Le câblage PCB est horizontal et vertical, beau mais pas pratique?
Lors de la conception d'un PCB, je vois souvent des ingénieurs poursuivre l'art du câblage, et le câblage sur la carte de circuit imprimé est horizontal et vertical, ce qui est très beau; tandis que le câblage de certains ingénieurs est incurvé. , Aime être chaotique et facile à régler; certains ingénieurs poursuivront toujours le routage à la distance la plus courte, ne pouvant pas être diagonalement horizontal et vertical.
Alors, y a-t-il une différence entre les différents styles de routage? Cet article présente la technologie et l'art du routage PCB.
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Problèmes horizontaux et verticaux
Le matériau de base des PCB est un stratifié plaqué cuivre. À l'heure actuelle, le FR-4 commun est fait de tissu de fibre de verre électronique comme matériau de renforcement, imprégné de résine époxy, recouvert d'une feuille de cuivre d'une certaine épaisseur, puis traité par pressage à chaud.
Aux basses fréquences, le tissu en fibre de verre a peu d'effet sur les propriétés électriques du PCB, et le milieu peut être considéré comme uniforme; mais à hautes fréquences, les caractéristiques locales de la couche diélectrique auront une grande influence sur les caractéristiques électriques du PCB.
Différents tissus en fibre de verre ont différentes largeurs et espacements de fils de chaîne et de trame. Selon la stratégie de câblage horizontal et vertical, les traces de PCB sont toujours à 0 ° ou 90 ° par rapport au bord du substrat, ce qui entraînera la direction de la ligne de transmission parallèle aux directions de latitude et de longitude de la fibre de verre. Il y aura plusieurs situations à ce moment: la ligne de transmission est directement au-dessus du faisceau de fibres de verre de chaîne, la ligne de transmission est directement au-dessus du faisceau de fibres de verre de trame, la ligne de transmission est entre deux faisceaux de fibres de verre de chaîne et la ligne de transmission est entre deux faisceaux de fibres de verre de trame.
En raison de la grande différence de constante diélectrique relative du tissu en fibre de verre et de la résine époxy (la résine époxy est d'environ 3, le tissu en fibre de verre est d'environ 6). Par conséquent, il existe des différences dans les constantes diélectriques à différentes positions sur la surface de la carte, entraînant des différences d'impédance à différentes positions sur la surface de la carte. En même temps, en raison des différentes positions de la même ligne d'impédance, la constante diélectrique n'est pas uniforme. L'effet sur la paire différentielle est plus évident et peut provoquer l'effondrement de l'œil.
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Selon l'explication ci-dessus, bien que le câblage horizontal et vertical soit beau, il n'est pas nécessairement pratique. Dans la conception actuelle, la performance fonctionnelle doit être prioritaire, l'art esthétique est le deuxième, et le meilleur est bien sûr à la fois facile à utiliser et beau.
La conception réelle n'est pas nécessairement problématique et peut dépendre des facteurs suivants:
La trace différentielle est exactement une sur le faisceau de fibres de verre et une sur la résine époxy;
La largeur et la longueur de la trace;
La vitesse du bus, etc.
Solution
En réponse au phénomène ci-dessus, certaines solutions possibles sont les suivantes:
Route pour éviter la distance de tissage du faisceau de fibres de verre;
La distance entre les traces différentielles évite simplement la distance de tissage du faisceau de fibres de verre;
Alignement en zigzag;
Avec un certain angle de routage;
Conception de rotation de concepteur;
Fabricants de PCB substrats rotatifs;
Utilisez des matériaux de substrat haut de gamme;
Utilisez un matériau en fibre de verre plus serré (l'espacement des tresses de faisceau de fibres de verre est petit);
Deskew
Augmentez la marge électrique, etc.
Ce qui précède est une brève introduction à l'effet de fibre de verre dans les PCB. Dans le processus de conception actuel, la distance physique la plus courte est certainement très importante, de sorte que le retard sera le plus petit. Mais en même temps, il est nécessaire de sélectionner la méthode de routage la plus raisonnable en fonction de la difficulté du câblage et des caractéristiques de la ligne de transmission. Sur cette base, le design doit être aussi artistique que possible.