Die Leiterplattenverkabelung ist horizontal und vertikal, schön, aber nicht praktisch?

Wenn ich tatsächlich eine Leiterplatte entwerfe, sehe ich oft einige Ingenieure, die die Kunst der Verkabelung verfolgen, und die Verkabelung auf der Leiterplatte ist horizontal und vertikal, was sehr schön aussieht. während die Verkabelung einiger Ingenieure gekrümmt ist. Mag es, chaotisch und leicht einzustellen zu sein; Einige Ingenieure verfolgen immer die kürzeste Streckenführung, können nicht diagonal horizontal und vertikal sein.

Gibt es also einen Unterschied zwischen den verschiedenen Routingstilen? Dieser Artikel stellt die Technologie und Kunst des PCB-Routings vor.

Herstellung von Prototypen für LED-Leiterplatten mit FR-4 UL-Zulassung

Horizontale und vertikale Probleme

Das Grundmaterial von PCB ist kupferkaschiertes Laminat. Gegenwärtig wird übliches FR-4 aus elektronischem Glasfasergewebe als Verstärkungsmaterial hergestellt, mit Epoxidharz imprägniert, mit Kupferfolie einer bestimmten Dicke bedeckt und dann durch Heißpressen verarbeitet.

Bei niedrigen Frequenzen hat das Glasfasertuch wenig Einfluss auf die elektrischen Eigenschaften der Leiterplatte, und das Medium kann als gleichmäßig angesehen werden. Bei hohen Frequenzen haben die lokalen Eigenschaften der dielektrischen Schicht jedoch einen großen Einfluss auf die elektrischen Eigenschaften der Leiterplatte.

Verschiedene Glasfasertücher haben unterschiedliche Breiten und Abstände von Kett- und Schussfäden. Gemäß der horizontalen und vertikalen Verdrahtungsstrategie befinden sich die Leiterplattenspuren immer in einem Winkel von 0 ° oder 90 ° zum Rand des Substrats, wodurch die Richtung der Übertragungsleitung parallel zu den Breiten- und Längenrichtungen der Glasfasern verläuft. Zu diesem Zeitpunkt gibt es mehrere Situationen: Die Übertragungsleitung befindet sich direkt über dem Kettglasfaserbündel, die Übertragungsleitung befindet sich direkt über dem Schussglasfaserbündel, die Übertragungsleitung befindet sich zwischen zwei Kettglasfaserbündeln und die Übertragungsleitung befindet sich zwischen zwei Schussglasfaserbündel.

Aufgrund des großen Unterschieds in der relativen Dielektrizitätskonstante von Glasfasergewebe und Epoxidharz (Epoxidharz beträgt etwa 3, Glasfasergewebe beträgt etwa 6). Daher gibt es Unterschiede in den Dielektrizitätskonstanten an verschiedenen Positionen auf der Plattenoberfläche, was zu Unterschieden in der Impedanz an verschiedenen Positionen auf der Plattenoberfläche führt. Gleichzeitig ist aufgrund der unterschiedlichen Positionen derselben Impedanzleitung die Dielektrizitätskonstante nicht gleichmäßig. Die Auswirkung auf das Differentialpaar ist offensichtlicher und kann dazu führen, dass das Augenmuster zusammenbricht.

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Gemäß der obigen Erklärung ist die horizontale und vertikale Verkabelung zwar schön, aber nicht unbedingt praktisch. Bei der eigentlichen Gestaltung muss der funktionalen Leistung Vorrang eingeräumt werden, die ästhetische Kunst steht an zweiter Stelle, und das Beste ist natürlich sowohl einfach zu bedienen als auch schön.

Das tatsächliche Design ist nicht unbedingt problematisch und kann von folgenden Faktoren abhängen:

Die Differenzspur ist genau eine auf dem Glasfaserbündel und eine auf dem Epoxidharz;
Die Breite und Länge der Spur;
Die Geschwindigkeit des Busses usw.

Lösung

In Reaktion auf das obige Phänomen sind einige mögliche Lösungen wie folgt:
Route, um den Webabstand des Glasfaserbündels zu vermeiden;
Der Abstand zwischen den Differentialspuren vermeidet nur den Webabstand des Glasfaserbündels;
Zick-Zack-Ausrichtung;
Mit einem bestimmten Routingwinkel;
Designer Rotationsdesign;
Leiterplattenhersteller rotierende Substrate;
Verwenden Sie hochwertige Substratmaterialien.
Verwenden Sie ein engeres Glasfasermaterial (der Abstand zwischen den Glasfaserbündeln ist gering).
Deskew
Erhöhen Sie den elektrischen Spielraum usw.

Das Obige ist eine kurze Einführung in den Glasfasereffekt in Leiterplatten. Im eigentlichen Entwurfsprozess ist der kürzeste physikalische Abstand definitiv sehr wichtig, damit die Verzögerung am geringsten ist. Gleichzeitig ist es jedoch erforderlich, die am besten geeignete Routing-Methode entsprechend der Schwierigkeit der Verkabelung und den Eigenschaften der Übertragungsleitung auszuwählen. Auf dieser Basis sollte das Design so künstlerisch wie möglich sein.