คำตอบสั้น ๆ สำหรับคำถามใหญ่ ๆ เกี่ยวกับการออกแบบ PCB

Q1: วิธีเลือกวัสดุ PCB (แผงวงจรพิมพ์) อย่างไร?

A1:วัสดุแผงวงจรพิมพ์จำเป็นต้องเลือกโดยอิงจากความสมดุลระหว่างความต้องการด้านการออกแบบ การผลิตในปริมาณมาก และต้นทุน ความต้องการด้านการออกแบบเกี่ยวข้องกับองค์ประกอบทางไฟฟ้าที่ควรได้รับการพิจารณาอย่างจริงจังระหว่างการออกแบบ PCB ความเร็วสูง นอกจากนี้ ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกและการสูญเสียไดอิเล็กทริกควรถูกพิจารณาว่าสอดคล้องกับความถี่หรือไม่

Q2: วิธีหลีกเลี่ยงสัญญาณรบกวนความถี่สูง?

A2: หลักการสำคัญในการเอาชนะสัญญาณรบกวนความถี่สูงคือการลดการครอสทอล์กให้ได้มากที่สุด ซึ่งสามารถทำได้โดยการเพิ่มระยะห่างระหว่างสัญญาณความเร็วสูงกับสัญญาณอนาล็อก หรือเพิ่มกราวด์การ์ดหรือเส้นลายวงจรชันท์ขนาบข้างสัญญาณอนาล็อก นอกจากนี้ ควรพิจารณาอย่างรอบคอบถึงสัญญาณรบกวนที่เกิดจากกราวด์ดิจิทัลที่มีผลต่อกราวด์อนาล็อก

Q3: จะจัดวางลายวงจรที่ส่งสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลอย่างไร?

A3: ในการออกแบบลายวงจรที่ส่งสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลควรให้ความสำคัญกับสองประเด็น ประการแรก ความยาวของสองลายวงจรควรเท่ากัน ประการที่สอง ระยะห่างระหว่างสองลายวงจรควรคงความขนานกันไว้

Q4: จะจัดวางลายวงจรที่ส่งสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลอย่างไรเมื่อมีเพียงสายสัญญาณนาฬิกาเส้นเดียวที่ขั้วเอาต์พุต?

A4: ข้อกำหนดเบื้องต้นของการจัดวางลายทองแดงให้ส่งสัญญาณแบบดิฟเฟอเรนเชียลคือ ทั้งแหล่งกำเนิดสัญญาณและปลายทางรับสัญญาณต้องเป็นสัญญาณแบบดิฟเฟอเรนเชียล ดังนั้น การเดินลายแบบดิฟเฟอเรนเชียลจึงไม่สามารถใช้ได้กับสัญญาณนาฬิกาที่มีเพียงขาเอาต์พุตเดียว

Q5: สามารถเพิ่มตัวต้านทานแมตช์ระหว่างคู่สัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลที่ด้านรับได้หรือไม่?

A5: 通常จะมีการเพิ่มตัวต้านทานแมตช์ระหว่างคู่สัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลที่ปลายรับ และค่าของมันจะเท่ากับค่าความต้านทานดิฟเฟอเรนเชียล ดังนั้นคุณภาพสัญญาณจะดีขึ้น

Q6: ทำไมรอยต่อคู่ดิฟเฟอเรนเชียลจึงควรอยู่ใกล้กันและขนานกัน?

A6: ร่องรอยคู่ดิฟเฟอเรนเชียลควรอยู่ใกล้กันอย่างเหมาะสมและขนานกัน ระยะห่างระหว่างร่องรอยคู่ดิฟเฟอเรนเชียลถูกกำหนดโดยอิมพีแดนซ์ดิฟเฟอเรนเชียล ซึ่งเป็นพารามิเตอร์อ้างอิงที่สำคัญในด้านการออกแบบคู่ดิฟเฟอเรนเชียล

Q7: วิธีแก้ไขความขัดแย้งระหว่างการเดินลายสัญญาณด้วยมือและการเดินลายอัตโนมัติบนสัญญาณความเร็วสูงคืออะไร?

