PCBA-Technologie - Mehrere goldene Regeln des High-Level-PCB-Designs

PCB ist die physische Plattform für PCB-Design und der flexibelste Teil des ursprünglichen elektronischen Systemdesigns der Komponenten. Als nächstes stellt das PCB-Designunternehmen PCB-Designingenieuren die effektivsten Designregeln vor, die bei der Verwendung von Designsoftware im PCB-Layoutdesign und in der kommerziellen Fertigung beachtet und praktiziert werden sollten.

Seit der Geburt des kommerziellen PCB-Designs vor 25 Jahren haben sich die meisten dieser Prinzipien nicht geändert. Sie sind in verschiedenen PCB-Designprojekten weit verbreitet, die leitende Bedeutung für junge PCB-Designingenieure und reifere PCB-Hersteller haben. Ingenieure müssen diese Regeln nicht in chronologischer Reihenfolge oder relativer Wichtigkeit befolgen, sondern können das Produktdesign drastisch ändern, indem sie alle befolgen.

High-Level PCB Design Regel eins

Wählen Sie den richtigen Raster-Satz und verwenden Sie immer den Rasterabstand, der den meisten Elementen entspricht. Obwohl Multi-Grid sehr effektiv zu sein scheint, erwägen Ingenieure das PCB-Layout so früh wie möglich, um Abstandsprobleme zu vermeiden und die Verwendung der Leiterplatte zu maximieren. Da viele Geräte in verschiedenen Größen verpackt sind, sollten Ingenieure das Produkt verwenden, das am besten zu ihrem Design passt. Darüber hinaus ist das Polygon sehr wichtig für die Kupferbeschichtung der Leiterplatte. Im Allgemeinen treten polygonale Füllabweichungen auf, wenn eine polygonale Beschichtung auf einer Multi-Gate-Leiterplatte durchgeführt wird. Obwohl es nicht wie ein Standard ist, der auf einem einzigen Netz basiert, kann es Leiterplattenlebensdauer über die Anforderungen hinaus bieten.

High-Level PCB Design Regel 2

Halten Sie den Weg am kürzesten und direktesten. Es klingt einfach, sollte aber auch in jeder Phase im Auge behalten werden, auch wenn es bedeutet, das PCB-Layout zu ändern, um die Verdrahtungslänge zu optimieren. Dies gilt insbesondere für analoge und Hochgeschwindigkeits-Digitalschaltungen, da in diesen Systemen die Systemleistung immer teilweise durch Impedanz- und Parasiteneffekte eingeschränkt wird.

High-Level PCB Design Regel drei

Verwenden Sie die Energieebene, um die Verteilung von Stromleitungen und Erdleitungen so weit wie möglich zu verwalten. Für die meisten PCB-Design-Software ist die Power-Kupfer-Beschichtung eine schnellere und einfachere Wahl. Durch die gemeinsame Nutzung einer großen Anzahl von Drähten ist es möglich, den effektivsten Strom mit minimaler Impedanz oder Spannungsabfall bei ausreichenden Masseschleifen bereitzustellen. Wenn möglich, können Sie auch mehrere Stromleitungen im gleichen Bereich der Leiterplatte verlegen, um zu bestätigen, ob die Verbindungsschicht den größten Teil der Leiterplatte abdeckt, was für die Interaktion zwischen den Leitungen auf benachbarten Schichten förderlich ist.

High-Level PCB Design Regel vier

Gruppenbezogene Komponenten mit erforderlichen Prüfpunkten. Beispielsweise werden die diskreten Komponenten, die von OpAmp-Operationsverstärker benötigt werden, in der Nähe des Geräts platziert, so dass Bypass-Kondensatoren und Widerstände mit ihnen arbeiten können, was zur Optimierung der in Regel 2 genannten Verdrahtungslänge beiträgt und Tests und Fehlererkennung erleichtert.

High-Level PCB Design Regel 5

Kopieren Sie die benötigte Leiterplatte mehrmals auf eine andere größere Leiterplatte, um die Leiterplatte herzustellen. Die Wahl der besten Größe für die vom Hersteller verwendeten Geräte kann helfen, Prototyping- und Herstellungskosten zu senken. Legen Sie zuerst die Leiterplatte auf dem Panel aus, kontaktieren Sie den Leiterplattenhersteller, um die bevorzugten Größenangaben für jedes Panel zu erhalten, ändern Sie dann die Designspezifikationen und versuchen Sie, das Design so weit wie möglich innerhalb dieser Plattengrößen zu wiederholen.

