Leiterplattentechnisch - Der ganze Prozess des PCB-Leiterplattendesigns

PCB is the abbreviation of English Printed Circuit Board (printed circuit board or printed circuit board). Allgemein, Leitfähige Muster aus gedruckten Schaltungen, gedruckte Bauteile, oder eine Kombination beider auf Dämmstoffen nach einem vorgegebenen Design werden gedruckte Schaltungen genannt.

Leiterplatten wurden in 1936 geboren, und die Vereinigten Staaten haben diese Technologie im 1943 ausgiebig in Militärradios eingesetzt; Leiterplattentechnologie ist seit Mitte der 1950er Jahre weit verbreitet. Zur Zeit, PCB ist die "Mutter der elektronischen Produkte" geworden, und seine Anwendungen haben fast alle Klemmenbereiche der Elektronikindustrie durchdrungen, einschließlich Computer, Kommunikation, Unterhaltungselektronik, industrielle Steuerung, Medizinische Instrumente, Nationale Verteidigung, Militärindustrie, Luft- und Raumfahrt und viele andere Bereiche.

Abgesehen davon, wie ist die Leiterplatte entworfen?

1. Vorbereitungen

Einschließlich der Erstellung von Bauteilbibliotheken und Schaltplänen. Bevor wir mit dem PCB-Design fortfahren, müssen wir zuerst die schematische SCH-Komponentenbibliothek und die PCB-Komponentenverpackungsbibliothek vorbereiten.

Die PCB-Komponentenpaket-Bibliothek wird am besten vom Ingenieur basierend auf den Standardgrößendaten des ausgewählten Geräts erstellt. Richten Sie im Prinzip zuerst die PC-Komponentenpaketenbibliothek ein und richten Sie dann die schematische SCH-Komponentenbibliothek ein.

Die Anforderungen an die Leiterplattenkomponentenverpackungsbibliothek sind hoch, was sich direkt auf die Installation der Leiterplatte auswirkt; Die Anforderungen an die SCH-Bauteilbibliothek sind relativ locker, achten Sie jedoch darauf, die Pin-Attribute und die entsprechende Beziehung zur PCB-Bauteilverpackungsbibliothek zu definieren.

2. Leiterplattenstruktur

Zeichnen Sie entsprechend der ermittelten Leiterplattengröße und der verschiedenen mechanischen Positionierung den Leiterplattenrahmen in der PCB-Designumgebung und platzieren Sie die erforderlichen Anschlüsse, Tasten/Schalter, Schraubenlöcher, Montagelöcher usw. entsprechend den Positionierungsanforderungen.

Berücksichtigen und bestimmen Sie vollständig den Verdrahtungsbereich und den Verdrahtungsbereich (wie viel Fläche um das Schraubenloch zum Verdrahtungsbereich gehört).

3. Leiterplattenlayout Design

Das Layout-Design besteht darin, die Komponenten entsprechend den Designanforderungen in den Leiterplattenrahmen zu platzieren. Generieren Sie die Netzliste (Design-Create Netlist) im Schaltplan-Tool und importieren Sie dann die Netzliste (Design-Import Netlist) in die PCB-Software. Nachdem die Netzliste erfolgreich importiert wurde, existiert sie im Hintergrund der Software. Durch die Platzierungsoperation können alle Geräte aufgerufen werden, und es gibt eine Flying Line Prompt Verbindung zwischen den Pins. Zu diesem Zeitpunkt kann das Layout-Design des Geräts durchgeführt werden.

PCB Layout Design ist der erste wichtige Prozess im gesamten PCB Design Prozess. Je komplexer die Leiterplatte, desto besser kann das Layout die Schwierigkeit der späteren Verdrahtung direkt beeinflussen.

Layoutdesign hängt von den grundlegenden Schaltungskenntnissen und der reichen Designerfahrung des Leiterplattendesigners ab, die eine höhere Anforderung für den Leiterplattendesigner ist. Elementare Leiterplattendesigner haben wenig Erfahrung und eignen sich für kleine Modullayoutentwürfe oder PCB-Layoutentwurfsaufgaben mit geringer Gesamtschwierigkeit der Leiterplatte.

