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PCB板技術 の 5 つの 原則

March 3, 2025

1: プリント配線幅の選択の基礎:プリント配線幅の最小幅は、配線を流れる電流に関連しています。配線幅が小さすぎると、プリント配線の抵抗が大きくなり、配線上の電圧降下も大きくなり、回路の性能に影響を与えます。配線幅が大きすぎると、配線密度が低くなり、基板面積が増加します。コストが増加するだけでなく、小型化にも不利です。電流負荷を20A/平方ミリメートルで計算すると、銅張りの厚さが0.5MMの場合(通常はこの程度)、1MM(約40MIL)の配線幅の電流負荷は1Aです。したがって、1~2.54MM(40~100MIL)の配線幅は、一般的なアプリケーションの要件を満たすことができます。高出力機器基板のグランド線と電源は、電力の大きさに基づいて、配線幅を適切に増やすことができます。低電力デジタル回路では、配線密度を向上させるために、最小配線幅は0.254~1.27MM(10~15MIL)で十分です。同じ回路基板では、電源線とグランド線は信号線よりも太くします。

2: 線間隔:1.5MM(約60MIL)の場合、線間の絶縁抵抗は20Mオーム以上であり、線間の最大耐電圧は300Vに達します。線間隔が1MM(40MIL)の場合、線間の最大耐電圧は200Vです。したがって、中低電圧の回路基板(線間電圧が200V以下)では、線間隔は1.0~1.5MM(40~60MIL)です。デジタル回路システムなどの低電圧回路では、絶縁破壊電圧を考慮する必要はなく、製造プロセスが許容すれば小さくすることができます。

3: パッド:1/8W抵抗の場合、パッドリードの直径は28MILで十分ですが、1/2Wの場合、直径は32MILです。リード穴が大きすぎると、パッド銅リングの幅が相対的に減少し、パッドの接着力が低下します。外れやすくなります。リード穴が小さすぎると、部品の配置が困難になります。

4: 回路の境界線を描く:

境界線と部品ピンパッド間の最短距離は2MM以上である必要があります(通常は5MMがより合理的です)。そうしないと、ブランキングが困難になります。

5: 部品配置の原則:

A 一般原則:PCB基板設計では、回路システムにデジタル回路とアナログ回路の両方がある場合。そして大電流回路は、システム間の結合を最小限に抑えるために、別々に配置する必要があります。同じタイプの回路では、信号の流れの方向と機能、ブロックに従って、ゾーンに部品を配置します。

B: 入力信号処理ユニットと出力信号駆動部品は、回路基板の側に近づけ、入力および出力信号線をできるだけ短くして、入力および出力の干渉を減らす必要があります。

C: 部品配置方向:部品は水平方向と垂直方向の2方向にのみ配置できます。それ以外の場合は、プラグインで使用できません。

D: 部品間隔。中密度基板の場合、低電力抵抗、コンデンサ、ダイオード、その他のディスクリート部品などの小型部品は、互いの間隔がプラグインおよび溶接プロセスに関連しています。ウェーブはんだ付け中、部品間隔は50~100MIL(1.27~2.54MM)にすることができます。手動の場合は、100MILなど、より大きくすることができます。集積回路チップの場合、部品間隔は一般的に100~150MILです。

E: 部品間の電位差が大きい場合、部品間隔は放電を防ぐために十分に大きくする必要があります。

F: ICでは、コンデンサはチップの電源とグランドピンに近づける必要があります。そうしないと、フィルタリング効果が悪くなります。デジタル回路では、デジタル回路システムの信頼性の高い動作を確保するために、各デジタル集積回路チップICの電源デカップリングコンデンサは、グランドの間に配置されます。デカップリングコンデンサは、一般的に0.01~0.1UFの容量のセラミックコンデンサを使用します。デカップリングコンデンサ容量の選択は、一般的にシステム動作周波数Fの逆数に従って選択されます。さらに、回路電源の入り口には、10UFコンデンサと0.01UFセラミックコンデンサも電源線とグランド線の間に必要です。

G: クロック回路部品は、マイクロコントローラチップのクロック信号ピンにできるだけ近づけて、クロック回路の配線長を短くする必要があります。そして、下に配線しない方が良いです。