A regra do roteamento vertical significa que os condutores nas camadas de sinal adjacentes precisam ser perpendiculares entre si para reduzir a diafonia causada pela indutância mútua. Em sinais de alta frequência, a diafonia gerada pelo acoplamento capacitivo é responsável pelo componente principal, gerando picos de corrente entre os condutores verticais.
Quando o sinal muda ao longo do tempo, ou em frequências mais baixas (menos de alguns GHz), a capacitância de acoplamento das peças de fiação vertical da camada de sinal adjacente interfere pouco. Na banda de radiofrequência (RF) (dezenas de GHz), o entrelaçamento entre os condutores produz ressonância de cavidade, e não cercado por estrutura condutora de aterramento produzirá ressonância eletromagnética em alguns pontos de frequência especiais. Neste ponto, mesmo que os condutores sejam perpendiculares entre si, também causará forte interferência entre eles.
Para eliminar a interferência em todos os pontos de frequência, um método simples e eficaz é usar placas multicamadas e usar camadas de isolamento entre as camadas de sinal. Isso é especialmente importante em aplicações contemporâneas onde os sinais mudam em altas velocidades. Quando você não tem certeza sobre a força do acoplamento entre linhas ortogonais, você precisa usar o software básico de simulação de diafonia para verificar as derivações verticais para ver se a diafonia entre eles está dentro da faixa de tolerância ao ruído. Neste ponto, você precisa de mais planejamento para o caminho de retorno do sinal, que é um problema importante na fiação vertical.
Esta é uma regra clássica de "cumprir/evitar", que muitas vezes causa controvérsia. Alguns projetistas de PCBs dizem que nunca usam para evitar overshoot térmico e nunca encontram problemas com solda e montagem. Enquanto outro grupo de pessoas insiste em evitar que vias térmicas precisem ser usadas quando todos os planos estiverem conectados. Quem eles estão certos?
Seus pontos de vista são aplicáveis a diferentes situações. Se você soldar manualmente a placa, precisará aumentar a temperatura da ponta do ferro de solda para compensar o orifício de solda na dissipação de calor da camada de cobre causado pelo problema de solda. Mas se você usar solda por onda, você precisa usar a prevenção de dissipação de calor para evitar o afrouxamento do dispositivo, solda a frio, monumento em pé e outros fenômenos, então sugiro que você morda a bala e insista em usar a prevenção de dissipação de calor projeto over-hole.
Essas regras de fiação do PCB são talvez as mais amadas e odiadas. Hoje ainda vejo muitos projetistas de PCB insistirem que em nenhum momento a fiação não pode virar ângulos retos, e os motivos são variados. Por exemplo, eles dizem que os elétrons no movimento de chumbo ao girar em ângulo reto dobras difíceis, mas eles não pensam nisso, todos os buracos na placa podem ser perpendiculares ao chumbo ah. Algumas razões parecem mais confiáveis, como o canto de 45 graus pode reduzir o comprimento do cabo, toda a fiação de canto em ângulo reto precisa ser chanfrada. Outros dizem que os cantos em ângulo reto produzirão armadilhas de corrosão ácida na solução de gravação ácida da placa, na solução de gravação alcalina da placa agora amplamente usada não é o problema.
A menos que sua placa esteja trabalhando em altas frequências acima de 50GHz (envolvendo comunicações de radar de ondas milimétricas/5G), você não precisa se preocupar com curvas de chumbo em ângulo reto. Na verdade, você pode usar qualquer ângulo que desejar ao direcionar a placa para colocar os cabos. Se você estiver usando a função de solução de campo eletromagnético integrada do software de design de PCB, que facilita sua fiação.
Ou seja, as três regras básicas de fiação. A primeira versão da regra "3W" é que o intervalo entre dois condutores adjacentes deve ser maior ou igual a três vezes a largura do condutor, a fim de reduzir o acoplamento de fluxo magnético entre os condutores, o que reduz a interferência eletromagnética entre os condutores.
Esta regra pode esquecer que o acoplamento eletromagnético entre os cabos é proporcional à área de sobreposição dos laços dos cabos, não à distância entre os cabos; portanto, ao reduzir a área de sobreposição dos loops de chumbo, o espaçamento de chumbo não é limitado pela regra 3W. Assim como na fiação vertical, a simulação básica de EMI permite examinar os efeitos de diferentes espaçamentos de fiação.
Outra versão da regra "3W" refere-se à fiação dente de serra usada na correspondência do comprimento do cabo, onde a largura do dente de serra precisa ser maior ou igual a três vezes a largura do cabo, o que minimiza a descontinuidade da impedância do cabo.
Esta regra define a camada de terra do PCB e a distância de sobreposição da camada de energia entre o design moderno do PCB precisa colocar a fonte de alimentação nas proximidades do solo, o que pode garantir que eles tenham capacitância entre camadas suficiente, o que, por sua vez, reduz as flutuações de energia em alta velocidade placas de circuito.
Mas os resultados reais da medição descobrirão que os resultados são complexos. Alguns resultados de tempo padrão em 300MHz para cumprir a regra 20H pode reduzir a radiação eletromagnética. Mas entre o solo - a camada de fonte de alimentação aparecerá ressonância de alta frequência, eles são semelhantes em estrutura ao guia de ondas, mas agravarão a interferência de alta frequência entre as linhas.
Então, na prática, se a frequência do seu circuito estiver dentro de GHz, você pode seguir a lei 20H, caso contrário, a lei 20H pode trazer resultados piores.
