عند تحسين مستوى أسلاك ثنائي الفينيل متعدد الكلور، مما يجعل تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور الخاص بك أكثر كفاءة

يعد تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور مهمًا جدًا في تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور بالكامل. إن كيفية تحقيق توصيلات سريعة وفعالة وجعل أسلاك PCB الخاصة بك تبدو متطورة أمر يستحق الدراسة والتعلم. لقد قمنا بفرز 7 جوانب يجب الاهتمام بها في تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور. دعونا نتحقق ونملأ الفجوات!

1. المعالجة الأرضية المشتركة للدوائر الرقمية والدوائر التناظرية

في الوقت الحاضر، لم تعد العديد من مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور عبارة عن دوائر وظيفية واحدة (دوائر رقمية أو تناظرية)، ولكنها تتكون من خليط من الدوائر الرقمية والدوائر التناظرية. لذلك لا بد من مراعاة التداخل المتبادل بينهما عند التوصيل وخاصة تداخل الضوضاء على الخط الأرضي. تردد الدوائر الرقمية مرتفع، وحساسية الدوائر التناظرية قوية. بالنسبة لخطوط الإشارة، يجب أن تكون خطوط الإشارة عالية التردد بعيدة قدر الإمكان عن أجهزة الدوائر التناظرية الحساسة. بالنسبة للخطوط الأرضية، يحتوي PCB بأكمله على عقدة واحدة فقط للعالم الخارجي، لذلك يجب التعامل مع مشكلة الأرضية المشتركة الرقمية والتناظرية داخل PCB. ومع ذلك، فإن الأرضية الرقمية والأرضية التناظرية منفصلتان فعليًا داخل اللوحة. وهي غير متصلة ببعضها البعض، ولكنها موجودة فقط في الواجهة حيث يتصل PCB بالعالم الخارجي (مثل المقابس، وما إلى ذلك). الأرضية الرقمية قصيرة قليلاً عن الأرضية التناظرية، يرجى ملاحظة أن هناك نقطة اتصال واحدة فقط. هناك أيضًا أرضية مختلفة لثنائي الفينيل متعدد الكلور، والتي يتم تحديدها من خلال تصميم النظام.

2. يتم وضع خطوط الإشارة على الطبقة الكهربائية (الأرضية).

عند توصيل اللوحات المطبوعة متعددة الطبقات، لا يتبقى الكثير من الخطوط غير المكتملة على طبقة خط الإشارة. إن إضافة المزيد من الطبقات سيؤدي إلى إهدار المنتج وزيادة عبء العمل على الإنتاج، وستزداد التكلفة أيضًا وفقًا لذلك. لحل هذا التناقض، يمكنك التفكير في توصيل الأسلاك بالطبقة الكهربائية (الأرضية). وينبغي النظر في طبقة الطاقة أولا، تليها الطبقة الأرضية. لأنه يتم الحفاظ على سلامة التكوين.

3. معالجة الأرجل المتصلة في الموصلات ذات المساحة الكبيرة

في التأريض بمساحة كبيرة (الكهرباء)، يتم توصيل أرجل المكونات شائعة الاستخدام بها. يجب دراسة التعامل مع الأرجل المتصلة بشكل شامل. من حيث الأداء الكهربائي، فمن الأفضل أن تكون وسادات أرجل المكونات متصلة بالكامل بالسطح النحاسي، ولكن هناك بعض المخاطر الخفية في تجميع اللحام للمكونات، مثل: ① يتطلب اللحام سخانًا عالي الطاقة . ②من السهل إحداث وصلات لحام افتراضية. لذلك، مع مراعاة الأداء الكهربائي ومتطلبات العملية، يتم صنع وسادة لحام متقاطعة الشكل، تسمى الدرع الحراري، والمعروفة باسم الوسادة الحرارية (الحرارية). وبهذه الطريقة، يمكن القضاء على إمكانية وجود وصلات لحام افتراضية بسبب تبديد الحرارة المفرط للمقطع العرضي أثناء اللحام. يتم تقليل الجنس إلى حد كبير. إن معالجة أرجل طبقة الطاقة (الأرضية) للألواح متعددة الطبقات هي نفسها.