A7: ตอนนี้เราเตอร์อัตโนมัติส่วนใหญ่สามารถควบคุมวิธีการเดินสายและจำนวนรูทะลุได้โดยการตั้งค่าเงื่อนไขข้อจำกัด แต่ละบริษัท EDA มีความแตกต่างกันมากในด้านวิธีการเดินสายและการตั้งค่าเงื่อนไขข้อจำกัด ความยากของการเดินสายอัตโนมัติเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับความสามารถในการเดินสาย ดังนั้นปัญหานี้สามารถแก้ไขได้โดยการเลือกใช้เราเตอร์ที่มีความสามารถในการเดินสายสูง

Q8: ในการออกแบบ PCB ความเร็วสูง บริเวณว่างของเลเยอร์สัญญาณสามารถเคลือบด้วยทองแดงได้ ควรกระจายทองแดงบนเลเยอร์สัญญาณหลายเลเยอร์อย่างไรระหว่างกราวด์และเพาเวอร์?

A8: โดยทั่วไป การเคลือบทองแดงมักจะเชื่อมต่อกับกราวด์ในบริเวณที่ว่าง ระยะห่างระหว่างพื้นที่เคลือบทองแดงกับลายสัญญาณควรถูกออกแบบอย่างเข้มงวด เนื่องจากทองแดงที่เคลือบจะทำให้ค่าความต้านทานลักษณะลดลงเล็กน้อย ในขณะเดียวกัน ค่าความต้านทานลักษณะของเลเยอร์อื่นไม่ควรถูกส่งผลกระทบ

Q9: สามารถคำนวณอิมพีแดนซ์ลักษณะเฉพาะบนเพลนจ่ายไฟด้วยโมเดลไมโครสตริปลายได้หรือไม่? สามารถใช้โมเดลไมโครสตริปลายกับสัญญาณระหว่างเพลนจ่ายไฟและเพลนกราวด์ได้หรือไม่?

A9: ได้ สามารถถือว่าทั้งเพลนไฟและเพลนกราวด์เป็นเพลนอ้างอิงได้ในระหว่างขั้นตอนการคำนวณอิมพีแดนซ์ลักษณะ

Q10: จุดทดสอบที่สร้างขึ้นโดยอัตโนมัติบนแผงวงจรพิมพ์ความหนาแน่นสูง (HD PCB) สามารถตอบสนองความต้องการทดสอบในการผลิตจำนวนมากได้หรือไม่?

A10: ทั้งหมดขึ้นอยู่กับแต่ละกรณีว่าข้อกำหนดเกี่ยวกับจุดทดสอบจะสอดคล้องกับข้อกำหนดที่กำหนดโดยเครื่องทดสอบหรือไม่ นอกจากนี้ หากการวางลายวงจรมีความหนาแน่นมากและข้อกำหนดเกี่ยวกับจุดทดสอบเข้มงวดมาก อาจไม่สามารถวางจุดทดสอบบนแต่ละส่วนของลายวงจรได้ แน่นอนว่าสามารถใช้วิธีการทดสอบแบบแมนนวลเพื่อช่วยเสริมจุดทดสอบได้

Q11: การเพิ่มจุดทดสอบสามารถส่งผลต่อคุณภาพของสัญญาณความเร็วสูงได้หรือไม่?

