Diseño electrónico - ¿¿ qué es el diseño de pcb?

La placa de circuito se refiere al uso del software de automatización de diseño electrónico (eda) para diseñar la placa de circuito y diseñar el diseño y la conexión del Circuito de la placa de circuito impreso (pcb). El diseño de PCB se refiere principalmente al diseño de diseño, que debe considerar el diseño de conexiones externas. La placa de circuito es una parte importante de los productos electrónicos, que pueden conectar componentes electrónicos y transmitir señales a través de cables eléctricos.

¿¿ cómo diseñar pcb?

El diseño requiere diferentes configuraciones de puntos en diferentes etapas, y en la etapa de diseño se pueden utilizar grandes puntos de cuadrícula para el diseño de equipos; Para dispositivos grandes como IC y conectores no localizados, se puede seleccionar una precisión de cuadrícula de 50 - 100 milímetros para el diseño, mientras que para dispositivos pequeños pasivos como resistencias, condensadores e inductores, se puede utilizar una precisión de cuadrícula de 25 milímetros para el diseño. La precisión de los puntos de cuadrícula grande favorece la alineación del equipo y la estética del diseño.

1. reglas de diseño de PCB

1) en general, todos los componentes deben colocarse en el mismo lado de la placa de circuito. Solo cuando los componentes de la capa superior son demasiado densos, algunos dispositivos altamente limitados y de baja fiebre, como resistencias de chip, condensadores de chip e IC de chip, pueden colocarse en la capa inferior.

2) bajo la premisa de garantizar el rendimiento eléctrico, los componentes deben colocarse en la cuadrícula, dispuestos en paralelo o verticalmente entre sí, ordenados y hermosos. En general, los componentes no permiten superposiciones; La disposición de los componentes debe ser compacta y los componentes deben distribuirse uniformemente y densamente en toda la disposición.

3) la distancia mínima entre los patrones de almohadilla adyacentes de diferentes componentes en la placa de circuito debe ser de al menos 1 mm.

4) la distancia al borde de la placa de circuito generalmente no es inferior a 2 mm. la mejor forma de la placa de circuito es el rectángulo, con una relación de aspecto de 3: 2 o 4: 3. Cuando el tamaño de la placa de circuito sea superior a 200 mm x 150 mm, se debe considerar la resistencia mecánica que la placa de circuito puede soportar.

2. habilidades de diseño de PCB

En el diseño del diseño del pc, es necesario analizar las unidades de la placa de circuito y diseñar el diseño de diseño de acuerdo con sus funciones. Al organizar todos los componentes del circuito, se deben seguir los siguientes principios:

1) organizar la ubicación de cada unidad de circuito funcional de acuerdo con el proceso del circuito, para que el diseño facilite el flujo de la señal y mantenga la dirección de la señal lo más consistente posible.

2) diseño centrado en los componentes centrales de cada unidad funcional. Los componentes deben colocarse de manera uniforme, holística y compacta en el pcb, reduciendo y acortando al mínimo los cables y conexiones entre cada componente.

3) para los circuitos que funcionan a alta frecuencia, se deben considerar los parámetros de distribución entre los componentes. Por lo general, los circuitos deben estar dispuestos en la medida de lo posible en paralelo con los componentes, lo que no solo es hermoso, sino que también es fácil de ensamblar y soldar, lo que facilita la producción a gran escala.

3. pasos de diseño de PCB

Diseño de diseño

En los pcb, los componentes especiales se refieren a los componentes clave de la parte de alta frecuencia, los componentes centrales en el circuito, los componentes vulnerables a la interferencia, los componentes de alta tensión, los elementos de alta calefacción y algunos elementos heterosexuales. La ubicación de estos elementos especiales debe analizarse cuidadosamente, y la disposición de la banda debe cumplir con los requisitos de la función del circuito y las necesidades de producción. Su colocación inadecuada puede causar problemas de compatibilidad del circuito y problemas de integridad de la señal, lo que puede conducir a un diseño fallido de pcb.

Al diseñar cómo colocar componentes especiales, lo primero que hay que tener en cuenta es el tamaño del pcb. Kuaishou señaló que cuando el tamaño del PCB es demasiado grande, el cable de impresión es largo, la resistencia aumenta, la resistencia al secado disminuye y el costo aumenta; Cuando es demasiado pequeño, la disipación de calor es pobre y las líneas adyacentes son vulnerables a la interferencia. Después de determinar el tamaño del pcb, se determina la posición cuadrada de los componentes especiales. Finalmente, todos los componentes del circuito están dispuestos de acuerdo con la unidad funcional.

La ubicación de los componentes especiales generalmente debe seguir los siguientes principios al organizar:

1) minimizar la conexión entre los componentes de alta frecuencia y minimizar sus parámetros de distribución e interferencia electromagnética entre ellos. Los componentes vulnerables a la interferencia no deben estar demasiado cerca y las entradas y salidas deben mantenerse lo más alejadas posible.

