PCBの配線は水平と垂直で美しくはありますが実用的ではありませんか
実際にPCBを設計するとき、配線の技術を追求している技術者をよく目にします。回路基板の配線は水平と垂直であり、とても美しく見えます。一部のエンジニアの配線は湾曲していますが、無秩序で調整しやすいように;一部のエンジニアは常に最短距離のルーティングを追求し、斜めに水平および垂直にすることはできません。
では、さまざまなルーティングスタイルに違いはありますか？この記事では、PCBルーティングのテクノロジーとアートを紹介します。
水平および垂直の問題
PCBの基本的な材料は銅張積層板です。現在、一般的なFR-4は、補強材として電子ガラス繊維布を使用し、エポキシ樹脂を含浸させた後、一定の厚さの銅箔で覆い、ホットプレスで加工しています。
低周波数では、ガラス繊維布はPCBの電気的特性にほとんど影響を与えず、媒体は均一であると見なすことができます。しかし、高周波では、誘電体層の局所特性がPCBの電気的特性に大きな影響を与えます。
グラスファイバーの布によって、縦糸と横糸の幅と間隔が異なります。水平および垂直の配線戦略によると、PCBトレースは常に基板の端に対して0°または90°にあり、これにより伝送ラインの方向がグラスファイバーの緯度および経度の方向と平行になります。この時点でいくつかの状況が発生します。伝送ラインは縦ガラス繊維束の真上にあり、伝送ラインは横ガラス繊維束の真上にあり、伝送ラインは2つの縦ガラス繊維束の間にあり、伝送線は間にあります。 2つの緯糸ガラス繊維の束。
ガラス繊維クロスとエポキシ樹脂の比誘電率が大きく異なるため（エポキシ樹脂は約3、ガラス繊維クロスは約6）。そのため、基板表面の場所によって誘電率が異なり、基板表面の場所によってインピーダンスが異なります。同時に、同じインピーダンスラインの位置が異なるため、誘電率は均一ではありません。差動ペアへの影響はより明白であり、アイパターンが崩壊する可能性があります。
以上の説明によると、縦横の配線は綺麗ですが、必ずしも実用的ではありません。実際のデザインでは、機能的なパフォーマンスを優先する必要があり、美的芸術は2番目であり、最高のものはもちろん使いやすく美しいものです。
実際の設計は必ずしも問題があるわけではなく、次の要因に依存する場合があります。
差動トレースは、ガラスファイバーバンドル上とエポキシ樹脂上で正確に1つです。
トレースの幅と長さ。
バスの速度など
解決
上記の現象に対応して、いくつかの可能な解決策は次のとおりです。
ガラス繊維束の織り上げ距離を避けるための経路。
差動トレース間の距離は、ガラス繊維束の製織距離を単に回避します。
ジグザグ配置。
特定のルーティング角度で;
デザイナーのローテーションデザイン。
基板を回転させるPCBメーカー。
ハイエンドの基板材料を使用します。
より固いガラス繊維材料を使用してください（ガラス繊維束の編組の間隔が小さい）;
デスキュー
電気マージン等を増やす
上記は、PCBにおけるグラスファイバー効果の簡単な紹介です。実際の設計プロセスでは、物理的な最短距離が非常に重要であるため、遅延が最小になります。しかし同時に、配線の難易度や伝送線路の特性に応じて、最も合理的なルーティング方法を選択する必要があります。これに基づいて、デザインは可能な限り芸術的でなければなりません。