A11: ทั้งหมดขึ้นอยู่กับกรณีว่าใช้วิธีการเพิ่มจุดทดสอบแบบใดและความเร็วในการทำงานของสัญญาณ โดยพื้นฐานแล้ว การเพิ่มจุดทดสอบสามารถทำได้โดยการเพิ่มลงบนลายวงจรหรือดึงส่วนหนึ่งของลายวงจรออกมา ทั้งสองวิธีล้วนส่งผลกระทบต่อสัญญาณความเร็วสูงไม่มากก็น้อย และขอบเขตของผลกระทบจะสัมพันธ์กับความถี่และอัตราการเปลี่ยนขอบสัญญาณ

Q12: เมื่อมีการเชื่อมต่อแผงวงจรพิมพ์ (PCB) หลายแผ่นเข้าด้วยกันเป็นระบบเดียว ควรเชื่อมต่อสายกราวด์ของแต่ละแผงวงจรอย่างไร?

A12: ตามกฎกระแสของเคอร์ชอฟฟ์ เมื่อมีการส่งกำลังไฟหรือสัญญาณจากบอร์ด A ไปยังบอร์ด B จะมีกระแสในปริมาณเทียบเท่ากันไหลกลับจากกราวด์เพลนไปยังบอร์ด A และกระแสบนกราวด์เพลนจะไหลกลับตามเส้นทางที่มีอิมพีแดนซ์ต่ำที่สุด ดังนั้น จำนวนขาพินที่ต่อร่วมกับกราวด์เพลนไม่ควรมีน้อยเกินไปที่แต่ละจุดเชื่อมต่อของกำลังไฟหรือสัญญาณ เพื่อให้สามารถลดทั้งอิมพีแดนซ์และสัญญาณรบกวนบนกราวด์ได้ นอกจากนี้ ควรวิเคราะห์ลูปกระแสทั้งหมด โดยเฉพาะส่วนที่มีกระแสมากที่สุด และควรปรับการเชื่อมต่อของกราวด์เพลนหรือสายกราวด์เพื่อควบคุมทิศทางการไหลของกระแสและลดผลกระทบต่อสัญญาณอื่นที่มีความไวสูง

Q13: สามารถเพิ่มสายกราวด์ไว้ตรงกลางของสายสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลได้หรือไม่?

A13: โดยพื้นฐานแล้ว ไม่สามารถเพิ่มเส้นกราวด์เข้าไประหว่างเส้นสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลได้ เนื่องจากหลักการสำคัญที่สุดของเส้นสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลอยู่ที่ข้อได้เปรียบที่เกิดจากการคัปปลิงซึ่งกันและกันระหว่างเส้นสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียล เช่น การหักล้างฟลักซ์ ความทนทานต่อสัญญาณรบกวน เป็นต้น ผลของการคัปปลิงจะถูกทำลายหากมีการเพิ่มเส้นกราวด์เข้าไประหว่างเส้นเหล่านั้น

Q14: หลักการในการเลือกจุดกราวด์ที่เหมาะสมบน PCB และฝาครอบคืออะไร?

A14: หลักการคือการใช้ประโยชน์จากกราวด์ของแชสซีเพื่อจัดให้มีเส้นทางที่มีอิมพีแดนซ์ต่ำสำหรับกระแสที่ไหลกลับ และเพื่อควบคุมเส้นทางของกระแสที่ไหลกลับนี้ ตัวอย่างเช่น สกรูมักถูกใช้ใกล้กับอุปกรณ์ความถี่สูงหรือวงจรสร้างสัญญาณนาฬิกาเพื่อเชื่อมต่อระนาบกราวด์ของ PCB เข้ากับกราวด์ของแชสซี เพื่อลดพื้นที่ลูปกระแสทั้งหมดให้ได้มากที่สุด กล่าวคือ เพื่อลดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า

Q15: ควรเริ่มการดีบัก PCB จากที่ใด?

