ja maapinna kihi takistust, nii et toitekihi pinge on stabiilne ja iga signaaliliini omadused võib olla tagatud, mis on impedantsi ja läbirääkimiste vähendamiseks väga kasulik.Tipptasemel trükkplaatide projekteerimisel on selgelt sätestatud, et üle 60% virnastamisskeemidest tuleks kasutada.Mitmekihilistel plaatidel, elektrilistel omadustel ja elektromagnetilise kiirguse summutamisel on madalakihiliste plaatide ees võrreldamatud eelised.Kulude osas võib üldiselt öelda, et mida rohkem kihte on, seda kallim on hind, sest PCB plaadi maksumus on seotud kihtide arvuga ja tihedusega pinnaühiku kohta.Pärast kihtide arvu vähendamist väheneb juhtmestiku ruum, mis suurendab juhtmestiku tihedust., ja isegi vastavad disaininõuetele, vähendades joone laiust ja kaugust.Need võivad kulusid asjakohaselt suurendada.Virnastamist ja kulusid on võimalik vähendada, kuid see halvendab elektrilist jõudlust.Selline disain on tavaliselt kahjulik.

Vaadates mudeli PCB mikroriba juhtmestikku, võib maakihti käsitleda ka ülekandeliini osana.Maandatud vasekihti saab kasutada signaaliliini silmusteena.Toitetasand on vahelduvvoolu korral ühendatud maandusplaadiga lahtisidestuskondensaatori kaudu.Mõlemad on samaväärsed.Madala ja kõrgsagedusliku vooluahela erinevus seisneb selles.Madalatel sagedustel järgib tagasivool väikseima takistuse teed.Kõrgetel sagedustel on tagasivooluvool piki väikseima induktiivsuse teed.Vool pöördub tagasi, kontsentreeritud ja jaotatud otse signaali jälgede alla.

Kõrgsageduse korral, kui juhe asetatakse otse maapealsele kihile, siis isegi kui silmuseid on rohkem, voolab vool tagasi signaaliallikasse lähtetee all olevast juhtmestiku kihist.Kuna sellel teel on kõige väiksem takistus.Sellist suure mahtuvusliku sidestuse kasutamist elektrivälja mahasurumiseks ja minimaalse mahtuvusliku sidestuse kasutamist magnetjaama mahasurumiseks, et säilitada madal reaktantsus, nimetame seda isevarjestamiseks.

Valemist on näha, et voolu tagasivoolul on kaugus signaaliliinist pöördvõrdeline voolutihedusega.See vähendab silmuse pindala ja induktiivsust.Samas võib järeldada, et kui signaaliliini ja ahela vaheline kaugus on väike, on nende kahe voolud suuruselt sarnased ja vastupidised.Ja välisruumi tekitatud magnetvälja saab nihutada, seega on ka väline EMI väga väike.Pinnakujunduses on kõige parem, et iga signaalijälg vastaks väga lähedasele maapinnakihile.

Maapinna kihi läbirääkimise probleemi puhul on kõrgsageduslike vooluahelate põhjustatud ülekanne peamiselt tingitud induktiivsest sidestusest.Ülaltoodud vooluahela valemi põhjal võib järeldada, et kahe üksteise lähedal asuva signaaliliini tekitatud ahela voolud kattuvad.Seega tekivad magnetilised häired.

K valemis on seotud signaali tõusu ajaga ja häiresignaali joone pikkusega.Pinu seadistuses vähendab signaalikihi ja aluskihi vahelise kauguse lühendamine tõhusalt aluskihi häireid.Paigaldades vase toitekihile ja maanduskihti PCB juhtmestikule, tekib vase paigaldamise alale eraldussein, kui te ei pööra tähelepanu.Sellise probleemi ilmnemine on tõenäoliselt tingitud läbipääsuavade suurest tihedusest või läbipääsu isolatsiooniala ebamõistlikust kujundusest.See aeglustab tõusuaega ja suurendab silmuse pindala.Induktiivsus suureneb ja tekitab ülekõla ja EMI.

Peaksime andma endast parima, et poepead paarikaupa üles seada.Seda arvestades protsessi tasakaalustruktuuri nõudeid, kuna tasakaalustamata struktuur võib põhjustada trükkplaadi deformatsiooni.Iga signaalikihi jaoks on kõige parem, kui intervalliks on tavaline linn.Kõrgekvaliteedilise toiteallika ja vasklinna vaheline kaugus soodustab stabiilsust ja EMI vähendamist.Kiirplaadi konstruktsioonis saab signaalitasandite isoleerimiseks lisada üleliigseid maatasapindu.


Postitusaeg: 23. märts 2023