Leiterplattentechnisch - Austausch von Wissen über PCB-Design

1. Das 4-Lagen-Brett von oben nach unten ist: Signalebene Schicht, Masse, Stromversorgung, Signalebene Schicht;

Die 6-schichtige Platte von oben nach unten ist: Signalebene Schicht, Masse, Signal innere elektrische Schicht, Signal innere elektrische Schicht, Stromversorgung, Signalebene Schicht. Für Leiterplatten mit 6 oder mehr Schichten (der Vorteil ist: Antiinterferenzstrahlung), wird die innere elektrische Schicht bevorzugt geführt, und die innere elektrische Schicht kann die Entwurfsanforderungen nicht erfüllen, dann wird die ebene Schicht für die Verdrahtung ausgewählt. Es ist verboten, Drähte von der Erdungs- oder Energieebene zu leiten (Grund: es teilt die Energieebene und erzeugt parasitäre Effekte).

(2). Wenn FPGA-Geräte in der designed PCB, Die Quartus II Software muss verwendet werden, um die Pinszuordnung vor dem Zeichnen des Schaltplans zu überprüfen. ((Einige spezielle Pins im FPGA können nicht als gewöhnliches IO verwendet werden)).

3. Verdrahtung des Mehrstromversorgungssystems:

Wird das FPGA+DSP-System als 6-Lagen-Platine verwendet, gibt es in der Regel mindestens 3.3V+1.2V+1.8V+5V.

3.3V ist im Allgemeinen die Hauptstromversorgung, und die Leistungsschicht wird direkt verlegt, und das globale Stromversorgungsnetz kann leicht durch die Durchkontaktierungen geführt werden;

5V kann im Allgemeinen der Stromeingang sein, und nur eine kleine Fläche von Kupfer wird benötigt. Und so dick wie möglich.

1.2V und 1.8V sind die Kernstromversorgung (wenn Sie direkt die Drahtverbindungsmethode verwenden, werden Sie große Schwierigkeiten bei BGA-Geräten haben). Versuchen Sie, 1.2V und 1.8V während des Layouts zu trennen, und lassen Sie 1.2V oder 1.8V anschließen Die Komponenten sind in einem kompakten Bereich angeordnet und durch Kupferhaut verbunden.

Kurz gesagt, da das Stromversorgungsnetz über die gesamte Leiterplatte verteilt ist, wird es sehr kompliziert und lang sein, wenn es geroutet wird. Die Methode der Kupferverlegung ist eine gute Wahl!

4.Die Verdrahtung zwischen den benachbarten Schichten der Mehrschichtplatte nimmt eine Kreuzmethode an, der Zweck ist: die elektromagnetische Störung zwischen den parallelen Drähten zu reduzieren und die Verdrahtung zu erleichtern.

5. Die analoge Schaltung und die digitale Schaltung sollten isoliert werden. Wie wird die Isolationsmethode angewendet? Trennen Sie während des Layouts die für analoge Signale verwendeten Geräte von den Geräten digitaler Signale und schneiden Sie dann über den AD-Chip! Das analoge Signal wird mit analoger Masse, analoger Masse/analoger Stromversorgung verlegt und das digitale Netzteil wird an einem einzigen Punkt durch eine Induktivität/magnetische Perle angeschlossen.

6. PCB-Design basierend auf PCB-Design-Software kann auch als Software-Entwicklungsprozess betrachtet werden. Software Engineering widmet der Idee der "iterativen Entwicklung", um die Wahrscheinlichkeit von Leiterplattenfehlern zu reduzieren.

(1) Überprüfen Sie das schematische Diagramm, achten Sie besonders auf die Leistung und Masse des Geräts (Leistung und Masse sind das Blut des Systems, und es kann keine Fahrlässigkeit geben);

(2) Zeichnung der Leiterplattenpakete(confirm whedier the pins in the schematic diagram are wrong);

(3) Nachdem Sie die PCB-Paketgröße nacheinander bestätigt haben, fügen Sie ein Verifizierungsetikett hinzu und fügen Sie es der Paketbibliothek dieses Designs hinzu;

(4) Importieren Sie die Netzliste und passen Sie die Signalfolge im Schaltplan während des Layouts an (automatische Nummerierungsfunktion der OrCAD-Komponenten kann nach dem Layout nicht mehr verwendet werden);

(5) Manuelle Verdrahtung (überprüfen Sie das Stromerdungsnetz während des Stoffs, wie ich zuvor sagte: das Stromnetz verwendet die Kupfermethode, also verwenden Sie weniger Verdrahtung);

Mit einem Wort, die Leitideologie beim PCB-Design besteht darin, das schematische Diagramm des Paketlayouts während des Zeichnens zurückzuziehen und zu korrigieren (unter Berücksichtigung der Korrektheit der Signalverbindung und der Bequemlichkeit des Signalroutings).

