PCB-bedrading is horizontaal en verticaal, mooi maar niet praktisch?

Bij het ontwerpen van een printplaat zie ik vaak dat sommige ingenieurs de kunst van het bedraden nastreven, en de bedrading op de printplaat is horizontaal en verticaal, wat er erg mooi uitziet; terwijl de bedrading van sommige ingenieurs gebogen is. , Graag chaotisch zijn en gemakkelijk aan te passen; sommige ingenieurs streven altijd naar de kortste afstandsroutering, kunnen niet diagonaal horizontaal en verticaal zijn.

Dus, is er een verschil tussen de verschillende routeringsstijlen? Dit artikel introduceert de technologie en kunst van PCB-routing.

FR-4 UL-goedgekeurde led-printplaat prototype fabricage

Horizontale en verticale problemen

Het basismateriaal van PCB is met koper bekleed laminaat. Momenteel is de gewone FR-4 gemaakt van elektronische glasvezeldoek als versterkingsmateriaal, geïmpregneerd met epoxyhars, bedekt met koperfolie van een bepaalde dikte en vervolgens verwerkt door heet persen.

Bij lage frequenties heeft het glasvezeldoek weinig invloed op de elektrische eigenschappen van de printplaat en kan het medium als uniform worden beschouwd; maar bij hoge frequenties zullen de lokale kenmerken van de diëlektrische laag een grote invloed hebben op de elektrische eigenschappen van de printplaat.

Verschillende glasvezeldoeken hebben verschillende breedtes en afstanden van ketting- en inslaggarens. Volgens de horizontale en verticale bedradingsstrategie bevinden de PCB-sporen zich altijd op 0 ° of 90 ° ten opzichte van de rand van het substraat, waardoor de richting van de transmissielijn parallel zal zijn aan de breedtegraad en lengtegraad van de glasvezel. Er zullen op dit moment verschillende situaties zijn: de transmissielijn bevindt zich direct boven de ketting van glasvezelbundels, de transmissielijn bevindt zich direct boven de inslagglasvezelbundel, de transmissielijn bevindt zich tussen twee kettingglasvezelbundels en de transmissielijn ligt tussen twee inslagbundels van glasvezel.

Vanwege het grote verschil in relatieve diëlektrische constante van glasvezeldoek en epoxyhars (epoxyhars is ongeveer 3, glasvezeldoek is ongeveer 6). Daarom zijn er verschillen in de diëlektrische constanten op verschillende posities op het bordoppervlak, wat resulteert in verschillen in impedantie op verschillende posities op het bordoppervlak. Tegelijkertijd is de diëlektrische constante door de verschillende posities van dezelfde impedantielijn niet uniform. Het effect op het differentiële paar is duidelijker en kan ertoe leiden dat het oogpatroon instort.

OEM aangepaste Rohs PCB-leverancier

Hoewel de horizontale en verticale bedrading mooi zijn, is het volgens de bovenstaande uitleg niet per se praktisch. In het eigenlijke ontwerp moet de functionele prestatie voorrang krijgen, de esthetische kunst staat op de tweede plaats en het beste is natuurlijk zowel gebruiksvriendelijk als mooi.

Het daadwerkelijke ontwerp is niet per se problematisch en kan afhangen van de volgende factoren:

Het differentiële spoor is precies één op de glasvezelbundel en één op de epoxyhars;
De breedte en lengte van het spoor;
De snelheid van de bus, etc.

Oplossing

Als reactie op het bovenstaande fenomeen zijn enkele mogelijke oplossingen als volgt:
Route om de weefafstand van de glasvezelbundel te vermijden;
De afstand tussen de differentiële sporen vermijdt gewoon de weefafstand van de glasvezelbundel;
Zigzag-uitlijning;
Met een bepaalde routeringshoek;
Ontwerper rotatieontwerp;
PCB-fabrikanten roterende substraten;
Gebruik hoogwaardige substraatmaterialen;
Gebruik strakker glasvezelmateriaal (de afstand tussen de glasvezelbundels is klein);
Rechtzetten
Vergroot de elektrische marge, enz.

Het bovenstaande is een korte introductie van het glasvezeleffect in PCB. In het daadwerkelijke ontwerpproces is de kortste fysieke afstand zeker erg belangrijk, zodat de vertraging de kleinste zal zijn. Maar tegelijkertijd is het noodzakelijk om de meest redelijke routeringsmethode te selecteren op basis van de moeilijkheidsgraad van de bedrading en de kenmerken van de transmissielijn. Op basis hiervan moet het ontwerp zo artistiek mogelijk zijn.