4. دور نظام الشبكات في التوصيلات الكهربائية

في العديد من أنظمة CAD، يتم تحديد الأسلاك بناءً على نظام الشبكة. إذا كانت الشبكة كثيفة جدًا، على الرغم من زيادة عدد القنوات، تكون الخطوات صغيرة جدًا وكمية البيانات في حقل الصورة كبيرة جدًا. سيكون لهذا حتما متطلبات أعلى لمساحة تخزين الجهاز، وسيؤثر أيضا على سرعة حوسبة المنتجات الإلكترونية للكمبيوتر. تأثير كبير. بعض المسارات غير صالحة، مثل تلك التي تشغلها منصات الأرجل المكونة أو التي تشغلها فتحات التثبيت وفتحات التثبيت. سيكون للشبكة المتناثرة جدًا والقنوات القليلة جدًا تأثير كبير على معدل التوجيه. ولذلك، يجب أن يكون هناك نظام شبكة معقول لدعم الأسلاك. المسافة بين أرجل المكون القياسي هي {{0}}.1 بوصة (2.54 مم)، لذلك يتم تعيين أساس نظام الشبكة بشكل عام على 0.1 بوصة (2.54 مم) أو مضاعف متكامل أقل من {{10}}.1 بوصة، مثل: 0.05 بوصة، 0.025 بوصة، 0.02 بوصة إلخ.

5. التعامل مع إمدادات الطاقة والأسلاك الأرضية

حتى إذا كانت الأسلاك في لوحة PCB بأكملها مكتملة بشكل جيد، فإن التداخل الناتج عن عدم مراعاة مصدر الطاقة والأسلاك الأرضية سيؤدي إلى انخفاض أداء المنتج بل ويؤثر أحيانًا على معدل نجاح المنتج. لذلك، يجب أن تؤخذ أسلاك مصدر الطاقة والأسلاك الأرضية على محمل الجد لتقليل تداخل الضوضاء الناتج عن مصدر الطاقة والأسلاك الأرضية لضمان جودة المنتج. يفهم كل مهندس يعمل في تصميم المنتجات الإلكترونية سبب الضوضاء بين السلك الأرضي وسلك الطاقة. نحن الآن نصف فقط تقليل الضوضاء: المعروف هو إضافة الضوضاء بين مصدر الطاقة والسلك الأرضي. مكثف جذر اللوتس. قم بتوسيع أسلاك الكهرباء والأرضية قدر الإمكان. السلك الأرضي أوسع من سلك الطاقة. علاقتهم هي: السلك الأرضي > سلك الطاقة > سلك الإشارة. عادةً ما يكون عرض سلك الإشارة هو: 0.2~0.3 مم، ويمكن أن يصل العرض الدقيق إلى 0.05~0.07 مم. ، سلك الطاقة 1.2 ~ 2.5 ملم. بالنسبة لثنائي الفينيل متعدد الكلور للدوائر الرقمية، يمكن استخدام أسلاك أرضية واسعة لتشكيل حلقة، أي لتشكيل شبكة أرضية (لا يمكن استخدام أرض الدوائر التناظرية بهذه الطريقة). استخدام مساحة كبيرة من طبقة النحاس للأسلاك الأرضية، والغير مستخدمة على اللوحة المطبوعة جميع الأماكن متصلة بالأرض وتستخدم كأسلاك أرضية. أو يمكن تحويلها إلى لوحة متعددة الطبقات، حيث يشغل مصدر الطاقة والأسلاك الأرضية طبقة واحدة لكل منهما.

