Elektronisches Design - Lernen Sie PCB-Design und meistern Sie 10-Wissenspunkte

Als sie zum ersten Mal in Kontakt kamen mit PCB-Design, viele Menschen verloren, besonders für Menschen ohne Fundament, Es war schwierig, einige Wissenspunkte zu verstehen. In der Tat, Du brauchst dir darüber keine Sorgen zu machen.. Immerhin, "die Straße ist Schritt für Schritt, und das Wissen wird nach und nach angesammelt."

1. PCB Design Software

Es gibt viele Arten von PCB-Design-Software, die derzeit auf dem Markt verwendet werden: Cadence Allegro, Mentor EE, Mentor Pads, Altium Designer, Protel usw. Unter ihnen hat Cadence Allegro den höchsten Marktanteil. Allegro Software wird von großen Unternehmen wie Huawei, ZTE und Intel verwendet.

2. PCB-Designprozess

The basic PCB-Design Verfahren ist wie folgt: vorläufige Vorbereitung-PCB Struktur Design-Leiterplattenlayout Design-PCB Beschränkung Einstellung und Verdrahtung Design-Verdrahtungsoptimierung und Siebdruck Platzierung-Netzwerk DRC Inspektion und strukturelle Inspektion-PCB Herstellung.

3. Layout

Auf der Grundlage einer umfassenden Betrachtung von Signalqualität, EMV, thermischem Design, DFM, DFT, Struktur, Sicherheitsvorschriften usw. werden die Komponenten vernünftig auf die Platine gelegt. -- Leiterplattenlayout

PCB Layout Design ist das erste wichtige Design Link im gesamten PCB Design Prozess. Je komplexer die Leiterplatte, desto besser das Layout, desto direkter beeinflusst die Schwierigkeit der späteren Verkabelung.

Das Layout sollte die folgenden Anforderungen so weit wie möglich erfüllen: Die Gesamtverdrahtung ist so kurz wie möglich und die Schlüsselsignalleitung ist die kürzeste; Hochspannungs- und Hochstromsignale sind vollständig von schwachen Signalen von Niederspannungs- und Kleinstromsignalen getrennt; analoge und digitale Signale werden getrennt; getrennte Niederfrequenzsignale; der Abstand der Hochfrequenzbauteile sollte ausreichend sein. Unter der Prämisse, die Anforderungen der Simulation und Zeitanalyse zu erfüllen, werden lokale Anpassungen vorgenommen.

4. Simulation

Mit Unterstützung von Gerät IBIS, SPICE und anderen Modellen verwenden Sie EDA-Werkzeuge, um die Signalqualität und das Timing von PCB-Vorlayout und Verdrahtung zu analysieren und bestimmte physikalische elektrische Regelparameter zu erhalten und sie im Layout und in der Verdrahtung anzuwenden, um die Physikalik der Platine zu verbessern. Lösen Sie die Timing-Probleme und Signalintegritätsprobleme im PCB-Design vor der Implementierung. Die Simulation ist in der Regel in zwei Teile unterteilt: Vor-Simulationsanalyse und Nachsimulationsverifizierung.

5. Verkabelung

Entsprechend der Signalqualität, DFM, EMV und anderen Regeln und Anforderungen wird das physikalische Verbindungsdesign zwischen den Gerätepins realisiert.

PCB-Layout-Design ist der Prozess mit der größten Arbeitsbelastung im gesamten PCB-Design, der sich direkt auf die Leistung der Leiterplatte auswirkt.

Die Verdrahtungsarten auf der Leiterplatte umfassen hauptsächlich Signalleitungen sowie Strom- und Erdungsleitungen. Die Signalleitung ist die häufigste Verkabelung, und es gibt viele Arten. Entsprechend der Verdrahtungsform gibt es Einzelleitung, Differenzleitung usw. Entsprechend der physikalischen Struktur der Verdrahtung kann sie auch in Streifen- und Mikrostreifenleitungen unterteilt werden.

6. Via

Vias, auch metallisierte Löcher genannt, sind eines der wichtigsten Elemente des PCB-Designs. Bei doppelseitigen und mehrschichtigen Leiterplatten wird, um die gedruckten Drähte zwischen den Schichten zu verbinden, ein gemeinsames Loch, das heißt ein Durchgangsloch, am Schnittpunkt der Drähte gebohrt, die in jeder Schicht verbunden werden müssen.

Einstufung von Durchkontaktierungen

Es gibt drei Arten von Durchkontaktierungen, nämlich blinde Durchkontaktierungen, begrabene Durchkontaktierungen und Durchkontaktierungen.

Blindloch: befindet sich auf der Ober- und Unterseite der Leiterplatte, mit einer bestimmten Tiefe, die für die Verbindung der Oberflächenlinie und der darunterliegenden inneren Linie verwendet wird, die Tiefe des Lochs in der Regel ein bestimmtes Verhältnis (Öffnung) nicht überschreitet.

Begrabenes Loch: bezieht sich auf das Verbindungsloch in der inneren Schicht der Leiterplatte, das sich nicht auf die Oberfläche der Leiterplatte erstreckt.

Durchgangsloch: Diese Art von Loch durchläuft die gesamte Leiterplatte und kann für interne Verschaltung oder als Positionierloch für die Bauteilinstallation verwendet werden. Da das Durchgangsloch im Prozess einfacher zu implementieren ist und die Kosten niedriger sind, verwenden die meisten Leiterplatten es anstelle der anderen beiden Arten von Durchgangslöchern. Im Allgemeinen gelten Durchgangslöcher, sofern nicht anders angegeben, als Durchgangslöcher.

7. FANOUT

Im PCB-Layout-Prozess bezieht sich FANOUT auf das Fächerstanzen. Das heißt, kurze Drähte werden vom Pad zu Stanzlöchern gezogen, die in automatisch und manuell unterteilt sind.

8, 3W-Prinzip

Um das Übersprechen zwischen den Zeilen zu reduzieren, sollte der Zeilenabstand groß genug sein. Wenn der Abstand der Linienmitte nicht kleiner als das 3-fache der Linienbreite ist, kann 70% des elektrischen Feldes ohne gegenseitige Interferenz beibehalten werden, was die 3W-Regel genannt wird. Wenn Sie 98% des elektrischen Feldes erreichen möchten, ohne sich gegenseitig zu stören, können Sie einen Abstand von 10W verwenden.

9. Siebdruckdesign

Siebdruck, das Logo auf der Leiterplatte, wird verwendet, um das Gerät anzuzeigen oder als Textbeschreibung.

Siebdruckdesign umfasst: Komponentensiebdruck, Plattenname, Versionsnummer, Barcodesiebdruck, Montagelochpositionierungsloch-Siebdruck und Leiterplattenrichtung

Schilder, Zwickelheizkörper, antistatische Schilder, Positionierungserkennungspunkte usw.

10. Paket

Verkapselung bezieht sich auf das Verbinden der Schaltungsstifte auf dem Siliziumchip mit den externen Verbindungen mit Drähten, um mit anderen Geräten zu verbinden.

Komponentenverpackung ist einfach die Form des Bauteils oder die Form, die auf dem Leiterplattenkomponente. Nur wenn die Paketzeichnung des Bauteils korrekt ist, Das Bauteil kann auf die Leiterplatte gelötet werden. Pakete werden grob in zwei Kategorien unterteilt: DIP in-line und SMD-Form.