7. Der Kristalloszillator sollte so nah wie möglich am Chip sein, und es sollte keine Verkabelung unter dem Kristalloszillator geben, und die Netzwerk-Kupferhaut sollte verlegt werden. Uhren, die vielerorts verwendet werden, sind in einem baumförmigen Uhrenbaum verdrahtet.

8.Die Anordnung der Signale auf dem Stecker hat einen großen Einfluss auf die Schwierigkeit der Verdrahtung, so dass es notwendig ist, die Signale auf dem Schaltplan während der Verdrahtung anzupassen (aber die Komponenten nicht umzunummerieren).

9. Entwurf des Mehrplatinenverbinders:

(1) Verwenden Sie flache Kabelverbindung: die oberen und unteren Schnittstellen sind die gleichen;

(2) Gerader Sockel: die oberen und unteren Schnittstellen sind gespiegelt und symmetrisch,

10. Auslegung des Modulanschlusssignals:

(1) Wenn die beiden Module auf der gleichen Seite der Leiterplatte platziert sind, sollte die Seriennummer des Supervisors mit dem kleinen verbunden und mit dem großen (Spiegelverbindungssignal) verbunden werden;

(2) Wenn zwei Module auf verschiedenen Seiten der Leiterplatte platziert sind, sollte die Seriennummer des Steuerungssystems an klein und groß angeschlossen werden.

Dadurch wird das Signal zum Kreuzen wie im rechten Bild oben platziert. Natürlich ist die obige Methode keine Regel. Ich sage immer, dass sich alles nach Bedarf ändert (das kann nur von Ihnen selbst verstanden werden), aber in vielen Fällen ist das Entwerfen auf diese Weise sehr nützlich.

11. Entwurf der Stromerdschleife:

Der Erdschleifenbereich der Stromversorgung ist groß und anfällig für elektromagnetische Störungen. Durch die Verbesserung sind die Stromversorgung und der Erdungskabel nah an der Verdrahtung, was den Schleifenbereich reduziert und die elektromagnetischen Störungen reduziert (679/12.8, etwa 54-mal). Daher sollten Strom und Masse so nah wie möglich an der Spur sein! Und die Signalleitung sollte so weit wie möglich vermieden werden, um die Leitung zu laufen, um den gegenseitigen Induktivitätseffekt zwischen den Signalen zu reduzieren.

12. Wählen Sie einen guten Erdungspunkt: Der Erdungspunkt ist oft der wichtigste

Ich weiß nicht, wie viele Ingenieure und Techniker über den kleinen Erdungspunkt gesprochen haben, der seine Bedeutung zeigt. Unter normalen Umständen ist eine gemeinsame Masse erforderlich, wie zum Beispiel: mehrere Erdungskabel des Vorwärtsverstärkers sollten zusammengeführt und dann mit der Haupterde verbunden werden usw. In Wirklichkeit ist es schwierig, dies vollständig aufgrund verschiedener Einschränkungen zu erreichen, aber wir sollten unser Bestes versuchen, es zu befolgen. Dieses Problem ist in der Praxis recht flexibel. Jeder hat seine eigenen Lösungen. Es ist leicht zu verstehen, ob sie es für eine bestimmte Leiterplatte erklären können.

