Vier regels voor het instellen van de breedte en afstand van circuits

Er zijn vier basisregels voor het instellen van circuitbreedte en -afstand. Deze omvatten de x/y-regel, de 2/2-regel, de 90-graden spoorhoekregel en de PCB stack-up regel. Als je deze regels kent, wordt het een stuk eenvoudiger om met je ontwerp te werken. Het gebruik van deze richtlijnen zal u helpen bij het ontwerpen van uw PCB met de juiste circuitbreedte en -afstand.

x/y-regel

Bij het ontwerpen van een printplaat is het belangrijk om rekening te houden met de x/y-regel voor het instellen van circuitbreedtes en -afstanden. Dit is de regel die de breedte tussen twee circuits op de printplaat bepaalt. Een x/y-regel van 12/12 betekent bijvoorbeeld dat de breedte en afstand van een lokaal circuit kleiner moet zijn dan de oppervlakte. Daarentegen betekent een x/y-regel van 10/10 dat de breedte van een lokaal circuit groter moet zijn dan het omringende gebied.

2/2 regel

De tweedelige regel voor het instellen van circuitbreedte en -afstand verwijst naar de grootte van de ruimte tussen de circuits. Het staat ook bekend als de oppervlakte regel. In de meeste gevallen worden de breedte en afstand op dezelfde waarde ingesteld. Deze regel werkt echter niet als de tussenruimte te klein is. In dat geval verdubbelt de kans op kortsluiting.

De breedte en afstand van sporen op een printplaat zijn cruciaal voor het ontwerpproces. Terwijl de meeste digitale routing gebaseerd is op standaardwaarden, kunnen complexere printplaten sporenbreedtes hebben die nauwkeurig berekend moeten worden op basis van laagstapeling. Sporen met hoge snelheid en gevoelige impedantie kunnen een grotere afstand nodig hebben om problemen met de signaalintegriteit te voorkomen.

90-graden spoorhoekregel

Traditioneel vermijdt de PCB ontwerpindustrie hoeken van 90 graden. Moderne PCB layout tools zijn uitgerust met verstekmogelijkheden, die hoeken van 90 graden automatisch vervangen door twee hoeken van 45 graden. Als u echter een printplaat moet maken met hoeken van 90 graden, kunt u deze het beste vermijden omdat ze kunnen leiden tot antenneachtige lussen die inductantie kunnen toevoegen. Hoewel het inkorten van hoeken tot 135 graden in deze gevallen kan helpen, is het geen erg goede oplossing.

De 90-graden spoorhoekregel bij het instellen van de circuitafstand en -breedte moet voorzichtig worden toegepast. De reden hiervoor is dat de hoek een discontinuïteit creëert die kan leiden tot reflecties en straling. De hoek van 90 graden is ook het meest gevoelig voor faseverschoven reflecties. Het is daarom het beste om hoeken van 90 graden te vermijden, tenzij je van plan bent om ze in extreem krappe ruimtes te plaatsen.

Een andere reden om hoeken te vermijden is dat een scherpe hoek meer ruimte in beslag neemt. Scherpe hoeken zijn ook kwetsbaarder en zullen impedantie discontinuïteiten veroorzaken. Deze problemen verminderen de signaalbetrouwbaarheid. Daarom beveelt moderne PCB layout software eerder sporen in een rechte hoek aan en vereist het geen routering onder een hoek van 45 graden.

PCB stapelregel

De PCB stack-up regel van circuitbreedte en -afstand is een belangrijke richtlijn bij het ontwerpen van multilayer printplaten. Het komt er op neer dat als je er zeker van wilt zijn dat een signaal gebalanceerd van de ene hoek naar de andere loopt, je de breedte en tussenruimte van het circuit overeenkomstig moet instellen. Vaak worden de breedte en afstand berekend door rekening te houden met de impedantie van de circuits.

Met een goede stackup kun je energie gelijkmatig verdelen, elektromagnetische interferentie elimineren en snelle signalen ondersteunen. Bovendien vermindert het EMI en zorgt het ervoor dat je product betrouwbaar is. Er zijn echter enkele uitdagingen bij het beheren van een goede stackup. Om deze problemen te overwinnen, moet u de juiste materialen gebruiken en de breedte en tussenruimte van het circuit goed instellen. Een goede PCB stackup software helpt je bij deze taken. Het zal u ook helpen om de juiste materialen te kiezen voor uw meerlaagse ontwerpen.

Naarmate het aantal lagen toeneemt, nemen ook de eisen voor PCB-stapeling toe. De eenvoudigste stapelingen bestaan bijvoorbeeld meestal uit printplaten met vier lagen, terwijl meer gecompliceerde stapelingen professionele sequentiële laminering vereisen. Hogere lagen geven ontwerpers ook meer flexibiliteit bij de lay-out van circuits.