Leiterplattentechnisch - Die goldene Regel, die sich nie im PCB-Design ändert

PCB ist die physische Plattform für Design und der flexibelste Teil für das elektronische SystemDesign von Originalkomponenten. Dieser Artikel stellt mehrere goldene Regeln des PCB-Leiterplattendesigns vor. Die meisten dieser Vorschriften haben sich seit der kommerziellen PCB-Design wurde vor 25 Jahren geboren, und sind weit verbreitet auf verschiedene PCB-Design Projekte, ob für junge Elektronikdesigner oder mehr. Reife Leiterplattenhersteller haben eine große Führungsrolle.

Leiterplattendesign – die goldene Regel, die sich nie im Leiterplattendesign ändert

Der folgende Inhalt dieses Artikels stellt die zehn effektivsten Entwurfsregeln vor, die Elektronikdesigner bei der Verwendung von EntwurfsSoftware beachten und üben sollten. Leiterplattenlayout Design und kommerzielle Fertigung. Ingenieure müssen diese Regeln nicht in chronologischer Reihenfolge oder relativer Bedeutung ausführen. Sie müssen nur allen folgen, um das Produktdesign stark zu ändern.

Regel 1: Wählen Sie den richtigen Rastersatz und verwenden Sie immer den Rasterabstand, der den meisten Komponenten entspricht. Obwohl Multi-Grid effektiv zu sein scheint, können Ingenieure, die in der frühen Phase des PCB-Layoutdesigns mehr denken können, Probleme bei Abstandseinstellungen vermeiden und die Verwendung von Leiterplatten maximieren. Da viele Geräte mehrere Packungsgrößen verwenden, sollten Ingenieure das Produkt verwenden, das für ihr eigenes Design am besten geeignet ist. Darüber hinaus sind Polygone für Leiterplattenkupfer sehr wichtig. Mehrgitter-Leiterplatten weisen im Allgemeinen polygonale Füllabweichungen auf, wenn polygonales Kupfer aufgetragen wird. Obwohl es nicht so Standard ist, wie auf einem einzigen Netz basiert, kann es mehr als die erforderliche Leiterplattenlebensdauer bieten.

Regel 2: Halten Sie den Pfad am kürzesten und direktesten. Das klingt einfach und üblich, sollte aber in jeder Phase berücksichtigt werden, auch wenn es bedeutet, das Leiterplattenlayout zu ändern, um die Verdrahtungslänge zu optimieren. Dies gilt insbesondere für analoge und Hochgeschwindigkeits-Digitalschaltungen, deren Systemleistung immer teilweise durch Impedanz- und Parasiteneffekte eingeschränkt ist.

Regel 3: Verwenden Sie die Stromschicht so weit wie möglich, um die Verteilung von Stromleitungen und Erdleitungen zu verwalten. Das Power Layer Kupfer ist eine schnellere und einfachere Wahl für die meisten PCB Design Software. Durch den gemeinsamen Anschluss einer großen Anzahl von Drähten ist es möglich sicherzustellen, dass der Strom mit dem höchsten Wirkungsgrad und dem kleinsten Impedanz oder Spannungsabfall bereitgestellt wird, und gleichzeitig ein angemessener Erdrücklauf bereitgestellt wird. Wenn möglich, können Sie auch mehrere Stromversorgungsleitungen im gleichen Bereich der Leiterplatte betreiben, um zu bestätigen, ob die Masseschicht den größten Teil einer bestimmten Schicht der Leiterplatte abdeckt, was für die Interaktion zwischen den laufenden Leitungen auf benachbarten Schichten förderlich ist.

Regel 4: Gruppieren Sie verwandte Komponenten zusammen mit den erforderlichen Prüfpunkten. Zum Beispiel: Platzieren der diskreten Komponenten, die von OpAmp-Operationsverstärker benötigt werden, näher am Gerät, so dass Bypass-Kondensatoren und Widerstände mit ihnen zusammenarbeiten können, wodurch die in der zweiten Regel genannte Verdrahtungslänge optimiert wird, während auch Tests und Fehlererkennung ermöglicht werden.