13. Es muss eine vernünftige Richtung geben

Wie Eingang/Ausgang, AC/DC, starkes/schwaches Signal, Hochfrequenz/Niederfrequenz, Hochspannung/Niederspannung, etc. Ihre Richtung sollte linear sein (oder getrennt), und sie sollten sich nicht miteinander vermischen. Sie soll gegenseitige Einmischung verhindern. Der beste Trend liegt in einer geraden Linie, ist aber im Allgemeinen nicht einfach zu erreichen. Der ungünstigste Trend ist ein Kreis. Glücklicherweise kann die Isolation verbessert werden. Für DC, kleines Signal, Niederspannungs-PCB-Design-Anforderungen können niedriger sein. Also ist "vernünftig" relativ.

14. Angemessene Anordnung der Leistungsfilter-/Entkopplungskondensatoren

Grundsätzlich sind im Schaltplan nur eine Anzahl von Leistungsfilter/Entkopplungskondensatoren gezeichnet, jedoch nicht angegeben, wo sie angeschlossen werden sollen. Tatsächlich sind diese Kondensatoren für Schaltgeräte (Gate-Schaltungen) oder andere Komponenten eingerichtet, die gefiltert/entkoppelt werden müssen. Diese Kondensatoren sollten so nah wie möglich an diesen Komponenten platziert werden. Wenn sie zu weit weg sind, haben sie keine Wirkung. Interessanterweise wird das Problem des Erdungspunktes weniger offensichtlich, wenn die Filter-/Entkopplungskondensatoren richtig angeordnet sind.

15. Der Drahtdurchmesser der Linie erfordert, dass die Größe des vergrabenen Lochs angemessen ist

Wenn möglich, sollten breite Linien niemals dünn sein; Hochspannungs- und Hochfrequenzleitungen sollten rund und rutschig sein, ohne scharfe Fasen, und Ecken sollten nicht rechtwinklig sein. Der Erdungsdraht sollte so breit wie möglich sein, und es ist am besten, eine große Fläche von Kupfer zu verwenden, was das Problem der Erdungspunkte erheblich verbessern kann. Die Größe des Pads oder Durchgangs ist zu klein, oder die Größe des Pads und die Lochgröße sind nicht richtig aufeinander abgestimmt. Ersteres ist ungünstig für manuelle Bohrungen und letzteres ist ungünstig für CNC-Bohrungen. Es ist einfach, die Pads in eine "c"-Form zu bohren und die Pads abzubohren. Der Draht ist zu dünn, und die große Fläche des nicht verdrahteten Bereichs ist nicht mit Kupfer versehen, was leicht ungleichmäßige Korrosion verursachen kann. Das heißt, wenn der nicht verdrahtete Bereich korrodiert ist, ist der dünne Draht wahrscheinlich überkorrodiert, oder es kann scheinen, gebrochen oder vollständig gebrochen zu sein. Daher besteht die Rolle des Setzens von Kupfer nicht nur darin, die Fläche des Erdungsdrahts und die Störfestigkeit zu erhöhen.

16. Anzahl der Durchkontaktierungen, Lötstellen und Leitungsdichte

Einige Probleme sind in der frühen Phase der Schaltungsproduktion nicht leicht zu finden, und sie neigen dazu, in der späteren Phase aufzutreten. Wenn es zum Beispiel zu viele Drahtlöcher gibt, wird die geringste Nachlässigkeit im Kupfersinkenprozess versteckte Gefahren begraben. Daher sollte das Design die Linienlöcher minimieren. Die Dichte der parallelen Linien in der gleichen Richtung ist zu groß, und es ist leicht, beim Schweißen zusammenzufügen. Daher sollte die Liniendichte entsprechend dem Niveau des Schweißprozesses bestimmt werden. Der Abstand der Lötstellen ist zu klein, was dem manuellen Schweißen nicht förderlich ist, und die Schweißqualität kann nur durch Verringerung der Arbeitseffizienz gelöst werden. Andernfalls bleiben versteckte Gefahren bestehen. Daher sollte der Mindestabstand der Lötstellen durch umfassende Berücksichtigung der Qualität und Arbeitseffizienz des Schweißpersonals bestimmt werden.

Wenn Sie die oben genannten PCB-Leiterplattendesign-Vorsichtsmaßnahmen vollständig verstehen und beherrschen können, the Leiterplattenfabrik kann die Entwurfseffizienz und Produktqualität erheblich verbessern. Die Korrektur bestehender Fehler während der Produktion spart viel Zeit und Kosten, und Einsparung von Nacharbeitszeit und Materialeinsatz.