Leiterplattentechnisch - Leiterplattendesign

LeiterplattendesignDer grundlegende Designprozess einer allgemeinen Leiterplatte ist wie folgt:

Vorläufige Vorbereitung-PCB-Strukturdesign-PCB-Layout-Verdrahtungsoptimierung und Siebsiebnetz- und DRC-Inspektion und strukturelle Inspektionsplatten-Herstellung.

1. Die vorläufige Vorbereitung umfasst die Vorbereitung von Komponentenbibliotheken und schematischen Diagrammen

"Wer es gut machen will, muss zuerst seine Werkzeuge schärfen." Um ein gutes Brett zu machen, muss man neben der Gestaltung der Prinzipien auch gut zeichnen. Bevor wir mit dem Leiterplattendesign fortfahren, müssen wir zuerst die Komponentenbibliothek des Schaltplans SCH und die Komponentenbibliothek der Leiterplatte vorbereiten. Die Komponentenbibliothek kann die peotel eigene Bibliothek verwenden, aber es ist in der Regel schwierig, eine geeignete zu finden. Am besten erstellen Sie Ihre eigene Komponentenbibliothek basierend auf den Standardgrößendaten des ausgewählten Geräts. Erstellen Sie im Prinzip zuerst die Komponentenbibliothek für das PCB-Proofing und dann die Komponentenbibliothek für SCH.

Die Anforderungen an die PCB-Bauteilbibliothek sind hoch, was sich direkt auf die Installation der Platine auswirkt; Die Anforderungen an die SCH Bauteilbibliothek sind relativ locker, solange man auf die Definition der Pin-Attribute und die entsprechende Beziehung zu den Leiterplattenkomponenten achtet. PS: Achten Sie auf die versteckten Pins in der Standardbibliothek. Danach ist das Design des Schaltplans, und wenn es fertig ist, ist es bereit, das PCB-Design zu starten.

2. Das Strukturdesign des Leiterplattenherstellers. Zeichnen Sie in diesem Schritt die Leiterplattenoberfläche in der PCB-Designumgebung entsprechend der ermittelten Leiterplattengröße und der verschiedenen mechanischen Positionierung und platzieren Sie die erforderlichen Anschlüsse, Tasten/Schalter, Schraubenlöcher, Montagelöcher usw. entsprechend den Positionierungsanforderungen. Und betrachten und bestimmen Sie den Verdrahtungsbereich und den Verdrahtungsbereich vollständig (wie viel Fläche um das Schraubenloch zum Verdrahtungsbereich gehört).

Drittens das Layout der Leiterplatte

Um es offen auszudrücken, das Layout besteht darin, Geräte auf die Platine zu setzen. Zu diesem Zeitpunkt, wenn alle oben genannten Vorbereitungen abgeschlossen sind, können Sie die Netzliste (Design-"Netlist erstellen") auf dem Schaltplan generieren und dann die Netzliste (Design-"Load Nets") auf das Leiterplattendiagramm importieren. Ich sah, dass die Geräte alle gestapelt waren, und dass zwischen den Pins geflogene Drähte flogen, um die Verbindung anzuzeigen. Dann können Sie das Gerät auslegen. Das allgemeine Layout erfolgt nach folgenden Prinzipien:

1. Entsprechend der angemessenen Aufteilung der elektrischen Leistung wird es im Allgemeinen unterteilt in: Digitalschaltungsbereich (das heißt, Angst vor Störungen und Störungen), Analogschaltungsbereich (Angst vor Störungen), Leistungsantriebsbereich (Störquelle);

2. Schaltungen, die die gleiche Funktion erfüllen, sollten so nah wie möglich platziert werden, und jede Komponente sollte angepasst werden, um die kürzeste Verbindung sicherzustellen; Passen Sie gleichzeitig die relative Position zwischen den Funktionsblöcken an, um die Verbindung zwischen den Funktionsblöcken möglichst prägnant zu gestalten;

3. Für hochwertige Komponenten sollten der Installationsort und die Installationsfestigkeit berücksichtigt werden; Heizkomponenten sollten getrennt von temperaturempfindlichen Komponenten platziert werden, und erforderlichenfalls sollten Wärmekonvektionsmaßnahmen in Betracht gezogen werden;

4. Die I/O-Antriebsvorrichtung befindet sich so nah wie möglich an der Kante der Leiterplatte und dem Lead-Out-Stecker;

5. Der Uhrengenerator (wie Kristalloszillator oder Uhroszillator) sollte so nah wie möglich an der Vorrichtung sein, die die Uhr verwendet;

6. Zwischen dem Leistungseingangsstift jeder integrierten Schaltung und der Masse wird ein Entkopplungskondensator (im Allgemeinen wird ein monolithischer Kondensator mit guter Hochfrequenzleistung verwendet); Wenn der Platinenraum dicht ist, kann er auch um mehrere integrierte Schaltungen herum liegen Fügen Sie einen Tantalkondensator hinzu.

7. Eine Entladungsdiode sollte der Relaisspule hinzugefügt werden (1N4148 ist ausreichend);

8. Die Layoutanforderungen sollten ausgewogen, dicht und geordnet sein, nicht ober-schwer oder schwerköpfig-besondere Aufmerksamkeit ist erforderlich. Bei der Platzierung von Bauteilen ist die tatsächliche Größe der Bauteile (belegte Fläche und Höhe) und zwischen Bauteilen zu berücksichtigen. Um die elektrische Leistung der Leiterplatte und die Machbarkeit und Bequemlichkeit der Produktion und Installation sicherzustellen, sollte die Platzierung der Komponenten angemessen unter der Prämisse geändert werden, dass die oben genannten Prinzipien reflektiert werden können, um sie sauber und schön zu machen, wie die gleichen Komponenten. Sie sollten sauber und in die gleiche Richtung angeordnet sein.