Regel 5: Kopieren Sie die erforderliche Leiterplatte mehrmals auf eine andere größere Leiterplatte für das Ausschießen von Leiterplatten. Die Wahl der Größe, die für die vom Hersteller verwendeten Geräte am besten geeignet ist, hilft, die Kosten für Prototyping und Herstellung zu senken. Führen Sie zuerst das Leiterplattenlayout auf dem Panel durch, kontaktieren Sie den Leiterplattenhersteller, um die bevorzugten Größenangaben für jedes Panel zu erhalten, ändern Sie dann Ihre Designspezifikationen und versuchen Sie, Ihr Design innerhalb dieser Plattengrößen mehrfach zu wiederholen.

Regel 6: Komponentenwerte integrieren. Als Konstrukteur wählen Sie diskrete Komponenten mit höheren oder niedrigeren Bauteilwerten bei gleicher Leistung. Durch die Integration in einen kleineren Standardwertbereich kann die Stückliste vereinfacht und Kosten gesenkt werden. Wenn Sie eine Reihe von Leiterplattenprodukten haben, die auf dem Wert der bevorzugten Komponente basieren, wird es für Sie förderlicher sein, die richtige Bestandsverwaltungsentscheidung aus einer längerfristigen Perspektive zu treffen.

Regel 7: Führen Sie so viel wie möglich Designregelprüfungen (DRC) durch. Obwohl es nur kurze Zeit dauert, die DRC-Funktion auf der PCB-Software auszuführen, können Sie in einer komplexeren Designumgebung, solange Sie während des Designprozesses immer Prüfungen durchführen, viel Zeit sparen. Das ist eine gute Angewohnheit, die es wert ist, beizubehalten. Jede Verdrahtungsentscheidung ist entscheidend, und Sie können jederzeit an die wichtigsten Verdrahtungen erinnert werden, indem Sie DRC implementieren.

Regel 8: Verwenden Sie Siebdruck flexibel. Siebdruck kann verwendet werden, um verschiedene nützliche Informationen für die zukünftige Verwendung durch Leiterplattenhersteller, Service- oder Testingenieure, Installateure oder Geräte-Debugger zu markieren. Markieren Sie nicht nur eindeutige Funktions- und Prüfpunktetiketten, sondern markieren Sie auch die Richtung der Komponenten und Steckverbinder so weit wie möglich, auch wenn diese Kommentare auf der Unterseite der auf der Leiterplatte verwendeten Bauteile gedruckt sind (nachdem die Leiterplatte montiert ist). Die vollständige Anwendung der Siebdrucktechnologie auf den oberen und unteren Oberflächen der Leiterplatte kann wiederholte Arbeiten reduzieren und den Produktionsprozess rationalisieren.

Regel 9: Entkopplungskondensatoren müssen ausgewählt werden. Versuchen Sie nicht, Ihr Design zu optimieren, indem Sie die Entkopplung der Stromleitungen vermeiden und auf Basis der Grenzwerte im Bauteildatenblatt basieren. Kondensatoren sind preiswert und langlebig. Sie können so viel Zeit wie möglich damit verbringen, die Kondensatoren zusammenzubauen. Befolgen Sie gleichzeitig Regel 6 und verwenden Sie den Standardwertbereich, um Ihr Inventar ordentlich zu halten.

Regel 10: Generieren Leiterplattenherstellungsparameter und vor der Einreichung zur Produktion überprüfen. Obwohl die meisten Leiterplattenhersteller glücklich sind, es direkt herunterzuladen und für Sie zu verifizieren, Es ist am besten, wenn Sie zuerst die Gerber-Datei ausgeben und einen kostenlosen Viewer verwenden, um zu überprüfen, ob es wie erwartet ist, um Missverständnisse zu vermeiden. Durch persönliche Überprüfung, Sie können sogar einige fahrlässige Fehler finden, und somit Verluste durch Fertigstellung der Produktion nach falschen Parametern vermeiden.

Da das Teilen von Schaltungsdesign immer weiter verbreitet wird und interne Teams sich mehr und mehr auf Referenzdesigns verlassen, werden grundlegende Regeln, die den oben genannten ähneln, weiterhin ein Merkmal des Leiterplattendesigns sein. Wir glauben, dass dies für das PCB-Design sehr wichtig ist. Mit der Klarstellung dieser Grundregeln können Entwickler den Wert ihrer Produkte sehr flexibel steigern und die von ihnen hergestellten Leiterplatten optimal nutzen. Selbst ein Anfänger im Leiterplattendesigner kann den Lernprozess beschleunigen und das Vertrauen erhöhen, solange diese Grundregeln beachtet werden.