6. التحقق من قواعد التصميم (جمهورية الكونغو الديمقراطية)

بعد الانتهاء من تصميم الأسلاك، من الضروري التحقق بعناية مما إذا كان تصميم الأسلاك يتوافق مع القواعد التي وضعها المصمم. من الضروري أيضًا التأكد مما إذا كانت القواعد الموضوعة تلبي احتياجات عملية إنتاج اللوحة المطبوعة. تشمل عمليات التفتيش العامة الجوانب التالية: من خط إلى خط، ومن خط إلى خط. ما إذا كانت المسافة بين منصات المكونات والخطوط ومن خلال الثقوب ومنصات المكونات ومن خلال الثقوب ومن خلال الثقوب معقولة، وما إذا كانت تلبي متطلبات الإنتاج. هل عرض أسلاك الطاقة والأسلاك الأرضية مناسب، وهل أسلاك الطاقة والأرض مقترنة بإحكام (مقاومة الموجة المنخفضة)؟ هل يوجد أي مكان في PCB حيث يمكن توسيع السلك الأرضي؟ هل تم اتخاذ التدابير اللازمة لخطوط الإشارة الرئيسية، مثل الأطوال القصيرة وخطوط الحماية وخطوط الإدخال وخطوط الإخراج منفصلة بشكل واضح؟ هل تحتوي الدائرة التناظرية وأجزاء الدائرة الرقمية على أسلاك أرضية مستقلة؟ ما إذا كانت الرسومات (مثل الرموز والملصقات) التي تمت إضافتها إلى PCB لاحقًا ستتسبب في حدوث دوائر قصيرة للإشارة. تعديل بعض أشكال الخطوط غير المرضية. هل هناك خطوط معالجة تضاف إلى ثنائي الفينيل متعدد الكلور؟ ما إذا كان قناع اللحام يلبي متطلبات عملية الإنتاج، وما إذا كان حجم قناع اللحام مناسبًا، وما إذا كان يتم الضغط على علامة الحرف على لوحة الجهاز لتجنب التأثير على جودة التجميع الكهربائي. هل تم تقليل حافة الإطار الخارجي للطبقة الأرضية لمصدر الطاقة في لوحة متعددة الطبقات؟ إذا تم كشف الرقاقة النحاسية للطبقة الأرضية لمزود الطاقة خارج اللوحة، فمن السهل أن تتسبب في حدوث ماس كهربائي.

7. تصميم عبر

يعد Via (عبر) أحد المكونات المهمة لثنائي الفينيل متعدد الكلور متعدد الطبقات. عادة ما تمثل تكلفة الحفر ما بين 30% إلى 40% من تكلفة تصنيع لوحة PCB. ببساطة، يمكن تسمية كل ثقب في PCB بـ via. من وجهة نظر وظيفية، يمكن تقسيم المنافذ إلى فئتين: واحدة تستخدم للتوصيلات الكهربائية بين الطبقات؛ والآخر يستخدم لإصلاح أو تحديد المواقع الأجهزة. من منظور العملية، يتم تقسيم فيا بشكل عام إلى ثلاث فئات، وهي فيا العمياء، وفيا مدفونة، وفيا عبر.

توجد الثقوب العمياء على الأسطح العلوية والسفلية للوحات الدوائر المطبوعة. لديهم عمق معين، وتستخدم لتوصيل الدوائر السطحية والدوائر الداخلية أدناه. عمق الثقوب عادة لا يتجاوز نسبة معينة (الفتحة). تشير الممرات المدفونة إلى فتحات التوصيل الموجودة على الطبقة الداخلية للوحة الدائرة المطبوعة ولا تمتد إلى سطح لوحة الدائرة. يوجد النوعان المذكوران أعلاه من الثقوب في الطبقة الداخلية للوحة الدائرة. يتم إكمالها باستخدام عملية التشكيل من خلال الثقب قبل التصفيح. أثناء عملية تشكيل الفتحة عبر الثقب، قد تتداخل عدة طبقات داخلية. النوع الثالث يسمى الثقب، والذي يمر عبر لوحة الدائرة بأكملها ويمكن استخدامه لتنفيذ التوصيلات البينية الداخلية أو كفتحات تحديد موضع التركيب للمكونات. نظرًا لأنه من الأسهل تنفيذ تقنية الثقوب عبرها وتكاليفها أقل، يتم استخدامها في معظم لوحات الدوائر المطبوعة بدلاً من الاثنتين الأخريين عبر الثقوب. يعتبر ما يلي عبر الثقوب بمثابة فتحات ما لم ينص على خلاف ذلك.

