Leiterplattentechnisch - ​ PCB Design Fähigkeiten: weniger Löcher, weniger Wicklung, weniger Automatisierung

This article will explore seven basic (and critical) skills and strategies for both novice and veteran printed Leiterplatte (PCB) design. Solange Sie mehr Aufmerksamkeit auf diese Fähigkeiten in der PCB-Design Prozess, Sie und Ihr Team können Re-Design-Zeiten reduzieren, Verkürzung der Konstruktionszeit, und erleichtert die Diagnose der Gesamtergebnisse des Entwurfs; Lassen Sie uns sie nachstehend einen nach dem anderen betrachten.

1. Vertraut mit Leiterplattenfabrik Hertellungsverfahren

In dieser Ära der fabellosen IC-Industrie-Dominanz kennen viele Ingenieure die Leiterplattenproduktionsschritte und chemischen Behandlungsprozesse auf der Grundlage ihrer Konstruktionsdateien tatsächlich nicht; das ist nicht überraschend. Dieser Mangel an praktischem Wissen führt jedoch häufig dazu, dass Anfänger unnötige und komplexere Konstruktionsentscheidungen treffen.

Muss das Design wirklich so kompliziert sein? Ist es nicht möglich, ein größeres Netz für die Verdrahtung zu verwenden, wodurch die Kosten der Leiterplatte gesenkt und die Zuverlässigkeit verbessert wird? Andere Fehler, die PCB-Design-Neulinge wahrscheinlich machen, sind unnötige kleine Durchgangsgrößen, blinde Durchkontaktierungen und vergrabene Durchkontaktierungen. Diese fortschrittlichen Durchgangsstrukturen sind eine Waffe für PCB-Designer, aber ihre Wirksamkeit ist stark kontextualisiert. Obwohl sie nutzbare Werkzeuge sind, bedeuten sie nicht, dass sie verwendet werden müssen.

2. Der Schaltplan kann die Entwurfsaufgabe vereinfachen

Manchmal scheint nur das Entwerfen einer einfachen Leiterplatte, das Zeichnen von Schaltplänen (Schaltplänen) eine Zeitverschwendung zu sein; Vor allem, wenn Sie bereits Erfahrung in der Fertigstellung von ein oder zwei Entwürfen haben. Aber für Menschen, die zum ersten Mal Leiterplatten entwerfen, kann das Zeichnen von Schaltplänen auch eine schwierige Aufgabe sein. Überspringen des Schaltplans ist eine Strategie, die oft von Anfängern und Konstrukteuren mit moderater Erfahrung angenommen wird, aber bitte entwickeln Sie Ihre Verkabelung anhand eines vollständigen Schaltplans, der als Referenz verwendet werden kann, um sicherzustellen, dass Ihre Verkabelungen abgeschlossen werden können.; Das Folgende ist der Grund.

Zunächst einmal ist das Schaltplan die visuelle Darstellung der Leiterplattenschaltung, die mehrere Informationsebenen übermitteln kann; Die Teilbereiche der Schaltung sind auf mehreren Seiten detailliert gezeichnet, und die der Funktion entsprechenden Komponenten können unabhängig vom endgültigen physikalischen Layout in benachbarten Positionen angeordnet werden. Zweitens, weil das Schaltplansymbol jeden Pin jeder Komponente markiert, ist es einfach, die abgetrennten Pins zu überprüfen; Mit anderen Worten, unabhängig davon, ob die formalen Regeln, die die Schaltung beschreiben, befolgt werden, hilft Ihnen das Schaltplan schnell zu visualisieren Bestimmen, um die Integrität der Schaltung sicherzustellen.

Wenn es beim Entwurf der Leiterplatte einen Schaltplan gibt, der als Basisvorlage verwendet werden kann, kann dies die Verdrahtungsaufgabe vereinfachen. Verwenden Sie die Schaltplansymbole, um die Verbindung abzuschließen, und gleichzeitig werden Sie die Verdrahtungsherausforderung meistern, ohne über diese Verbindungen nachdenken zu müssen; Am Ende speichern Sie die Konstruktionsüberarbeitung, da Sie die Verkabelungsverbindungen erfasst haben, die in der ersten Revision fehlten.

3. Verwenden Sie den automatischen Router, aber verlassen Sie sich nicht darauf

Die meisten professionellen PCB-CAD-Tools haben automatische Router, aber wenn Sie die Leiterplatte nicht sehr professionell entwerfen, können die automatischen Router nur verwendet werden, um den Entwurf vorläufig zu machen; Für die Leiterplattenschaltung ist der automatische Router kein Ein-Klick. Für die fertige Lösung sollten Sie immer noch wissen, wie Sie ihn manuell verdrahten.