A15: สำหรับวงจรดิจิทัลแล้ว ควรดำเนินการสิ่งต่อไปนี้ตามลำดับ ขั้นแรก ต้องยืนยันค่ากำลังไฟทั้งหมดให้เป็นไปตามข้อกำหนดของการออกแบบโดยเฉลี่ย ขั้นที่สอง ต้องยืนยันความถี่ของสัญญาณนาฬิกาทั้งหมดให้ทำงานได้ตามปกติ และต้องไม่มีปัญหาการไม่เป็นโมโนโทนิกที่ขอบสัญญาณ ขั้นที่สาม ต้องยืนยันว่าสัญญาณรีเซ็ตเป็นไปตามข้อกำหนดมาตรฐาน หากสิ่งต่าง ๆ ข้างต้นได้รับการยืนยันแล้ว ชิปควรส่งสัญญาณได้ในคล็อกไซเคิลแรก จากนั้นจึงทำการดีบักตามโปรโตคอลการทำงานของระบบและโปรโตคอลบัส

Q16: วิธีที่ดีที่สุดในการออกแบบ PCB ความเร็วสูงและความหนาแน่นสูงเมื่อพื้นที่ของบอร์ดถูกกำหนดตายตัวคืออะไร?

A16: ในกระบวนการออกแบบ PCB ความเร็วสูงและความหนาแน่นสูง ควรให้ความสำคัญเป็นพิเศษกับสัญญาณรบกวนแบบครอสทอล์ก เนื่องจากมีผลกระทบอย่างมากต่อไทมิงและความสมบูรณ์ของสัญญาณ มีแนวทางการออกแบบดังนี้ ประการแรก ควรควบคุมความต่อเนื่องและการแมตช์ของอิมพีแดนซ์ลักษณะเฉพาะของลายวงจร ประการที่สอง ควรให้ความสำคัญกับระยะห่าง โดยปกติระยะห่างจะมีค่าเป็นสองเท่าของความกว้างลายวงจร ประการที่สาม ควรเลือกใช้วิธีการเทอร์มิเนชันที่เหมาะสม ประการที่สี่ การเดินลายในเลเยอร์ที่อยู่ติดกันควรจัดให้มีทิศทางต่างกัน ประการที่ห้า สามารถใช้บลายด์/เบอรีด์เวียเพื่อเพิ่มพื้นที่การเดินลาย นอกจากนี้ ควรรักษาการเทอร์มิเนชันแบบดิฟเฟอเรนเชียลและเทอร์มิเนชันแบบโหมดร่วมไว้ เพื่อลดผลกระทบต่อไทมิงและความสมบูรณ์ของสัญญาณ

Q17: วงจร LC มักถูกนำมาใช้ในการกรองสัญญาณในระบบกำลังแบบแอนะล็อก ทำไมวงจร LC จึงทำงานได้ดีกว่าวงจร RC ในบางครั้ง?

A17: การเปรียบเทียบระหว่าง LC และ RC ควรตั้งอยู่บนสมมติฐานว่ามีการเลือกย่านความถี่และค่าความเหนี่ยวนำได้อย่างเหมาะสม เนื่องจากรีแอกแตนซ์ของตัวเหนี่ยวนำมีความสัมพันธ์กับค่าความเหนี่ยวนำและความถี่ หากความถี่สัญญาณรบกวนของแหล่งจ่ายไฟต่ำเกินไปและค่าความเหนี่ยวนำไม่สูงพอ วงจร LC จะมีประสิทธิภาพแย่กว่าวงจร RC อย่างไรก็ตาม หนึ่งในข้อเสียของวงจร RC คือ ตัวต้านทานเองจะใช้พลังงานไปอย่างไม่มีประสิทธิภาพ

Q18: วิธีที่เหมาะสมที่สุดในการบรรลุข้อกำหนด EMC โดยไม่เกิดแรงกดดันด้านต้นทุนคืออะไร?

