PCB のベテランが初心者向けの PCB 設計原則を共有

PCB のベテランが初心者向けの PCB 設計原則を共有

プリント回路基板の設計は、回路図に基づいて、回路設計者が必要とする機能を実現します。 プリント基板の設計は、主にレイアウト設計を指し、外部接続のレイアウトを考慮する必要があります。 内部電子部品の最適レイアウト、金属配線とスルーホールの最適レイアウト、電磁保護、放熱など。 優れたレイアウト設計により、製造コストを節約し、優れた回路性能と放熱を実現できます。

PCB 設計が現場で確実に実行されるか、惨めに失敗する (時間とお金を浪費する) かを判断する鍵は、PCB 設計が PCB 設計原則に準拠しているかどうかです。

PCB 設計には、コンポーネント間の配線や DRC によるチェックだけではありません。 これは、PCB が EMI に耐え、電磁干渉の発生源になるのを防ぐことができることを保証することです。 PCB 設計の原則とベスト プラクティスに従うことで、PCB ボードの熱的信頼性、製造可能性、および耐用年数の延長も保証できます。 これらの設計原則は、高品質で信頼性の高い PCB を作成するためのガイドラインとして役立つはずです。

最も重要な PCB 設計原則

機能性、信頼性、および耐久性を最大化するために、PCB 設計原則を使用してください。

これらは、PCB ボードで作業する際に留意すべき最も重要な設計原則の一部です。

地盤分離

混合信号を設計する場合、アナログ グランド プレーンとデジタル グランド プレーンを分離することが非常に重要です。 シミュレーション コンポーネントは、専用のグランド プレーンの上にまとめてグループ化する必要があります。 同じことが彼らのデジタルコピーにも当てはまります。 2 つのグランド プレーンは、グランド ループを防ぐために 1 点でのみ接続できます。

EMIを減らす

各 PCB ボードは、EMI の影響を受けるか、干渉源になる可能性があります。 設計者は、PCB レイアウトを作成する際に注意する必要があります。 ベスト プラクティスには次のようなものがあります。

高周波配線と低周波配線またはアナログ配線の間の距離が長くなります。

高速信号のリターン パスを最小限に抑え、信号が分離面を横切らないようにします。 電流ループを小さくすると、EMI 放射の強度が低下します。

高速差動信号は、互いに平行で等長でなければなりません。そうしないと、差動ペアのノイズ抑制特性が無効になります。

ビアは EMI 放射を引き起こす可能性があるため、高速配線ラインではビアを使用しないでください。

PDN の安定性

PCB 上の回路は、その電力伝送ネットワークと同じくらい優れています。 これは、電圧レギュレータ モジュールが負荷に必要な最大電流を供給できることを確認する必要があることを意味します。

さらに、電源電圧が安定していて、ノイズ成分による電気的干渉がないようにする必要があります。 レギュレータの出力端にはローパスフィルタが含まれており、高周波ノイズの抑制に役立ちます。また、不要な干渉を防ぐために、マイコンやその他のコンポーネントの近くにバイパスコンデンサが追加されています。

熱管理

コンポーネントと PCB のサイズがますます小さくなっているため、熱管理は設計者の注意を必要とする領域になっています。 冷却孔、ラジエータの使用、および温度に敏感なコンポーネントの配置は、熱の信頼性を確保するために重要です。

設計の製造可能性

組み立て段階での問題を回避したい場合は、PCB ボードが製造しやすいように設計されていることを確認する必要があります。 アセンブリ パッドの寸法が正しいこと、およびリファレンス マークとツールバーが表面実装設計で使用されていることを確認してください。

PCB設計の原則を実践する

優れた PCB 設計ソフトウェアは、PCB 設計の原則により簡単に準拠できます。

上記の原則を実践するために最善を尽くします。 PCB 設計がこれらすべての PCB 設計原則とガイドラインに従っていることを確認するのは困難です。 同社は市場投入までの時間を短縮するというプレッシャーにさらされているため、正確さと実行のバランスを取ることも必要です。 PCBのベテランが初心者のPCB設計原則を共有し、PCB設計がPCB設計原則に準拠しているかどうかをPCB処理工場が説明します。