Dieser Schritt hängt mit dem Gesamtbild der Platine und der Schwierigkeit der Verkabelung im nächsten Schritt zusammen, so dass ein wenig Aufwand berücksichtigt werden muss. Beim Verlegen können Sie vorläufige Verkabelung vornehmen und die Orte vollständig berücksichtigen, die sich nicht sicher sind.

Vier, Verkabelung

Die Verdrahtung ist der wichtigste Prozess im gesamten PCB-Design. Dies wirkt sich direkt auf die Leistung der Leiterplatte aus. Im Prozess des PCB-Designs gibt es im Allgemeinen drei Abteilungen der Verdrahtung: Erstens ist das Layout die grundlegendste Anforderung für das PCB-Design. Wenn die Leitungen nicht verbunden sind und es überall fliegende Leitungen gibt, wird es eine minderwertige Platine sein, und man kann sagen, dass Sie noch nicht angefangen haben. Die zweite ist die Zufriedenheit der elektrischen Leistung.

Dies ist ein Maß dafür, ob eine Leiterplatte qualifiziert ist. Dies ist nach der Bereitstellung, passen Sie sorgfältig die Verkabelung an, so dass es die beste elektrische Leistung erzielen kann. Dann kommt Ästhetik. Wenn Ihre Verkabelung richtig verlegt ist, gibt es nichts, was die Leistung der Elektrogeräte beeinträchtigt, aber auf den ersten Blick sieht es unordentlich aus, plus bunt und bunt, dann egal, wie gut Ihre elektrische Leistung ist, es ist immer noch ein Stück Müll in den Augen anderer. Dies bringt große Unannehmlichkeiten für Tests und Wartung. Die Verkabelung sollte ordentlich und gleichmäßig sein, nicht kreuz und nicht in Ordnung. All dies muss erreicht werden, während die Leistung der Elektrogeräte sichergestellt und andere individuelle Anforderungen erfüllt werden, sonst ist es das Ende des Tages.

Fünftens, die wichtigsten Prinzipien bei der Verdrahtung

Unter normalen Umständen sollten die Stromleitung und die Erdungsleitung zuerst verdrahtet werden, um die elektrische Leistung der Leiterplatte sicherzustellen. Soweit die Bedingungen erlauben, verbreitern Sie die Breite der Strom- und Erdungskabel so weit wie möglich, vorzugsweise ist der Erdungskabel breiter als der Stromdraht, ihre Beziehung ist: Erdungskabel>Stromdraht>Signaldraht, normalerweise ist die Signaldrahtbreite: 0.2～0.3mm, Die kleinste Breite kann 0.05～0.07mm erreichen, und das Netzkabel ist im Allgemeinen 1.2～2.5mm. Für die Leiterplatte der digitalen Schaltung kann ein breiter Massedraht verwendet werden, um eine Schleife zu bilden, das heißt, um ein Erdungsnetz zu verwenden (die Masse der analogen Schaltung kann auf diese Weise nicht verwendet werden)

Zuerst verdrahten Sie die Leitungen mit strengen Anforderungen (wie Hochfrequenzleitungen). Die Kanten des Eingangs- und Ausgangsends sollten parallel vermieden werden, um Reflexionsstörungen zu vermeiden. Falls erforderlich, sollte Erdungsdraht zur Isolierung hinzugefügt werden, und die Verkabelung von zwei benachbarten Schichten sollte senkrecht zueinander sein. Parasitische Kopplung kann leicht parallel erfolgen.

Das Gehäuse des Oszillators ist geerdet, und die Taktlinie sollte so kurz wie möglich sein, und sie sollte nicht überall gezeichnet werden. Unter dem Uhroszillationskreis sollte der Bereich des speziellen Hochgeschwindigkeitslogikkreises vergrößert werden, und andere Signalleitungen sollten nicht verwendet werden, um das umgebende elektrische Feld Null nähern zu lassen;

Verwenden Sie 45o Polyline Verdrahtung so viel wie möglich, und 90o Polyline sollte nicht verwendet werden, um die Strahlung von Hochfrequenzsignalen zu reduzieren; (sehr anspruchsvolle Linien sollten auch doppelt gekrümmte Linien verwenden)

Bilden Sie keine Schleife auf einer Signalleitung. Wenn es unvermeidlich ist, sollte die Schleife so klein wie möglich sein; Die Durchkontaktierungen der Signallinie sollten so wenig wie möglich sein;

Die Schlüssellinie sollte so kurz und dick wie möglich sein, und Schutzgrund sollte auf beiden Seiten hinzugefügt werden.

Bei der Übertragung empfindlicher Signale und rauschender Feldbandsignale über Flachkabel sollten diese im Wege von "Erddraht-Signal-Erdungskabel" herausgeführt werden.

Prüfstellen sollten für Schlüsselsignale reserviert werden, um Produktions- und Wartungstests zu erleichtern. Nachdem die schematische Verkabelung abgeschlossen ist, sollte die Verkabelung optimiert werden;

Zur gleichen Zeit, nachdem die vorläufige Netzwerkinspektion und die DRC-Inspektion korrekt sind, wird der nicht verdrahtete Bereich mit Erdungsdraht gefüllt, eine große Fläche der Kupferschicht als Erdungsdraht verwendet und die ungenutzten Stellen auf der Leiterplatte werden mit der Erde als Erdungsdraht verbunden. Oder es kann zu einer mehrschichtigen Leiterplatte gemacht werden, und die Stromversorgung und Massedrähte nehmen jeweils eine Schicht ein.