A18: แผงวงจร PCB มีต้นทุนที่สูงขึ้นเนื่องจาก EMC มักเกิดจากจำนวนเลเยอร์ที่เพิ่มขึ้นเพื่อเสริมความสามารถในการป้องกันสัญญาณรบกวน และมีการเตรียมใช้งานอุปกรณ์บางอย่าง เช่น ลูกปัดเฟอร์ไรต์หรือโช้ก ซึ่งใช้ในการหยุดยั้งองค์ประกอบของคลื่นฮาร์มอนิกความถี่สูง นอกจากนี้ โครงสร้างการป้องกันอื่น ๆ บนระบบอื่น ๆ ก็ควรถูกนำมาใช้เพื่อตอบสนองความต้องการของ EMCประการแรก ควรใช้คอมโพเนนต์ที่มีอัตราการเปลี่ยนแปลงสัญญาณ (slew rate) ต่ำให้ได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อลดส่วนประกอบความถี่สูงที่เกิดจากสัญญาณ ประการที่สอง ไม่ควรวางคอมโพเนนต์ความถี่สูงไว้ใกล้กับคอนเน็กเตอร์ภายนอกมากเกินไป ประการที่สาม การแมตช์อิมพีแดนซ์ เลเยอร์การเดินลาย และเส้นทางกระแสย้อนกลับของสัญญาณความเร็วสูงควรถูกออกแบบอย่างรอบคอบเพื่อลดการสะท้อนและการแผ่รังสีความถี่สูง ประการที่สี่ ควรวางตัวเก็บประจุสำหรับการดีคัปปลิงให้เพียงพอที่ขาพาวเวอร์ เพื่อช่วยลดสัญญาณรบกวนบนเพลนไฟเลี้ยงและเพลนกราวด์ ประการที่ห้า บริเวณกราวด์ใกล้คอนเน็กเตอร์ภายนอกสามารถตัดแยกออกจากเพลนกราวด์ได้ และกราวด์ของคอนเน็กเตอร์ควรอยู่ใกล้กับกราวด์ของแชสซี

Q19: เมื่อแผงวงจรพิมพ์ (PCB) มีโมดูลดิจิทัล/อนาล็อกหลายชุด วิธีแก้ปัญหาทั่วไปคือการแยกโมดูลดิจิทัลและอนาล็อกออกจากกัน ทำไมจึงต้องทำเช่นนั้น?

A19: เหตุผลที่ต้องแยกโมดูลดิจิทัลและแอนะล็อกออกจากกันคือ โดยปกติสัญญาณรบกวนจะเกิดขึ้นที่แหล่งจ่ายไฟและกราวด์ในขณะสวิตช์ระดับศักย์ไฟฟ้าสูงและต่ำ และขนาดของสัญญาณรบกวนจะสัมพันธ์กับความเร็วของสัญญาณและปริมาณกระแสไฟฟ้า หากไม่แยกโมดูลแอนะล็อกและดิจิทัลออกจากกัน และสัญญาณรบกวนที่เกิดจากโมดูลดิจิทัลมีขนาดใหญ่ อีกทั้งวงจรในบริเวณแอนะล็อกมีลักษณะคล้ายกัน แม้ว่าสัญญาณแอนะล็อกและดิจิทัลจะไม่ตัดกัน สัญญาณแอนะล็อกก็ยังคงได้รับผลกระทบจากสัญญาณรบกวนอยู่ดี

Q20: เมื่อพูดถึงการออกแบบ PCB ความเร็วสูง ควรดำเนินการแมตช์อิมพีแดนซ์อย่างไร?

A20: สำหรับการออกแบบแผ่นวงจรพิมพ์ความเร็วสูงแล้วการแมตช์อิมพีแดนซ์เป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญอันดับต้น ๆ คุณลักษณะของอิมพีแดนซ์มีความสัมพันธ์โดยตรงกับการเดินลายวงจร ตัวอย่างเช่น อิมพีแดนซ์ลักษณะเฉพาะถูกกำหนดโดยองค์ประกอบหลายอย่าง รวมถึงระยะห่างระหว่างเลเยอร์ไมโครสตริปหรือสตริปไลน์/ดับเบิลสตริปไลน์กับเลเยอร์อ้างอิง ความกว้างของลายวงจร วัสดุของแผ่น PCB เป็นต้น กล่าวอีกนัยหนึ่ง อิมพีแดนซ์ลักษณะเฉพาะไม่สามารถกำหนดได้จนกว่าจะมีการเดินลายวงจร วิธีการแก้ปัญหาที่สำคัญคือการป้องกันไม่ให้เกิดความไม่ต่อเนื่องของอิมพีแดนซ์ให้ได้มากที่สุด

Q21: ในกระบวนการออกแบบ PCB ความเร็วสูง ควรใช้มาตรการใดบ้างโดยคำนึงถึง EMC/EMI?