Wenn Sie erwägen, einen Auto-Router zu verwenden, fragen Sie sich: “Nachdem ich die Auto-Router-Beschränkungen für die Platine festgelegt und sogar die Beschränkungen für jede Leiterbahn auf dem Schaltplan festgelegt habe, wie viel Zeit habe ich? Manuelle Verkabelung? "Erfahrene Konstrukteure werden den größten Teil ihrer Energie auf das anfängliche Bauteillayout konzentrieren. Fast die Hälfte der gesamten Konstruktionszeit wird der Optimierung des Bauteillayouts unter folgenden drei Aspekten gewidmet:

Vereinfachte Verkabelung – minimieren Sie das Kreuzen von fliegenden Drähten (Rattennest, Rattennest, Rattennest) und so weiter.

Nähe der Komponenten – je kürzer die Wicklung, desto besser.

Überlegungen zum Signalzeitpunkt.

4. Betrachten Sie die Brettgröße und den aktuellen

Die meisten Menschen, die sich mit elektronischem Design beschäftigen, wissen, dass fließende Elektronen genauso wie ein Fluss entlang eines Flusses auf Kehlpunkte und Engpässe stoßen können; Dies wird direkt auf die Konstruktion von Kfz-Sicherungen angewendet. Durch die Kontrolle der Dicke und Form der Spur (U-förmige Biegung, V-förmige Biegung, S-förmige, etc.) kann die Sicherung kalibriert werden, um am Kehlpunkt zu blasen, wenn der Strom überlastet ist.

5. Vermeiden Sie das Risiko von Splittern

Sliver ist ein Herstellungsfehler, der am besten durch korrektes Leiterplattendesign bewältigt werden kann (Abbildung 1); Um das Problem des Splitters zu verstehen, müssen wir den chemischen Ätzprozess überprüfen. Chemisches Ätzen dient dazu, unnötiges Kupfer zu zersetzen, aber wenn das zu ätzende Teil besonders lang, dünn und Flocken ist, werden diese Formen manchmal abgezogen, bevor sie vollständig zersetzt werden; solche Lappen schweben in der chemischen Lösung. Es kann zufällig auf eine andere Leiterplatte fallen.

In diesem Fall ist die schmale Abschirmung zwischen den Leiterbahnen sicher für die Leiterplatte

Abbildung 1 In diesem Fall ist die schmale Abschirmung zwischen den Leiterbahnen sicher für die Leiterplatte.

Es ist auch möglich, dass das Risiko besteht, dass der Split auf der ursprünglichen Platine verbleibt; Wenn die Spalte schmal genug ist, kann der Säurebecken unten genug Kupfer korrodieren, um die Spalte teilweise abzulösen. Infolgedessen klebten die Splitter wie Flaggen an der Platine und schwebten herum, und am Ende fielen sie zwangsläufig auf die Platine und verursachten Kurzschluss anderer Spuren.

6. Folgen Sie der Demokratischen Republik Kongo

Die Einstellung des Autorouters richtet sich normalerweise an die Designfunktion, und der Design Rule Checker (DRC) wird im Allgemeinen verwendet, um die Designbeschränkungen des Herstellers zu erfassen. Obwohl der Einstellungsprozess auch umständlich ist, ist er viel besser als der Auto-Router. Die meisten Designteams werden schließlich eine Reihe von Designregeln mit dem Ziel aufstellen, die Produktionskosten für blanke Platten zu standardisieren, den Ertrag zu maximieren und Montage, Inspektion und Prüfung so konsistent wie möglich zu gestalten.

Um all diese Probleme zu lösen, haben viele PCB-Design-Tools integrierte DRC-einige Tools nennen sie "Constraint Manager" – wenn Sie bearbeiten, markiert DRC interaktiv Designverletzungen; Sobald Sie die DRC-Regeln für den Hersteller Ihrer Wahl festgelegt haben, seien Sie bereit, Fehler ernst zu nehmen.

7. Lernen Sie bestehende Gießereipartner kennen

Nach Erörterung der Rahmenbedingungen der Demokratischen Republik Kongo, das letzte (PCB) Design Geheimnis ist fast – aber nicht völlig – überflüssig; Neben der Unterstützung bei der korrekten Festlegung der Regeln der Demokratischen Republik Kongo, ist wichtig für Ihre Leiterplatte Design an den Hersteller zu senden. Soweit ich weiß, Ich kann zusätzliche Hilfe vor der Einreise bekommen..