6 základních pravidel pro rozvržení desek plošných spojů

Rozložení desek plošných spojů zahrnuje návrh obvodu s více vrstvami. Některá ze základních pravidel návrhu desek plošných spojů jsou následující: Vyhněte se více zemním rovinám. Analogové signály obvodů musí být přímé a krátké. Vyhněte se použití tří různých kondenzátorů na jedné desce plošných spojů. Můžete si také přečíst naše články o návrhu vícevrstvých desek plošných spojů a o tom, jak navrhovat vícevrstvé desky plošných spojů.

Navrhování vícevrstvých desek plošných spojů

Při navrhování vícevrstvých desek plošných spojů byste měli zvážit několik důležitých věcí. Jednou z nich je, že měděné stopy by měly zachovávat integritu signálu a napájení. Pokud tomu tak není, mohly by ovlivnit kvalitu proudu. Proto je nutné používat stopy s řízenou impedancí. Tyto stopy by měly být silnější než obvykle, aby se zabránilo jejich přehřívání.

Jakmile máte jasno v tom, co chcete, můžete začít navrhovat desku plošných spojů. Prvním krokem při navrhování vícevrstvého PCB je vytvoření schématu. To bude sloužit jako základ pro celý váš návrh. Začněte otevřením okna editoru schémat. Poté můžete podle potřeby přidávat a otáčet detaily. Ujistěte se, že je schéma přesné.

Vytvoření jedné zemní roviny

Vytvoření jediné zemní roviny na desce plošných spojů pomáhá snížit množství nerovnoměrných napětí na desce plošných spojů. Toho se dosáhne vytvořením průchodek nebo průchozích otvorů pro spojení zemní roviny s ostatními částmi desky. Pomáhá také snížit šum vznikající v důsledku kolísání zpětného proudu.

Při definování zemní roviny na desce plošných spojů je nutné zajistit, aby zemní rovina nebyla pokryta vodivými kroužky, protože to může vést k elektromagnetickému rušení nebo dokonce k zemním smyčkám. V ideálním případě by měla být zemnicí rovina umístěna pod elektronickými součástkami. Může být nutné změnit rozmístění některých stop a součástek tak, aby se vešly do zemnicí roviny.

Udržování přímých a krátkých signálů analogových obvodů

Při realizaci uspořádání desek plošných spojů pro analogové obvody je důležité, aby analogové signálové stopy byly krátké a přímé. Kromě toho musí být analogové součástky umístěny blízko sebe, což zjednoduší přímé směrování. Udržování hlučných analogových součástek blízko středu desky rovněž pomůže snížit šum.

Kromě udržování přímých a krátkých signálů analogových obvodů by se konstruktéři měli také vyvarovat překážek na zpětných cestách. Rozdělení rovin, průchodky, drážky a výřezy mohou způsobit šum, protože analogový signál hledá nejkratší cestu zpět ke svému původu. V důsledku toho může signál bloudit v blízkosti zemní roviny a vytvářet značný šum.

Vyhnutí se třem různým kondenzátorům

Při návrhu uspořádání desky plošných spojů je nejlepší vyhnout se umístění tří různých kondenzátorů na napájecí vývody. Toto uspořádání může vést k více problémům, než kolik jich řeší. Jedním ze způsobů, jak se vyhnout třem samostatným kondenzátorům, je použití stop a výplní. Ty pak umístěte co nejblíže k vývodu zařízení.

To však není vždy možné, protože vzdálenost mezi stopami není vždy taková, jaká byla vypočtena ve fázi návrhu. Jedná se o častý problém, který může vést k problémům během procesu montáže. Při zvažování umístění mějte na paměti, že umístění každé součásti je pro její funkčnost klíčové.

Použití měděné výkonové vrstvy

Použití měděné výkonové vrstvy v rozvržení DPS vyžaduje správné plánování. V této části desky je třeba vyčlenit určitou oblast desky pro napájecí síť. K vyčlenění této oblasti můžete také použít rozdělení vnitřní vrstvy. Chcete-li přidat tuto vrstvu, měli byste použít příkaz "PLACE-SPLIT PLANE" a poté vybrat síť, která má být přidělena k rozdělení. Jakmile máte přidělenou oblast pro výkonovou vrstvu, můžete použít techniku dláždění mědi pro umístění mědi do rozdělené oblasti.

Kromě dosažení rovnoměrného pokrytí mědí je třeba dbát na to, aby tloušťka desky byla kompatibilní s jejím jádrem. Pouhé použití symetrie napájecí roviny nezaručí dokonalé pokrytí mědí, protože měď v této části se při obrysovém frézování trhá. Měď až k okraji desky také nebude kompatibilní s technikou bodování (V-řezání). Abyste se tomuto problému vyhnuli, doporučujeme vyznačit měděnou zónu na mechanické vrstvě a zajistit její minimální šířku 0,5 mm.

Použití seznamu pokynů pro umístění součástek na desku plošných spojů

Použití seznamu pokynů pro umístění součástky na desku plošných spojů může pomoci minimalizovat celkové náklady na vývoj nového výrobku a zároveň zkrátit cyklus vývoje výrobku. Tyto pokyny také pomáhají zajistit hladký přechod od prototypu k výrobě. Tyto pokyny jsou použitelné pro analogové i digitální obvody.

Většina konstruktérů desek se při navrhování PCB řídí řadou pokynů. Typickým pravidlem pro návrh desky je například minimalizace délky digitálních hodinových stop. Mnoho návrhářů však plně nerozumí důvodům těchto pokynů. Vysokorychlostní stopy mimo jiné nesmějí překračovat mezery v návratové rovině signálu.