A21: โดยทั่วไปแล้ว การออกแบบ EMI/EMC ควรพิจารณาทั้งในด้านการแผ่รังสีและการนำสัญญาณ ด้านแรกเป็นส่วนที่มีความถี่สูงกว่า (มากกว่า 30MHz) ในขณะที่ด้านหลังเป็นส่วนที่มีความถี่ต่ำกว่า (น้อยกว่า 30MHz) ดังนั้นจึงควรให้ความสำคัญทั้งส่วนความถี่สูงและส่วนความถี่ต่ำ การออกแบบ EMI/EMC ที่ดีควรเริ่มจากการจัดวางตำแหน่งของคอมโพเนนต์โครงสร้างซ้อนชั้นของแผ่นวงจรพิมพ์การกำหนดเส้นทาง การเลือกคอมโพเนนต์ เป็นต้น เมื่อมองข้ามประเด็นเหล่านี้ไป ต้นทุนอาจเพิ่มสูงขึ้นได้ ตัวอย่างเช่น ควรหลีกเลี่ยงไม่ให้ตัวสร้างสัญญาณนาฬิกาอยู่ใกล้กับคอนเน็กเตอร์ภายนอกให้มากที่สุด นอกจากนี้ ควรเลือกจุดเชื่อมต่อระหว่างแผงวงจรพิมพ์ (PCB) กับโครงเครื่อง (chassis) ให้เหมาะสม

Q22: ทอพอโลยีการกำหนดเส้นทางคืออะไร?

A22: โทโพโลยีการกำหนดเส้นทาง หรือที่เรียกว่าลำดับการกำหนดเส้นทาง หมายถึงลำดับของการกำหนดเส้นทางในเครือข่ายที่มีตัวปลายทางหลายตัว

Q23: ควรปรับโทโพโลยีการกำหนดเส้นทางอย่างไรเพื่อเพิ่มความสมบูรณ์ของสัญญาณ?

A23: สัญญาณเครือข่ายประเภทนี้มีความซับซ้อนมากจนโทโพโลยีจะแตกต่างกันไปตามทิศทาง ระดับ และชนิดของสัญญาณที่ต่างกัน ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากที่จะตัดสินได้ว่าสัญญาณประเภทใดเป็นประโยชน์ต่อคุณภาพของสัญญาณ

Q24: เหตุผลของการเคลือบทองแดงคืออะไร?

A24: โดยทั่วไปแล้วการเคลือบทองแดงจะมีอยู่ด้วยกันสองสามเหตุผล เหตุผลแรก การเคลือบทองแดงขนาดใหญ่ที่กราวด์หรือเพาเวอร์จะมีผลในการป้องกันสัญญาณรบกวน และกราวด์บางประเภท เช่น PGND สามารถมีบทบาทในการป้องกันได้ เหตุผลที่สอง เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพสูงของการชุบไฟฟ้า หรือป้องกันไม่ให้แผ่นลามิเนตบิดตัว ควรเคลือบทองแดงบนแผ่น PCB ที่มีการเดินลายน้อย เหตุผลที่สาม การเคลือบทองแดงมีที่มาจากข้อกำหนดด้านความสมบูรณ์ของสัญญาณ ควรจัดให้มีเส้นทางกลับของสัญญาณที่สมบูรณ์สำหรับสัญญาณดิจิความถี่สูง และควรลดการเดินลายของเครือข่าย DC นอกจากนี้ ยังต้องคำนึงถึงการระบายความร้อนด้วย

Q25: กระแสไหลกลับคืออะไร?

