Aturan perutean vertikal berarti bahwa kabel di lapisan sinyal yang berdekatan harus tegak lurus satu sama lain untuk mengurangi crosstalk yang disebabkan oleh induktansi timbal balik. Dalam sinyal frekuensi tinggi, crosstalk yang dihasilkan oleh kopling kapasitif menyumbang komponen utama, menghasilkan lonjakan arus antara lead vertikal.
Ketika sinyal berubah sepanjang waktu, atau pada frekuensi yang lebih rendah (kurang dari beberapa GHz), kapasitansi kopling dari potongan kabel vertikal lapisan sinyal yang berdekatan sedikit mengganggu. Pada pita frekuensi radio (RF) (puluhan GHz), jalinan antara lead menghasilkan resonansi rongga, dan tidak dikelilingi oleh struktur konduktor tanah akan menghasilkan resonansi elektromagnetik pada beberapa titik frekuensi khusus. Pada titik ini, bahkan jika ujung-ujungnya tegak lurus satu sama lain, itu juga akan menyebabkan crosstalk yang kuat di antara mereka.
Untuk menghilangkan interferensi di semua titik frekuensi, metode sederhana dan efektif adalah dengan menggunakan papan multilayer dan menggunakan lapisan isolasi di antara lapisan sinyal. Ini sangat penting dalam aplikasi kontemporer di mana sinyal berubah pada kecepatan tinggi. Bila Anda tidak yakin tentang kekuatan sambungan antara garis ortogonal, Anda perlu menggunakan perangkat lunak simulasi crosstalk dasar untuk memeriksa lead vertikal untuk melihat apakah crosstalk di antara mereka berada dalam kisaran toleransi kebisingan. Pada titik ini, Anda memerlukan lebih banyak perencanaan untuk jalur pengembalian sinyal, yang merupakan masalah utama dalam pemasangan kabel vertikal.
Ini adalah aturan klasik "patuhi/hindari", yang sering menimbulkan kontroversi. Beberapa desainer PCB mengatakan mereka tidak pernah menggunakan untuk mencegah overshoot termal, dan tidak pernah mengalami masalah dengan penyolderan dan perakitan. Sementara sekelompok orang lain bersikeras untuk mencegah vias termal perlu digunakan ketika setiap pesawat terhubung. Siapa mereka benar?
Pandangan mereka berlaku untuk situasi yang berbeda. Jika Anda menyolder papan secara manual, Anda perlu menaikkan suhu ujung besi solder untuk mengkompensasi lubang penyolderan di lapisan tembaga disipasi panas yang disebabkan oleh masalah penyolderan. Tetapi jika Anda menggunakan penyolderan gelombang, Anda perlu menggunakan pencegahan disipasi panas di atas lubang untuk mencegah perangkat melonggarkan, penyolderan dingin, monumen berdiri dan fenomena lainnya, jadi saya sarankan Anda lebih baik menggigit peluru dan bersikeras menggunakan pencegahan disipasi panas desain lubang berlebih.
Aturan pengkabelan PCB ini mungkin yang paling disukai dan dibenci. Hari ini saya masih melihat banyak desainer PCB bersikeras bahwa kabel tidak dapat berbelok ke kanan, dan alasannya beragam. Misalnya, mereka mengatakan bahwa elektron dalam gerakan timah ketika berbelok ke sudut kanan sulit ditekuk, tetapi mereka tidak memikirkannya, semua lubang di papan dapat tegak lurus dengan timah ah. Beberapa alasan tampaknya lebih dapat diandalkan, seperti sudut 45 derajat dapat mengurangi panjang timah, semua kabel sudut kanan perlu ditalang. Yang lain mengatakan bahwa sudut siku-siku akan menghasilkan perangkap korosi asam dalam larutan etsa asam papan, dalam larutan etsa papan alkali yang sekarang banyak digunakan tidak menjadi masalah.
Kecuali jika papan Anda bekerja pada frekuensi tinggi di atas sirkuit 50GHz (melibatkan radar gelombang milimeter/5G), Anda tidak perlu khawatir tentang belokan timah sudut kanan. Bahkan, Anda dapat menggunakan sudut mana pun yang Anda suka saat merutekan papan untuk meletakkan lead. Jika Anda menggunakan perangkat lunak desain PCB built-in fungsi pemecah medan elektromagnetik yang membuat kabel Anda lebih mudah.
Artinya, tiga aturan kabel praktis. Versi pertama dari aturan "3W" adalah bahwa interval antara dua lead yang berdekatan harus lebih besar dari atau sama dengan tiga kali lebar lead, untuk mengurangi kopling fluks magnet antara lead, yang mengurangi interferensi elektromagnetik antara memimpin.
Aturan ini mungkin lupa bahwa kopling elektromagnetik antara lead sebanding dengan area tumpang tindih dari loop lead, bukan jarak antara lead; oleh karena itu, dengan mengurangi area tumpang tindih dari loop timah, jarak timah tidak dibatasi oleh aturan 3W. Seperti halnya pengkabelan vertikal, simulasi EMI dasar memungkinkan Anda untuk memeriksa efek dari jarak pengkabelan yang berbeda.
Versi lain dari aturan "3W" mengacu pada kabel gigi gergaji yang digunakan dalam pencocokan panjang timah, di mana lebar gigi gergaji harus lebih besar dari atau sama dengan tiga kali lebar timah, yang meminimalkan diskontinuitas impedansi timah.
Aturan ini mendefinisikan lapisan tanah PCB dan jarak tumpang tindih lapisan daya antara desain PCB modern perlu meletakkan catu daya di sekitar tanah, yang dapat memastikan bahwa mereka memiliki kapasitansi interlayer yang cukup, yang pada gilirannya mengurangi fluktuasi daya pada kecepatan tinggi. papan sirkuit.
Tetapi hasil pengukuran yang sebenarnya akan menemukan hasil yang kompleks. Beberapa waktu hasil nama standar pada 300MHz untuk mematuhi aturan 20H dapat mengurangi radiasi elektromagnetik. Tetapi di antara lapisan tanah - catu daya akan muncul resonansi frekuensi tinggi, strukturnya mirip dengan pemandu gelombang, tetapi sebaliknya akan memperburuk interferensi frekuensi tinggi di antara saluran.
Jadi dalam praktiknya, jika frekuensi rangkaian Anda dalam GHz, Anda dapat mengikuti hukum 20H, jika tidak, hukum 20H dapat membawa hasil yang lebih buruk.
