トレース配線はどのようにして PCB 設計を改善できるのでしょうか?

設計するときプリント基板(プリント基板)、電子技術者は配線のベストプラクティスに従う必要があります。これは、PCB 信号の完全性を維持し、電磁干渉を軽減するのに役立ちます (EMI）。

単一の配線上で隣接する配線間にストリングが発生する可能性がありますプリント基板また、PCB の平行配線と垂直配線の 2 つの層の間にも発生する可能性があります。これが起こると、ある配線からの信号の振幅が他の配線よりも大きいため、信号が別の配線をカバーしてしまいます。最善の方法は、配線間の距離を配線幅の 3 倍に保つことです。これにより、電界の 70% を保護して、この干渉を回避できます。未解決のスキューは信号対ノイズ比に悪影響を与えるため、設計段階でできるだけ早くスキューを減らすことが最善です。

選択方法の 1 つは、文字列ベースの計算機を使用することです。ユーザーが配線距離、基板の高さ、電源電圧の値を入力すると、ツールは結合電圧とストリング係数を計算できます。プリント基板。これらのオプションにより、長時間の手動計算が節約され、起こり得るエラーも回避されます。

製品のパフォーマンスが繰り返し期待値に達していることがテストで示された場合、エンジニアは信号の完全性を改善する必要があるかもしれません。プリント基板。場合によっては、このような欠陥が PCB の大規模生産前に発生することがあります。ただし、シグナルインテグリティの問題は、大規模な生産プロセス中、または顧客が現場で製品を使用し始めるときにのみ発見される可能性があります。

信号の完全性は、送信信号の品質と、信号が失われる可能性があるかどうかに関係します。信号の完全性の問題は PCB の範囲を超え、近くのデバイスに影響を与える EMI を引き起こしたり生成したりする可能性があります。シグナルインテグリティを向上させる作業は、原理図と層設計の段階から始まります。現時点で最も適切な決定を下すことは、パフォーマンスに影響を与えます。プリント基板.

例えば、配線の太さが適切であれば部品の過熱を防ぐことができ、熱管理に役立ちます。これは、特に多くの製品にプリント基板どんどん小さくなっていきます。

プリント基板 メーカーは、製品の信頼性を確保するために品質管理の面で巨額の資金を投資しました。たとえば、X 線スキャンでは、隠れた欠陥を壊れていない方法で特定できます。 X 線検出技術は通常、品質保証の重要な部分です。ただし、配線の配線に注意を払うことで、視覚的な検出による検出の選択肢が提供され、信号の完全性を向上させることができます。プリント基板。組み立て作業者は、潜在的な問題を早期に発見し、大きな問題が発生する前に解決できます。

たとえば、配線が急に曲がっていないかどうかを確認する必要があります。これは、高電力配線や高周波配線で特に問題となります。理想的には、設計者は線が直線に沿って伸びるようにする必要があります。回路基板の設計と予想される用途でバランスの取れた長さが必要な場合は、遅延線を見つけることができます。通常、それらは表面にある曲がった蛇の形をした配線のように見えます。プリント基板.

3D プリンティングやその他のテクノロジーは、電子製品の設計と製造の方法を大きく変えました。ただし、3D プリンタを使用して回路を印刷し、無駄を削減し、効率を向上させることができるとしても、配線配線やその他の詳細に関するベスト プラクティスを無視すべきではありません。

たとえば、コンポーネントを戦略に配置すると、EMI を低減できます。プリント基板。適切な幅を使用し、不要な曲がりがないかを確認しても、部品の位置によっては問題が発生する可能性があります。

たとえば、インダクタは磁場を生成する可能性があるため、相互に接続したり、相互に近づきすぎたりしないでください。やむを得ない場合は、相互結合を最小限に抑えるために垂直配置を選択してください。あるいは、円形インダクタを選択すると、このインダクタが磁界の問題を引き起こす可能性は低くなります。インダクタの配線幅は必要幅を超えないように注意してください。そうしないと、アンテナの役割を果たし、不要な発射につながる可能性があります。

配線に関する原則やその他のベスト プラクティスに従うために、ハイエンド設計ツールの使用を検討してください。一部の配線製品では、2D 設計と 3D 設計を切り替えることができます。高度なツールを使用してユーザーが実施した調査によると、時間の約 45% が 3D 配線に費やされ、リアルタイム ビジュアライゼーションの恩恵を受けていることがわかりました。パッドのトリミングなどの特定の操作を 3D 環境で実行し、実際のデザインで試すこともできます。

これらは、将来の設計で実現可能ないくつかの方法です。配線に注意し、処理を優先することでEMIを最小限に抑えることができます。プリント基板シグナルインテグリティ。設計段階で確立された原則に従えば、内部テストや実際の使用で PCB のパフォーマンスに影響を与える多くの問題を回避できます。

配線を追跡できるデジタル プロジェクト管理ツールの使用も、配線に関する意思決定の追跡を含め、非常に役立ちます。これは、発見された問題の考えられる根本的な原因を見つけるのに役立ちます。これらの製品は通常クラウド上で動作するため、地理的な制限がなくなり、非常に便利です。