A25: เมื่อสัญญาณดิจิทัลความเร็วสูงกำลังทำงาน สัญญาณจะไหลจากไดรเวอร์ไปยังตัวนำผ่านสายส่งบนแผงวงจรพิมพ์ (PCB) แล้วจึงกลับไปยังขั้วของไดรเวอร์ผ่านเส้นทางที่สั้นที่สุดบนกราวด์หรือเพาเวอร์ สัญญาณที่ไหลกลับบนกราวด์หรือเพาเวอร์นี้เรียกว่า “กระแสไหลกลับ”

Q26: มีประเภทของเทอร์มินัลกี่ประเภท?

A26: เทอร์มินัล หรือที่เรียกว่าการแมตช์ (matching) โดยทั่วไปจะแบ่งออกเป็นการแมตช์ต้นทาง (source matching) และการแมตช์ปลายทาง (terminal matching) แบบแรกหมายถึงการแมตช์ด้วยตัวต้านทานอนุกรม ส่วนแบบหลังหมายถึงการแมตช์แบบขนาน มีวิธีการให้เลือกใช้มากมาย รวมถึงการใช้ตัวต้านทานพูลอัป (pull-up resistor), ตัวต้านทานพูลดาวน์ (pull-down resistor), การแมตช์แบบ Davenan, การแมตช์แบบ AC, การแมตช์ด้วยไดโอดช็อตกี (Schottky diode matching) เป็นต้น

Q27: องค์ประกอบใดบ้างที่สามารถกำหนดประเภทของการจับคู่ได้?

A27: ประเภทของการแมตช์มักถูกกำหนดโดยลักษณะของบัฟเฟอร์ โทโพโลยี การจัดระดับสัญญาณ และประเภทของการตัดสิน นอกจากนี้ ยังต้องคำนึงถึงดิวตี้ไซเคิลของสัญญาณและการใช้พลังงานของระบบด้วย

Q28: ควรดำเนินการตรวจสอบอะไรบ้างบนแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ก่อนที่จะถูกปล่อยออกจากโรงงานผลิต?

A28: ผู้ผลิตแผงวงจรส่วนใหญ่มักดำเนินการทดสอบเปิด-ปิดบนแผงวงจรก่อนออกจากโรงงานเพื่อให้มั่นใจว่าทุกวงจรเชื่อมต่ออย่างถูกต้อง จนถึงปัจจุบัน ผู้ผลิตชั้นนำบางรายได้ทำการตรวจสอบด้วยเอกซเรย์เพื่อค้นหาปัญหาบางอย่างที่เกิดขึ้นในขั้นตอนการกัดลายหรือการลามิเนต สำหรับผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการประกอบแบบ SMT มักจะใช้การทดสอบ ICT ซึ่งต้องมีการกำหนดจุดทดสอบ ICT ตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบแผงวงจร ทันทีที่เกิดปัญหา จะมีอุปกรณ์ชนิดพิเศษสำหรับการตรวจสอบด้วยเอกซเรย์สามารถใช้ได้เช่นกัน

คำถามที่ 29: สำหรับวงจรที่ประกอบด้วยแผงวงจรพิมพ์ (PCB) สองสามแผ่น ควรใช้กราวด์ร่วมกันหรือไม่?

A29: วงจรที่ประกอบด้วยแผ่น PCB สองสามแผ่นโดยปกติควรใช้กราวด์ร่วมกัน เนื่องจากการใช้แหล่งจ่ายไฟหลายชุดในวงจรเดียวกันนั้นไม่ค่อยเป็นไปได้ แน่นอนว่าหากเงื่อนไขของคุณเอื้ออำนวย ก็สามารถใช้แหล่งจ่ายไฟต่างกันได้เช่นกัน ท้ายที่สุดแล้ว วิธีนั้นจะช่วยลดสัญญาณรบกวนได้

Q30: ควรพิจารณา ESD อย่างไรสำหรับระบบที่มี DSP และ PLD?

