Apa yang perlu diperhatikan untuk susun atur diod dalam modul komunikasi PCB?

一, strategi susun atur perlindungan untuk diod TVS
1. Pra kedudukan nod perlindungan
Diod TVS perlu digunakan di pintu masuk isyarat untuk membentuk penghalang perlindungan pertama. Mengambil antara muka komunikasi RS485 Sebagai contoh, diod TVS bidirectional harus diatur dalam 5mm di belakang penyambung untuk memastikan bahawa denyutan ESD diapit sebelum memasuki transceiver. Data ujian peralatan komunikasi perindustrian tertentu menunjukkan bahawa selepas mengadopsi susun atur ini, tahap statik anti - telah dibangkitkan dari IEC 61000-4-2 Level 2 ke Tahap 4.
2. Pengoptimuman Laluan Grounding
Diod TVS harus disambungkan ke satah tanah impedans yang rendah melalui vias bebas untuk mengelakkan perkongsian routing dengan laluan pulangan isyarat. Untuk modul komunikasi frekuensi tinggi -, adalah disyorkan untuk mengadopsi struktur "Star Grounding": Pad asas yang berdedikasi harus ditubuhkan berhampiran kedudukan pemasangan TVS, yang disambungkan ke satah tanah dalam melalui pelbagai vias (diameter lebih besar daripada atau sama dengan 0.3mm). Ujian stesen pangkalan 5G menunjukkan bahawa susun atur ini dapat mengurangkan voltan pengapit sebanyak 18% dan secara berkesan melindungi cip sensitif.
3. Kawalan panjang pendawaian
Panjang pendawaian dari diod TVS ke peranti yang dilindungi harus dikawal ketat dalam 50 juta. Menurut data simulasi elektromagnet, untuk setiap 100 mil meningkat panjang wayar, induktansi parasit akan meningkat sebanyak kira -kira 3NH, mengakibatkan 15%- peningkatan 20% dalam voltan pengapit. Untuk isyarat berkelajuan tinggi (seperti USB 3.0), adalah disyorkan untuk menggunakan teknologi pampasan "Routing Serpentine" untuk memastikan pemadanan masa isyarat.
2, titik susun atur diod penerus
1. Reka bentuk pengurusan terma
Diod penerus kuasa tinggi (seperti 1N5822) perlu mengikuti prinsip "reka bentuk CO elektrik haba": terma melalui array (diameter 0.5mm, jarak 1.0mm) ditetapkan di bawah diod, dan haba dijalankan ke lapisan dalaman PCB melalui foil tembaga. Ujian pada penukar DC - DC telah menunjukkan bahawa susun atur ini dapat mengurangkan suhu persimpangan dengan 12 darjah dan meningkatkan jangka hayat peranti dengan lebih daripada tiga kali.
2. Pengoptimuman Laluan Semasa
Diod penerus harus mengadopsi reka bentuk pendawaian "pendek dan luas": lebar pendawaian anod harus lebih besar daripada atau sama dengan 0.5mm, dan lebar pendawaian katod harus lebih besar daripada atau sama dengan 1.0mm. Untuk aplikasi voltan tinggi - (seperti bekalan kuasa POE), chamfer 45 darjah harus digunakan di sudut pendawaian untuk mengelakkan pelepasan korona yang disebabkan oleh kepekatan medan elektrik. Ujian modul Gigabit Ethernet tertentu menunjukkan bahawa susun atur yang dioptimumkan mengurangkan penurunan voltan dari 0.3V hingga 0.1V, dan kecekapan sistem yang lebih baik sebanyak 2.3%.
3. Simetri susun atur
Dalam litar penerus jambatan penuh, empat diod harus diedarkan secara simetrik di tengah untuk memastikan jalan semasa adalah panjang yang sama. Selepas mengamalkan susun atur ini, voltan riak modul kuasa AC - DC menurun dari 120mV hingga 45mV, memenuhi standard kelas IEC 61000-3-2.
3, spesifikasi susun atur untuk diod isyarat
1. Perlindungan isyarat berkelajuan tinggi
Untuk isyarat pembezaan (seperti LVD), diod schottky dengan "belakang - ke - kembali" susun atur (seperti BAT54S) harus digunakan untuk perlindungan overvoltage. Diod harus diletakkan dengan ketat terhadap penyambung, dan perbezaan panjang pendawaian antara pasangan pembezaan harus dikawal dalam ± 5ml. Ujian modul kamera kelajuan tinggi - menunjukkan bahawa susun atur ini mengurangkan jitter imej mata sebanyak 40% dan menurunkan kadar ralat dari 10 ⁻⁹ hingga 10 ⁻¹ ².