1. من وجهة نظر التصميم، يتكون الثقب المعبر بشكل رئيسي من جزأين، أحدهما هو ثقب الحفر في المنتصف، والآخر هو منطقة الوسادة حول ثقب الحفر. يحدد حجم هذين الجزأين حجم الممر. من الواضح أنه عند تصميم مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالية السرعة وعالية الكثافة، يأمل المصممون دائمًا أن تكون الفتحات صغيرة قدر الإمكان، بحيث يمكن ترك مساحة أكبر من الأسلاك على اللوحة. بالإضافة إلى ذلك، كلما كانت المنافذ أصغر، كلما كانت السعة الطفيلية الخاصة بها أصغر. كلما كان أصغر، كان أكثر ملاءمة للدوائر عالية السرعة. ومع ذلك، فإن تقليل حجم الثقب يؤدي أيضًا إلى زيادة في التكلفة، ولا يمكن تقليل حجم الثقب إلى ما لا نهاية. يقتصر على الحفر (الحفر) والطلاء الكهربائي (الطلاء) وتقنيات المعالجة الأخرى: كلما كان الثقب أصغر، كلما كان الحفر أكثر صعوبة. كلما استغرق الثقب وقتًا أطول، كان من الأسهل الانحراف عن المركز؛ وعندما يتجاوز عمق الحفرة 6 أضعاف قطر الحفرة المحفورة، ليس هناك ما يضمن أن جدار الحفرة سيتم طلاءه بالتساوي بالنحاس. على سبيل المثال، يبلغ سمك التيار (من خلال عمق الثقب) لطبقة PCB العادية 6- حوالي 50 مل، وبالتالي فإن قطر الحفر الذي يمكن أن توفره الشركة المصنعة لثنائي الفينيل متعدد الكلور يمكن أن يصل إلى 8 مل فقط.

2. السعة الطفيلية للفتحة عبر الفتحة نفسها لديها سعة طفيلية على الأرض. إذا كان من المعروف أن قطر فتحة العزل للفتحة عبر الطبقة الأرضية هو D2، وقطر لوحة الفتحة هو D1، وسمك لوحة PCB هو T، ويكون ثابت العزل الكهربائي لركيزة اللوحة هو ε، فإن حجم السعة الطفيلية للفتحة عبر يكون تقريبًا: C=1.41εTD1/(D2-D1) التأثير الرئيسي للسعة الطفيلية للفتحة عبر على الدائرة هو إطالة زمن صعود الإشارة وتقليل سرعة الدائرة. على سبيل المثال، بالنسبة للوحة PCB بسمك 50 مل، إذا كانت هناك فتحة عبر يبلغ قطرها الداخلي 10 مل وقطر اللوحة 2{{20} } تم استخدام Mil، والمسافة بين اللوحة ومنطقة النحاس الأرضية هي 32 Mil، يمكننا حساب فتحة المرور تقريبًا من خلال الصيغة أعلاه. السعة الطفيلية هي تقريبًا: C=1.41x4.4x{{31 }}.050x0.020/(0.032-0.020)=0.517pF. التغير في وقت الصعود الناتج عن هذا الجزء من السعة هو: T10-90=2.2C (Z0/2)=2.2 x0.517x(55/2)=31.28ps. يمكن أن نرى من هذه القيم أنه على الرغم من أن تأثير إبطاء تأخير الصعود الناتج عن السعة الطفيلية لقناة واحدة ليس واضحًا جدًا، إلا أنه يجب على المصممين النظر في الأمر بعناية إذا تم استخدام التوصيلات عدة مرات في الأسلاك للتبديل بين الطبقات .

