La regla del enrutamiento vertical significa que los conductores en capas de señal adyacentes deben ser perpendiculares entre sí para reducir la diafonía causada por la inductancia mutua. En las señales de alta frecuencia, la diafonía generada por el acoplamiento capacitivo representa el componente principal, generando picos de corriente entre los conductores verticales.
Cuando la señal cambia a lo largo del tiempo, o a frecuencias más bajas (menos de unos pocos GHz), la capacitancia de acoplamiento de las piezas de cableado vertical de la capa de señal adyacente interfiere poco. En la banda de radiofrecuencia (RF) (decenas de GHz), el entretejido entre los cables produce resonancia de cavidad y, si no están rodeados por una estructura de conductor de tierra, producirán resonancia electromagnética en algunos puntos de frecuencia especiales. En este punto, incluso si los cables son perpendiculares entre sí, también se producirá una fuerte diafonía entre ellos.
Para eliminar la interferencia en todos los puntos de frecuencia, un método simple y efectivo es usar placas multicapa y usar capas de aislamiento entre las capas de la señal. Esto es especialmente importante en aplicaciones contemporáneas donde las señales cambian a altas velocidades. Cuando no está seguro de la fuerza del acoplamiento entre líneas ortogonales, necesita usar el software básico de simulación de diafonía para verificar los conductores verticales y ver si la diafonía entre ellos está dentro del rango de tolerancia al ruido. En este punto, necesita más planificación para la ruta de retorno de la señal, que es un problema importante en el cableado vertical.
Esta es una regla clásica de "cumplir/evitar", que a menudo genera controversia. Algunos diseñadores de PCB dicen que nunca lo usan para evitar el sobreimpulso térmico y nunca encuentran problemas con la soldadura y el ensamblaje. Mientras que otro grupo de personas insiste en evitar que se utilicen vías térmicas cuando todos los aviones están conectados. ¿Quiénes son ellos?
Sus puntos de vista son aplicables a diferentes situaciones. Si suelda manualmente la placa, debe aumentar la temperatura de la punta del soldador para compensar el sobreorificio de soldadura en la disipación de calor de la capa de cobre provocada por el problema de soldadura. Pero si usa soldadura por ola, debe usar la prevención de disipación de calor sobre el orificio para evitar que el dispositivo se afloje, la soldadura en frío, el monumento de pie y otros fenómenos, por lo que le sugiero que muerda la bala e insista en usar la prevención de disipación de calor. diseño sobre agujero.
Estas reglas de cableado de PCB son quizás las más amadas y odiadas. Hoy en día todavía veo a muchos diseñadores de PCB que insisten en que en ningún momento el cableado no puede girar en ángulo recto, y las razones son variadas. Por ejemplo, dicen que los electrones en el movimiento del plomo cuando giran en ángulo recto se doblan con dificultad, pero no piensan en eso, todos los agujeros en el tablero pueden ser perpendiculares al plomo ah. Algunas razones parecen más confiables, como que una esquina de 45 grados puede reducir la longitud del cable, todo el cableado de la esquina en ángulo recto debe achaflanarse. Otros dicen que las esquinas en ángulo recto producirán trampas de corrosión ácida en la solución de grabado ácido de la placa, en la solución de grabado de placa alcalina ahora ampliamente utilizada no es el problema.
A menos que su placa esté funcionando a frecuencias altas por encima de 50 GHz (involucrando circuitos de radar de ondas milimétricas/comunicaciones 5G), no necesita preocuparse por los giros de ángulo recto. De hecho, puede usar cualquier ángulo que desee al enrutar el tablero para colocar los cables. Si está utilizando la función de resolución de campo electromagnético incorporada del software de diseño de PCB que facilita el cableado.
Es decir, las tres reglas generales de cableado. La primera versión de la regla "3W" es que el intervalo entre dos cables adyacentes debe ser mayor o igual a tres veces el ancho del cable, para reducir el acoplamiento de flujo magnético entre los cables, lo que reduce la interferencia electromagnética entre los lideres.
Esta regla puede olvidar que el acoplamiento electromagnético entre los cables es proporcional al área de superposición de los bucles de los cables, no a la distancia entre los cables; por lo tanto, al reducir el área superpuesta de los bucles de cables, el espaciado de los cables no está limitado por la regla de las 3 vías. Al igual que con el cableado vertical, la simulación EMI básica le permite examinar los efectos de diferentes espacios de cableado.
Otra versión de la regla "3W" se refiere al cableado de diente de sierra utilizado en la coincidencia de la longitud del cable, donde el ancho del diente de sierra debe ser mayor o igual a tres veces el ancho del cable, lo que minimiza la discontinuidad de la impedancia del cable.
Esta regla define la capa de tierra de PCB y la distancia de superposición de la capa de potencia entre las necesidades de diseño de PCB modernas para colocar la fuente de alimentación cerca del suelo, lo que puede garantizar que tengan suficiente capacitancia entre capas, lo que a su vez reduce las fluctuaciones de potencia en alta velocidad tablas de circiutos.
Pero los resultados reales de la medición encontrarán que los resultados son complejos. En algún momento, el nombre estándar de los resultados a 300 MHz para cumplir con la regla 20H puede reducir la radiación electromagnética. Pero entre la tierra y la capa de suministro de energía aparecerá resonancia de alta frecuencia, son similares en estructura a la guía de ondas, pero en cambio agravarán la interferencia de alta frecuencia entre las líneas.
Entonces, en la práctica, si la frecuencia de su circuito está dentro de GHz, puede seguir la ley de 20H; de lo contrario, la ley de 20H puede traer peores resultados.