A30: สำหรับระบบทั่วไป ส่วนต่าง ๆ ควรพิจารณาก่อนว่ามีการสัมผัสโดยตรงกับมนุษย์หรือไม่ และควรมีการป้องกันที่เหมาะสมทั้งในด้านวงจรและโครงสร้าง ขอบเขตของผลกระทบที่ไฟฟ้าสถิต (ESD) มีต่อระบบมักจะถูกกำหนดตามสถานการณ์ที่แตกต่างกันไป ในสภาพแวดล้อมที่แห้ง ESD จะรุนแรงขึ้น โดยเฉพาะกับระบบที่มีความไวสูง แม้ว่าระบบขนาดใหญ่จะดูเหมือนไม่ได้รับผลกระทบจาก ESD อย่างชัดเจน แต่ก็ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษเช่นกัน

Q31: เมื่อพูดถึงการออกแบบแผ่นวงจรพิมพ์ 4 ชั้น ควรทำการเคลือบทองแดงที่ด้านใดบนทั้งสองด้าน?

A31: ควรพิจารณาประเด็นต่อไปนี้สำหรับการเคลือบทองแดง: การป้องกันสัญญาณรบกวน การกระจายความร้อน การเสริมความแข็งแรง และความต้องการด้านการผลิตแผ่น PCB ดังนั้นควรพิจารณาเหตุผลหลักเป็นสำคัญ ตัวอย่างเช่น ในด้านการออกแบบ PCB ความเร็วสูง ควรให้ความสำคัญกับการป้องกันสัญญาณรบกวนมากที่สุด การต่อลงกราวด์บนผิวหน้ามีประโยชน์ต่อ EMC และการเคลือบทองแดงควรทำให้สมบูรณ์เพื่อหลีกเลี่ยงพื้นที่ทองแดงลอยตัว โดยทั่วไป หากมีการเดินลายจำนวนมากบนผิวหน้าที่มีอุปกรณ์ จะทำให้รักษาฟอยล์ทองแดงให้สมบูรณ์ได้ยาก ดังนั้นจึงแนะนำว่าแผ่นที่มีอุปกรณ์บนผิวหน้าจำนวนมากหรือมีการเดินลายหนาแน่น ไม่ควรเคลือบทองแดง

Q32: ในกระบวนการเดินสายสัญญาณนาฬิกา จำเป็นต้องเพิ่มการป้องกันกราวด์ทั้งสองด้านหรือไม่?

A32: ขึ้นอยู่กับครอสทอล์กหรือ EMI ของบอร์ด หากการจัดการสายกราวด์สำหรับการชิลด์ไม่ถูกต้อง ก็อาจก่อให้เกิดผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์ในทางกลับกัน

Q33: กลยุทธ์ของการจัดเส้นทางสัญญาณนาฬิกาสำหรับสัญญาณที่มีความถี่ต่างกันคืออะไร?

A33: ในด้านการวางลายวงจรสำหรับสายสัญญาณนาฬิกา ควรทำการวิเคราะห์ความสมบูรณ์ของสัญญาณก่อนและกำหนดหลักการวางลายวงจร จากนั้นจึงดำเนินการวางลายวงจรตามหลักการดังกล่าว

แหล่งข้อมูลที่เป็นประโยชน์
•วิธีออกแบบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) คุณภาพสูง
•กฎการออกแบบแผงวงจรพิมพ์ที่คุณต้องรู้
•ปัญหาที่พบบ่อยในการออกแบบ PCB
•ปัญหาและวิธีแก้ไขที่อาจเกิดขึ้นในกระบวนการออกแบบแผงวงจรพิมพ์ (PCB)
•องค์ประกอบการออกแบบ PCB ที่มีผลต่อการผลิต SMT