High-Level PCB Design Regel 6

Wert der Integrationskomponente. Als Designer können Sie hochwertige oder kostengünstige diskrete Komponenten wählen, die gleichermaßen effektiv sind. Die Konsolidierung innerhalb eines kleineren Standardwertbereichs kann die Stückliste vereinfachen und Kosten senken. Wenn Sie eine Reihe von Leiterplattenprodukten haben, die auf dem Wert Ihres bevorzugten Geräts basieren, ist es am besten, langfristig die richtigen Bestandsverwaltungsentscheidungen zu treffen.

High-Level PCB Design Regel 7

Führen Sie so viele Design Rule Checks wie möglich durch. Obwohl es nur kurze Zeit dauert, DRC auf der Leiterplatte auszuführen, ist es eine gute Angewohnheit, gute Gewohnheiten in einer komplexeren Designumgebung beizubehalten, in der Sie viel Zeit sparen können, indem Sie während des Designprozesses überprüfen. Jede Verdrahtungsentscheidung ist entscheidend, und DRC kann verwendet werden, um Sie an die wichtigste Verdrahtungsentscheidung zu erinnern.

High-Level PCB Design Regeln acht

Flexibler Einsatz des Siebdrucks. Siebdruck kann verwendet werden, um verschiedene nützliche Informationen für die zukünftige Verwendung durch Leiterplattenhersteller, Service- oder Testingenieure, Installateure oder Geräte-Debugger zu markieren. Auch wenn diese Vorsichtsmaßnahmen auf der Unterseite der auf der Leiterplatte verwendeten Bauteile gedruckt werden (nachdem die Leiterplatte installiert ist), sind nicht nur die Funktions- und Prüfpunktetiketten klar gekennzeichnet, sondern auch die Richtung der Komponenten und Steckverbinder sollte so klar wie möglich sein. Montiert auf der oberen und unteren Oberfläche der Leiterplatte, kann die volle Nutzung des Siebdrucks repetitive Arbeit reduzieren und den Produktionsprozess vereinfachen.

High-Level PCB Design Regel 9

Muss Entkopplungskondensator wählen. Versuchen Sie nicht, das Design zu optimieren, indem Sie die Entkopplung von Stromleitungen vermeiden und die Einschränkungen im Bauteildatenblatt beachten. Kondensatoren sind billig und langlebig, so dass Sie mehr Zeit damit verbringen können, sie zusammenzubauen, während Sie Regel 6 befolgen und eine Reihe von Standardwerten verwenden, um Inventar zu halten.

Zehn Prinzipien des High-Level-PCB-Designs

Generieren Sie PCB-Fertigungsparameter und überprüfen Sie diese, bevor Sie zur Produktion einreichen. Die meisten Leiterplattenhersteller laden die Datei gerne direkt für Sie herunter und verifizieren sie. Am besten ist es, die Gerber-Datei selbst auszudrucken und einen kostenlosen Reader zu verwenden, um zu prüfen, ob die Datei den Erwartungen entspricht, um keine Missverständnisse zu verursachen. Wenn Sie sich selbst überprüfen, können Sie sogar einige unvorsichtige Fehler finden, um zu vermeiden, dass Sie die Situation verlieren, den falschen Parametern zu folgen.

Mit dem weit verbreiteten Teilen von Schaltungsdesigns und der zunehmenden Abhängigkeit interner Teams von Referenzdesigns bleiben solche Grundregeln eine Funktion des Leiterplattendesigns, das unserer Meinung nach für das Leiterplattendesign sehr wichtig ist. Mit diesen Grundregeln können Entwickler flexibel den Wert ihrer Produkte steigern und ihre eigenen Leiterplatten voll ausschöpfen. Selbst für Anfänger im Leiterplattendesign kann der Lernprozess beschleunigt und das Vertrauen erhöht werden, solange diese Grundregeln beachtet werden. Einige Unternehmen benötigen PCB-Ingenieure, um 1- oder 2-PCB-Design-Tools zu beherrschen.