Az áramkör szélességének és távolságának beállítására vonatkozó négy szabály

Az áramkör szélességének és távolságának beállítására négy alapvető szabály van. Ezek közé tartozik az x/y szabály, a 2/2 szabály, a 90 fokos nyomvonalszög szabály és a PCB stack-up szabály. Ezeknek a szabályoknak az ismeretében sokkal könnyebb lesz a tervezés. Ezeknek az irányelveknek a használata segít Önnek a megfelelő áramköri szélességű és távolságú NYÁK tervezésében.

x/y szabály

Az áramköri lapok tervezésekor fontos figyelembe venni az x/y szabályt az áramkörök szélességének és távolságának meghatározásakor. Ez az a szabály, amely a táblán két áramkör közötti szélességet diktálja. Például a 12/12-es x/y szabály azt jelenti, hogy egy helyi áramkör szélességének és távolságának kisebbnek kell lennie, mint a területének. Ezzel szemben a 10/10-es x/y szabály azt jelenti, hogy egy helyi áramkör szélességének nagyobbnak kell lennie, mint a környező területének.

2/2 szabály

Az áramkörök szélességének és távolságának beállítására vonatkozó kétrészes szabály az áramkörök közötti távolság méretére vonatkozik. Ezt területszabályként is ismerik. A legtöbb esetben a szélességet és a távolságot ugyanarra az értékre állítjuk be. Ez a szabály azonban hatástalan, ha a távolság túl keskeny. Ilyen esetben a rövidzárlatok valószínűsége megduplázódik.

A nyomtatott áramköri lapon található nyomvonalak szélessége és távolsága kritikus fontosságú a tervezési folyamat szempontjából. Míg a legtöbb digitális útválasztás alapértelmezett értékekre támaszkodik, a bonyolultabb áramköri lapoknál előfordulhat, hogy a nyomvonalszélességeket a rétegek egymásra helyezése alapján kell pontosan kiszámítani. Az érzékeny impedanciájú, nagy sebességű nyomvonalak nagyobb távolságot igényelhetnek a jelintegritási problémák elkerülése érdekében.

90 fokos nyomvonalszög szabály

A NYÁK-tervezési ipar hagyományosan kerülte a 90 fokos sarkokat. A modern NYÁK-tervezési eszközök rendelkeznek mitering funkcióval, amely automatikusan két 45 fokos szöggel helyettesíti a 90 fokos sarkokat. Ha azonban mégis 90 fokos sarkokat tartalmazó elrendezést kell készítenie, a legjobb, ha elkerüli őket, mivel antenna-szerű hurkokat eredményezhetnek, amelyek növelhetik az induktivitást. Bár a szögek 135 fokosra csökkentése segíthet ezekben az esetekben, ez nem túl jó megoldás.

A 90 fokos nyomvonalszög szabályt az áramkörök távolságának és szélességének beállításakor körültekintően kell alkalmazni. Ennek oka, hogy a sarok olyan szakadást hoz létre, amely visszaverődéseket és sugárzást eredményezhet. A 90 fokos sarok a fáziseltolódott visszaverődésekre is a legérzékenyebb. Ezért a legjobb elkerülni a 90 fokos szögű sarkok használatát, hacsak nem tervezi, hogy rendkívül szűk helyen helyezi el őket.

A másik ok, amiért kerülni kell a sarkokat, hogy az éles szög több helyet foglal el. Az éles sarkok emellett sérülékenyebbek, és impedancia-szakadásokat okoznak. Ezek a problémák csökkentik a jelhűséget. Ezért a modern NYÁK-kiosztó szoftverek inkább derékszögű sávokat ajánlanak, és nem követelik meg a 45 fokos szögben történő útválasztást.

PCB stack-up szabály

Az áramkörök szélességére és távolságára vonatkozó PCB stack-up szabály fontos útmutató a többrétegű lapok tervezésekor. Alapvetően azt jelenti, hogy ha azt szeretné, hogy egy jel kiegyensúlyozott legyen, és az egyik saroktól a másikig fusson, akkor az áramkör szélességét és távolságát ennek megfelelően kell beállítani. Gyakran a szélességet és a távolságot az áramkörök impedanciájának figyelembevételével számítják ki.

A jó stackup lehetővé teszi az energia egyenletes elosztását, az elektromágneses interferencia kiküszöbölését és a nagy sebességű jelek támogatását. Ezenkívül csökkenti az EMI-t is, és biztosítja a termék megbízhatóságát. A jó stackup kezelésének azonban vannak kihívásai. E problémák leküzdéséhez megfelelő anyagokat kell használnia, és megfelelően kell beállítania az áramkör szélességét és a távolságot. Egy jó PCB stackup szoftver segít Önnek ezekben a feladatokban. Segít továbbá a megfelelő anyagok kiválasztásában a többrétegű tervekhez.

Ahogy nő a rétegek száma, úgy nőnek a PCB stackup követelményei is. A legegyszerűbb stackupok például jellemzően négyrétegű NYÁK-okból állnak, míg a bonyolultabb stackupok professzionális szekvenciális laminálást igényelnek. A nagyobb rétegszámok nagyobb rugalmasságot is lehetővé tesznek a tervezők számára az áramköri elrendezésben.