作るときはPCB配線事前の分析作業が不十分であったり、未実施であったりすると、後処理が困難になります。PCB基板を私たちの街に例えると、部品は様々な建物が立ち並ぶように、信号線は街の通りや路地、高架道路の環状交差点、各道路の外観はその詳細な計画であり、配線も同様です。
1. 配線の優先要件
A) 主要な信号ラインが優先されます: 電源、アナログ小信号、高速信号、クロック信号、同期信号、その他の主要な信号が優先されます。
B) 配線密度優先の原則:基板上で最も複雑な接続関係を持つ部品から配線を開始します。配線は、基板上で最も密集した接続領域から開始します。
C) 主要信号処理に関する注意事項:クロック信号、高周波信号、高感度信号などの主要信号には専用の配線層を設け、ループ面積を最小限に抑えるよう努めます。必要に応じて、シールドや安全間隔の拡大などを行い、信号品質を確保します。
D) インピーダンス制御を必要とするネットワークはインピーダンス制御層上に配置され、信号の交差分割は回避されなければならない。
2.スクランブラー制御の配線
A) 3W原則の解釈
線路間の距離は線路幅の3倍にする必要があります。線路間のクロストークを低減するには、線路間隔を十分に広くする必要があります。線路中心距離が線路幅の3倍以上であれば、線路間の電界の70%を干渉なく維持することができ、これを3Wルールと呼びます。
B) 改ざん防止:クロストークとは、PCB上の異なるネットワーク間で長い並行配線によって引き起こされる相互干渉のことを指し、主に並行配線間の分布容量と分布インダクタンスの作用によって発生します。クロストークを克服するための主な対策は以下のとおりです。
I. 並行ケーブルの間隔を広げ、3W ルールに従います。
ii. 平行ケーブルの間に接地絶縁ケーブルを挿入する
iii. ケーブル層とグランドプレーン間の距離を短縮します。
3. 配線要件に関する一般的なルール
A) 隣接プレーンの方向は直交しています。隣接層内の異なる信号線が同じ方向に配線されることを避け、不要な層間干渉を低減します。基板構造上の制約(一部のバックプレーンなど)によりこの状況を回避することが困難な場合、特に信号レートが高い場合は、グランドプレーン上の配線層とグランド上の信号ケーブルを分離することを検討する必要があります。
B) 小型ディスクリートデバイスの配線は対称でなければならず、比較的間隔の狭いSMTパッドのリードはパッドの外側から接続する必要があります。パッドの中央で直接接続することは許可されていません。
C) 最小ループルール、つまり信号線とそのループによって形成されるループの面積は可能な限り小さくする必要があります。ループ面積が小さいほど、外部放射が少なくなり、外部干渉も小さくなります。
D) STUBケーブルは使用できません
E) 同一ネットワーク内の配線幅は均一に保つ必要があります。配線幅の変動は、線路の特性インピーダンスの不均一性を引き起こします。伝送速度が速い場合、反射が発生します。コネクタのリード線やBGAパッケージのリード線のような類似構造の場合、配線間隔が狭いため、線路幅の変化を避けられない場合があります。そのため、中間の不均一部分の実効長を短くするようにしてください。
F) 信号ケーブルが異なる層間で自己ループを形成しないようにします。このような問題は多層板の設計で発生しやすく、自己ループは放射干渉を引き起こします。
G) 鋭角と直角は避けるべきであるPCB設計不要な放射線が発生し、生産プロセスのパフォーマンスが低下します。プリント基板良くないです。