2. Pengasingan isyarat analog
Dalam saluran input ADC, diod yang mengehadkan (seperti 1N4148) harus didasarkan dengan sumber isyarat dan diasingkan dari tanah digital melalui manik magnet (100 Ω @ 100MHz). Ujian instrumen perindustrian tertentu menunjukkan bahawa susun atur ini dapat meningkatkan isyarat - ke - nisbah bunyi oleh 8dB dan berkesan menindas gangguan bunyi litar digital.
3. Kawalan ketumpatan susun atur
Dalam senario susun atur yang padat, jarak antara diod harus memenuhi keperluan berikut:
Jarak antara komponen ke arah yang sama adalah lebih besar daripada atau sama dengan 0.3mm
Jarak antara komponen arah yang bertentangan adalah lebih besar daripada atau sama dengan 0.13 × h +0.3 mm (h ialah perbezaan ketinggian maksimum komponen)
Selepas mengadopsi spesifikasi ini untuk modul rangkaian tertentu, kadar kegagalan kimpalan menurun dari 0.8%hingga 0.15%, dan kecekapan pengeluaran meningkat sebanyak 25%.
4, Teknik Layout untuk Senario Aplikasi Khas
1. Aplikasi elektronik automotif
Dalam antara muka bas CAN, diod TVS dwi (seperti P6SMB18CA) hendaklah digunakan untuk perlindungan mod perbezaan, dan induktansi mod biasa harus digunakan (10mH@100MHz) menyekat gangguan mod biasa. Ujian ECU yang dipasang kenderaan menunjukkan bahawa susun atur ini dapat mencapai pensijilan ISO 11452-2 Level 4 untuk keserasian elektromagnet.
2. Aplikasi Aeroangkasa
Untuk reka bentuk tetulang radiasi, diod yang terkandung seramik (seperti 1N5711W) harus digunakan, dan risiko kesan zarah tunggal harus dikurangkan melalui pendawaian "salib salib". Ujian modul komunikasi satelit menunjukkan bahawa susun atur ini dapat meningkatkan dos radiasi dengan satu urutan magnitud.
3. Aplikasi elektronik perubatan
Dalam peranti yang boleh dipakai, ultra - diod semasa kebocoran rendah (seperti Bas70-04) harus digunakan, dan elektrik statik manusia harus diasingkan melalui reka bentuk "terapung". Ujian pergelangan tangan perubatan menunjukkan bahawa susun atur ini dapat mengurangkan arus kebocoran dari 0.5 μ A hingga 0.02 μ A, memenuhi standard IEC 60601-1.
5, kaedah pengesahan susun atur dan pengoptimuman
1. Pengekstrakan parameter parasit
Gunakan alat simulasi Si/Pi untuk mengekstrak induktansi parasit (L) dan kapasitans parasit (c) susun atur diod, memastikan bahawa:
L × di/dt
C × DV/DT
Selepas mengoptimumkan modul gelombang milimeter 5G tertentu menggunakan kaedah ini, indeks integriti isyarat meningkat sebanyak 15%.
2. Analisis simulasi haba
Gunakan Ansys Icepak untuk simulasi terma untuk memastikan suhu persimpangan diod tidak melebihi 80% daripada nilai yang diberi nilai. Untuk peranti kuasa, adalah perlu untuk mengesahkan sama ada kecekapan pelesapan haba vias haba memenuhi keperluan berikut:
θ ja (persimpangan kepada rintangan terma alam sekitar)<40 ° C/W
Modul Pemandu LED kuasa tinggi - mengoptimumkan terma melalui susun atur untuk mengurangkan θ JA dari 55 darjah C/W hingga 32 darjah c/w.
3. Reka bentuk untuk pembuatan (DFM)
Ikuti piawaian IPC-2221 untuk pemeriksaan susun atur, dengan tumpuan untuk mengesahkan:
Saiz pad dan pin pin komponen
Kejelasan label percetakan skrin
Kedudukan munasabah v - panel potong
Modul elektronik pengguna tertentu telah dioptimumkan melalui DFM, mengakibatkan peningkatan pengeluaran pengeluaran dari 82% hingga 96%.
https://www.trrsemicon.com/Transistor/to ((3 )9292 (4 )Plastic-encapsulate-transistors-2n3904.html