3. الحث الطفيلي في فيا بالمثل، هناك سعات طفيلية في فيا والتحريض الطفيلي. في تصميم الدوائر الرقمية عالية السرعة، غالبًا ما يكون الضرر الناجم عن التحريض الطفيلي أكبر من تأثير السعة الطفيلية. سوف يؤدي محاثة السلسلة الطفيلية إلى إضعاف مساهمة المكثف الالتفافي وإضعاف تأثير الترشيح لنظام الطاقة بأكمله. يمكننا استخدام الصيغة التالية لحساب الحث الطفيلي التقريبي لـ a عبر: L=5.08h [ln (4h/d) + 1] حيث يشير L إلى محاثة عبر، ح هو طول عبر، و د هو مركز قطر الحفرة المحفورة. يمكن أن نرى من الصيغة أن قطر ثقب المرور له تأثير صغير على الحث، ولكن طول ثقب المرور يؤثر على التحريض. مع الاستمرار في استخدام المثال أعلاه، يمكن حساب محاثة عبر على النحو التالي: L=5.08x0.050 [ln (4x0.050/0.010) + 1 ]=1.015nH. إذا كان وقت صعود الإشارة هو 1ns، فإن الممانعة المكافئة لها هي: XL=πL/T10-90=3.19Ω. ولا يمكن تجاهل مثل هذه المعاوقة عندما يتدفق تيار عالي التردد من خلالها. ينبغي إيلاء اهتمام خاص لحقيقة أن مكثف الالتفافية يحتاج إلى المرور عبر منفذين عند توصيل طبقة الطاقة والطبقة الأرضية، وبالتالي فإن الحث الطفيلي للممرات سيزداد بشكل كبير.

4. تصميم الفتحات في ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي السرعة من خلال التحليل أعلاه للخصائص الطفيلية للثقوب عبر، يمكننا أن نرى أنه في تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي السرعة، غالبًا ما تجلب الثقوب عبر التي تبدو بسيطة تأثيرات سلبية كبيرة على تصميم الدائرة. تأثير. من أجل تقليل الآثار الضارة الناجمة عن التأثيرات الطفيلية للفيا، حاول القيام بما يلي في التصميم:

1. من حيث التكلفة وجودة الإشارة، اختر حجمًا معقولًا عبر الفتحة. على سبيل المثال، بالنسبة لتصميم 6-10-وحدة ذاكرة طبقة PCB، فمن الأفضل استخدام 10/20Mil (حفر/وسادة). بالنسبة لبعض اللوحات عالية الكثافة وصغيرة الحجم، يمكنك أيضًا تجربة استخدام 8/18 مل. فتحة. في ظل الظروف التقنية الحالية، من الصعب استخدام منافذ أصغر حجمًا. بالنسبة للطاقة أو المداخل الأرضية، فكر في استخدام أحجام أكبر لتقليل المعاوقة.

2. من الصيغتين اللتين تمت مناقشتهما أعلاه، يمكن استنتاج أن استخدام لوحة PCB أرق مفيد في تقليل المعلمتين الطفيليتين في الممرات.

3. حاول عدم تغيير طبقات آثار الإشارة على لوحة PCB، أي حاول عدم استخدام طرق غير ضرورية.

4. يجب حفر دبابيس الطاقة والأرض في مكان قريب. كلما كانت الخيوط بين المنافذ والدبابيس أقصر، كلما كان ذلك أفضل، لأنها ستؤدي إلى زيادة في الحث. وفي الوقت نفسه، يجب أن تكون أسلاك الطاقة والأرضية سميكة قدر الإمكان لتقليل المعاوقة.

5. ضع بعض المنافذ المؤرضة بالقرب من منافذ تغيير طبقة الإشارة لتوفير حلقة قريبة للإشارة. يمكنك أيضًا وضع عدد كبير من المنافذ الأرضية الزائدة عن الحاجة على لوحة PCB. وبطبيعة الحال، تحتاج أيضا إلى أن تكون مرناً في التصميم الخاص بك. نموذج عبر الذي تمت مناقشته سابقًا هو حالة تحتوي فيها كل طبقة على وسادة. في بعض الأحيان، يمكننا تقليل أو حتى إزالة الوسادات الموجودة على بعض الطبقات. خاصة عندما تكون كثافة الثقوب عالية جدًا، فقد يتسبب ذلك في كسر الأخدود لعزل الدائرة في الطبقة النحاسية. لحل هذه المشكلة، بالإضافة إلى نقل موقع الفتحات، يمكننا أيضًا التفكير في وضع الفتحات في الطبقة النحاسية. يتم تقليل حجم الوسادة.