電子回路の最高のパフォーマンスを実現するには、コンポーネントのレイアウトと配線の取り回しが非常に重要です。を設計するにはプリント基板高品質かつ低コスト。次の一般原則に従う必要があります。
レイアウト
まず、PCB のサイズを考慮します。プリント基板のサイズが大きすぎると、プリント配線が長くなり、インピーダンスが増加し、ノイズ耐性が低下し、コストも増加します。小さすぎると放熱性が悪く、隣接する配線に乱れが生じやすくなります。PCB サイズを決定したら、特殊コンポーネントの位置を決定します。最後に、回路の機能単位に従って、回路のすべてのコンポーネントがレイアウトされます。
特別なコンポーネントの位置を決定するときは、次の原則に従う必要があります。
① 高周波部品間の接続を可能な限り短くし、その分布パラメータや相互の電磁干渉を低減するように努めてください。干渉の影響を受けやすいコンポーネントは互いに近づけすぎてはならず、入力コンポーネントと出力コンポーネントは可能な限り遠ざける必要があります。
② 一部の部品や配線間には高電位差が生じる場合があり、放電による偶発的な短絡を避けるため、部品間の距離を長くする必要があります。高電圧のコンポーネントは、デバッグ中に簡単に手が届かない場所に配置する必要があります。
③ 15gを超える部品はブラケットで固定し溶接してください。大型、重量、発熱の多い部品はプリント基板上に実装せず、機械全体のシャーシ底板に実装し、放熱を考慮する必要があります。熱部品は加熱部品から遠ざけてください。
④ ポテンショメータ、調整可能なインダクタンスコイル、可変コンデンサ、マイクロスイッチなどの調整可能なコンポーネントのレイアウトについては、機械全体の構造要件を考慮する必要があります。機械内部で調整する場合は、調整しやすいプリント基板上の位置に配置する必要があります。機械の外部で調整する場合は、その位置をシャーシ パネルの調整ノブの位置に合わせる必要があります。
回路の機能単位に従って、回路のすべてのコンポーネントをレイアウトするときは、次の原則に従う必要があります。
①各機能回路ユニットの位置を回路の流れに沿って配置し、信号の流通に便利な配置とし、信号の方向をできるだけ一定に保ちます。
② 各機能回路のコア部品を中心として、その周囲にレイアウトします。コンポーネントは PCB 上に均等に、きちんと、コンパクトに描画され、コンポーネント間のリードと接続を最小限に抑え、短くする必要があります。
③ 高周波で動作する回路の場合、部品間の分布パラメータを考慮する必要があります。一般に、回路ではコンポーネントを可能な限り並列に配置する必要があります。このように、美しいだけでなく、組み立てや溶接が簡単で、大量生産が容易です。
④基板端に配置される部品は、通常、基板端から2mm以上離れています。回路基板の最適な形状は長方形です。アスペクト比は 3:2 または 4:3 です。基板面サイズが200mm✖150mmを超える場合は、基板の機械的強度を考慮する必要があります。
配線
原則は次のとおりです。
① 入力端子と出力端子に使用する配線は、できる限り隣接、平行を避けてください。フィードバック結合を避けるために、ライン間にアース線を追加することが最善です。
② プリント基板配線の最小幅は、主に配線と絶縁基板との接着強度とそこに流れる電流値によって決まります。
銅箔の厚さが0.05mm、幅が1～15mmの場合、2Aの電流を流しても温度が3℃以下になるため、要件を満たすために線幅は1.5mmとなります。集積回路、特にデジタル回路の場合、通常 0.02 ～ 0.3 mm のワイヤ幅が選択されます。もちろん、可能な限り幅の広い配線、特に電源線とアース線を使用してください。
導体の最小間隔は主に、線間の最悪の場合の絶縁抵抗と降伏電圧によって決まります。集積回路、特にデジタル回路では、プロセスが許す限り、ピッチを 5 ～ 8 um まで小さくすることができます。
③ プリント線の角は一般に円弧状ですが、直角や夾角が高周波回路の電気的性能に影響します。また、長時間加熱すると銅箔が膨張して剥がれやすくなりますので、広い面積の銅箔を使用することは避けてください。広い面積の銅箔を使用する必要がある場合は、加熱時に銅箔と基板の間の接着剤によって発生する揮発性ガスを除去するために、グリッド形状を使用するのが最適です。
パッド
パッドの中心穴はデバイスのリード線の直径よりわずかに大きくなります。パッドが大きすぎると、仮想のはんだ接合が形成されやすくなります。パッドの外径Ｄは、リード穴径をｄとすると、一般にｄ＋１．２ｍｍ以上である。高密度デジタル回路の場合、パッドの最小直径は d+1.0 mm になります。
PCB ボード ソフトウェア編集
投稿日時: 2023 年 3 月 13 日