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1. PCB基板レイアウトの品質向上
PCB ボード内のコンポーネントのレイアウトは非常に重要です。正しく合理的なレイアウトは、レイアウトをよりすっきりと美しくするだけでなく、プリント配線の長さと量にも影響します。優れた PCB デバイス レイアウトは、改善するために非常に重要です。機械全体の性能を意味します。
01 無線モジュールを搭載したPCレイアウトのポイント
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アナログ回路はデジタル回路から物理的に分離されています。たとえば、MCU のアンテナ ポートと無線モジュールは可能な限り遠く離れている必要があります。
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高周波デジタル トレース、高周波アナログ トレース、電源トレース、およびその他の敏感なコンポーネントをワイヤレス モジュールの下に配置することは避けてください。銅線がモジュールの下に敷設される可能性があります。
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無線モジュールは、変圧器、高出力インダクタ、電源、および電磁干渉の多いその他の部品から遠ざける必要があります。
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オンボード PCB アンテナまたはセラミック アンテナを配置する場合、モジュールのアンテナ部分の下の PCB をくり抜き、銅を敷設せず、アンテナ部分をできるだけ基板の端に配置する必要があります。 ;
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無線周波数信号やその他の信号のトレースはできる限り短くする必要があり、干渉を避けるために他の信号はワイヤレス モジュールの送信部分から遠ざける必要があります。
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レイアウトでは、ワイヤレス モジュールには比較的完全な電源アースが必要であること、RF 配線にはアース穴用のスペースを残す必要があることを考慮する必要があります。
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ワイヤレス モジュールに必要な電圧リップルは比較的高いため、モジュールの電圧ピンの近くに 10uF などのより適切なフィルタ コンデンサを追加することが最善です。
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無線モジュールは伝送周波数が速く、電源の過渡応答に一定の要件があるため、設計時に性能に優れた電源ソリューションを選択することに加え、電源の合理的なレイアウトにも注意を払う必要があります。電源の性能を最大限に発揮するために、レイアウト時に回路を設計する必要があります。たとえば、DC-DC レイアウトは、リターンを確保するために、還流ダイオードのグランドと IC のグランド間の距離をできるだけ近くすることに注意する必要があります。電流を減らし、パワーインダクタとコンデンサ間の距離をできるだけ近づけます。
02 線幅と行間の設定
線幅と線間隔の設定は基板全体の性能向上に大きく影響し、線幅と線間隔を適切に設定することで、基板全体の電磁両立性とあらゆる面の性能を効果的に向上させることができます。
例えば、電源ラインの線幅設定は、機械全体の負荷の電流の大きさ、電源電圧の大きさ、PCBの銅の厚さ、ラインの長さから検討する必要があります。線幅は1.0mm、銅の厚さは1オンス(0.035mm)で、約2Aの電流を流します。ライン間隔を適切に設定すると、一般的に使用される 3W 原理などのクロストークやその他の現象を効果的に低減できます (つまり、ワイヤ間の中心距離がライン幅の 3 倍以上の場合、電界の 70% をノイズなしで維持できます)。相互に干渉します）。
電源配線:負荷電流、電圧、PCB の銅の厚さを総合的に考慮すると、通常、電流は通常の動作電流の 2 倍確保する必要があり、配線間隔は可能な限り 3W の原則を満たす必要があります。
信号配線:信号伝送速度、伝送タイプ (アナログまたはデジタル)、配線長を総合的に考慮して、通常の信号線の間隔は 3W 原理を満たすことが推奨され、差動線は別途考慮されます。
RF ルーティング: RF ルーティングの線幅は特性インピーダンスを考慮する必要があります。一般的に使用される RF モジュール アンテナ インターフェイスの特性インピーダンスは 50Ω です。経験的な電力によると ≤ 30dBm (1W)、RF 線幅は 0.55mm、銅線は間隔は0.5mmで、正確には50Ω程度の特性インピーダンスも基板工場の協力で調整可能です。
03 デバイス間の間隔設定
プリント基板のレイアウトでは、デバイス間の間隔を考慮する必要がありますが、間隔が狭すぎると、はんだ付けや錫による生産への影響が発生しやすくなります。
推奨される距離は次のとおりです。
同様のデバイス: ≥0.3mm
異なるデバイス: ≥0.13*h+0.3mm (h は周囲の隣接するデバイスの最大高さの差)
手はんだ付けのみに使用できるデバイス間の推奨距離: ≥1.5mm
インライン デバイスとパッチ デバイスの間に十分な距離を維持する必要があり、1 ～ 3 mm にすることをお勧めします。
04 基板エッジとコンポーネントおよび配線間のスペース制御
また、PCB のレイアウトや配線の際、基板端からデバイスと配線間の距離が適切に設計されているかどうかも非常に重要で、
推奨される距離と配置:
コンポーネントの配置:コンポーネント パッドをパネルの「V カット」方向と平行にすることをお勧めします。これは、基板分割時にコンポーネント パッドにかかる機械的ストレスを均一かつ同じ方向にし、損傷の可能性を減らすためです。パッドが落ちる。
デバイスの距離:デバイスと基板の端の間の距離は ≥0.5mm
トレース距離:トレースと基板の端の間の距離 ≥ 0.5mm
05 ティアドロップによる隣接パッド接続
IC の隣接するピンを接続する必要がある場合は、パッド上で直接接続するのではなく、パッドの外側に接続するのが最適です。これにより、IC のピンが錫でショートするのを防ぐことができます。制作中。また、隣接するパッド間の線幅にも注意が必要で、電源ピンなど一部の特殊なピンを除き、IC のピンサイズを超えないように注意してください。
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ティアドロップは、線幅の突然の変化によって引き起こされる反射を効果的に低減し、トレースをパッドにスムーズに接続できるようにします。
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ティアドロップを追加すると、トレースとパッドの間の接続が衝撃によって簡単に壊れるという問題が解決されます。
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外観の観点から見ると、ティアドロップを追加すると、PCB がより合理的で美しく見えるようになります。
06 パラメータとビアの配置
ビアホールの適切なサイズ設定は、回路の性能に大きく影響しますが、ビアホールに流れる電流や信号の周波数、信号の難易度などを考慮して適切なサイズを設定する必要があります。したがって、PCBレイアウトには特別な注意が必要です。
また、ビアの位置も重要で、パッド上にビアを配置すると、製造時にデバイスのはんだ付け不良が発生しやすいため、ビアはパッドの外側に配置するのが一般的です。スペースが非常に狭い場合には、パッドに基板メーカーのホールインディスク加工を追加することも可能ですが、生産コストが増加します。
ビア設定の主なポイント:
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さまざまなトレースのニーズに応じて、さまざまなサイズのビアを PCB に配置できますが、生産への大きな不都合やコストの増加を避けるために、通常は 3 種類を超えることはお勧めできません。
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ビアホールの深さ対直径の比は、一般に 6 倍以下です。これは、6 倍を超えるとホール壁に銅を均一にめっきすることが困難になるためです。
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ビアホールの寄生インダクタンスと寄生容量にも注意を払う必要があり、特に高速回路では、その分配性能パラメータに特別な注意を払う必要があります。
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ビアホールが小さく、分布パラメータが小さいほど高速回路に適しますが、コストも高くなります。