4. Leiterplattenverdrahtung

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

Im PCB-Designprozess hat die Verdrahtung im Allgemeinen drei Bereiche:

Die erste ist die Verteilung, die die grundlegendste Eingangsvoraussetzung für PCB-Design ist;

Die zweite ist die Zufriedenheit mit der elektrischen Leistung, die ein Standard ist, um zu messen, ob eine Leiterplatte qualifiziert ist. Nachdem die Verkabelung verlegt ist, stellen Sie die Verkabelung sorgfältig ein, um die beste elektrische Leistung zu erzielen;

Drittens, ordentliche und schöne, chaotische Verdrahtung, selbst wenn die elektrische Leistung übergeben wird, verursacht es große Unannehmlichkeiten für die spätere Änderung der Platinenoptimierung und Prüfung und Wartung. Die Verdrahtungsanforderungen sind ordentlich und einheitlich, und sie können nicht gekreuzt und ungeordnet werden.

5. Verdrahtungsoptimierung und Siebdruckplatzierung

"PCB-Design ist nicht das Beste, nur besser", "PCB-Design ist eine Kunst der Fehler", dies liegt hauptsächlich daran, dass PCB-Design die Designanforderungen aller Aspekte der Hardware realisieren muss, und individuelle Anforderungen können miteinander in Konflikt stehen. Bärenpfote kann nicht beides haben.

Zum Beispiel: Ein PCB-Designprojekt muss nach Bewertung durch den Leiterplattendesigner als 6-Lagenplatte entworfen werden, aber die Produkthardware muss aus Kostengründen als 4-Lagenplatte ausgelegt werden, so dass die Signal-Abschirmungs-Masseschicht nur geopfert werden kann, was zu benachbarten Verdrahtungen führt. Das Signal-Übersprechen zwischen den Schichten nimmt zu und die Signalqualität nimmt ab.

Die allgemeine Konstruktionserfahrung ist: Die Zeit zur Optimierung der Verkabelung ist doppelt so lang wie die erste Verkabelung.

Nachdem die PCB-Layoutoptimierung abgeschlossen ist, ist eine Nachbearbeitung erforderlich. Das erste, was zu tun ist, ist das Siebdrucklogo auf der Leiterplattenoberfläche. Die unteren Siebdruckzeichen müssen während des Designs gespiegelt werden, um Verwechslungen mit dem oberen Siebdruck zu vermeiden.

6. Inspektion des Netzes DRK und Strukturinspektion

Die Qualitätskontrolle ist ein wichtiger Teil des PCB-Designprozesses. Allgemeine Qualitätskontrollmethoden umfassen: Entwurfs-Selbstinspektion, Entwurfs-gegenseitige Inspektion, Expertenprüfungen, spezielle Inspektionen usw.

Schematische Diagramme und Strukturelementdiagramme sind die grundlegendsten Entwurfsanforderungen. Netzwerk-DRC-Inspektion und Strukturinspektion sollen bestätigen, dass das PCB-Design die beiden Eingangsbedingungen der Schaltnetzliste und des Strukturelementdiagramms erfüllt.

Allgemein, Leiterplattendesigner haben ihre eigene kumulierte Designqualitätsprüfung Checkliste, wenn die Einträge teilweise aus den Spezifikationen des Unternehmens oder der Abteilung stammen, und der andere Teil kommt aus ihren eigenen Erfahrungszusammenfassungen. Spezielle Inspektionen umfassen Valor Inspektion und DFM Inspektion des Designs. Diese beiden Teile konzentrieren sich auf die PCB-Design and output back-end Prozessing gerber files.

7. Leiterplattensystem

Bevor die Leiterplatte formal verarbeitet und hergestellt wird, muss der Leiterplattendesigner mit dem PE des Leiterplattenlieferanten kommunizieren, um die Bestätigungsfragen des Herstellers zur Leiterplattenbearbeitung zu beantworten.

Dies umfasst, ist aber nicht beschränkt auf: Auswahl des Leiterplattenmodells, Anpassung der Leiterplattenbreite und des Leitungsabstands, Anpassung der Impedanzsteuerung, Anpassung der Leiterplattenstapeldicke, Oberflächenbehandlungstechnologie, Öffnungstoleranz und Lieferstandards usw.