2) puede haber grandes diferencias de potencial en algunos componentes o cables eléctricos y se debe aumentar su distancia para evitar cortocircuitos accidentales causados por descargas eléctricas. los componentes de alta tensión deben mantenerse lo más alejados posible.

3) los componentes que pesen más de 15g pueden fijarse con soportes y luego soldarse. Esos elementos pesados y calientes no deben colocarse en la placa de circuito, sino en la placa inferior de la Caja Principal y deben considerarse cuestiones de disipación de calor. Los elementos sensibles al calor deben mantenerse alejados de los elementos de calefacción.

4) para el diseño de componentes ajustables como potenciómetros, bobinas de inducción ajustables, condensadores variables y microinterruptores, se deben considerar los requisitos estructurales de toda la placa de circuito. Si la estructura lo permite, algunos interruptores de uso común deben colocarse en lugares fáciles de tocar con las manos. El diseño de los componentes debe ser equilibrado, denso y no debe ser pesado.

Orden de colocación

1) colocar componentes que coincidan estrechamente con la estructura, como tomas de corriente, luces indicadoras, interruptores, conectores, etc.

2) colocar componentes especiales, como componentes grandes, componentes pesados, componentes de calefacción, transformadores, ic, etc.

3) coloque los componentes pequeños.

Inspección de diseño

¿1) ¿ el tamaño de la placa de circuito cumple con el tamaño de procesamiento requerido por el dibujo?

¿2) ¿ el diseño de los componentes es equilibrado, ordenado y bien diseñado?

3) si hay conflictos a todos los niveles. ¿¿ son razonables los componentes, marcos y capas que requieren serigrafía?

¿4) ¿ son fáciles de usar los componentes comunes? Como el interruptor, la placa de enchufe que se inserta en el equipo, los componentes que deben reemplazarse con frecuencia, etc.

¿5) ¿ la distancia entre el elemento térmico y el elemento de calefacción es razonable?

¿6) ¿ se disipa el calor?

¿7) ¿ es necesario considerar la interferencia de la línea?

Preguntas frecuentes en el diseño de PCB

1. desajuste de tamaño

Un problema común es el desajuste de tamaño, que es particularmente importante en el diseño de los pcb, ya que está relacionado con la conexión de los PCB a otros componentes. Si el tamaño no es exacto, puede causar dificultades de soldadura, fallos de conexión, etc., lo que afectará seriamente el rendimiento y la fiabilidad del pcb.

2. cuestiones relativas a las especificaciones de diseño

También es un problema común que el diseño no cumpla con las especificaciones eléctricas o mecánicas. Los diseñadores deben asegurarse de que todos los elementos de diseño, como almohadillas, agujeros, anchos de alineación y espaciamientos, cumplan con los estándares IPC para evitar problemas posteriores de conexión y rendimiento eléctrico.

3. problemas de integridad de la señal y la fuente de alimentación

Los problemas de integridad de la señal y la fuente de alimentación a menudo aparecen intermitentemente y son difíciles de identificar. La mejor manera es encontrar la causa fundamental del problema y resolverlo durante el proceso de diseño, en lugar de tratar de resolverlo en una etapa posterior, lo que puede provocar retrasos en la producción.

4. conexiones no deseadas y errores de diseño de capas

Las conexiones innecesarias en algunas capas gráficas pueden causar malentendidos, especialmente al diseñar multicapa. A veces, las placas de circuito originalmente diseñadas para cuatro capas se diseñan erróneamente como cinco o más capas, lo que conduce a errores de diseño.

5. problemas de agujeros y juntas

La selección inadecuada de los atributos de los agujeros en el diseño, como la selección de agujeros enterrados a ciegas en lugar de agujeros a través, hará que no se pueda generar el archivo de perforación y, en el peor de los casos, se pierda la perforación, lo que afectará el proceso de fabricación de pcb. Además, las almohadillas SMD mal diseñadas en los agujeros también pueden causar problemas de mala conexión.

6. cuestiones relativas a la selección de materiales

La selección de materiales inadecuados también es un problema común en el diseño, lo que puede provocar propiedades mecánicas y eléctricas no calificadas. Garantizar que los materiales se seleccionen adecuadamente para cumplir con los requisitos de diseño específicos es un paso importante para garantizar la calidad de los pcb.

7. inspección de diseño y cableado

La diferencia comparativa entre el diseño y el cableado es uno de los factores que contribuyen a errores importantes en la etapa final del diseño de pcb. Por lo tanto, es necesario comprobar repetidamente el tamaño del dispositivo, la calidad del agujero, el tamaño de la almohadilla, etc. Esto puede reducir considerablemente los errores potenciales y mejorar la fiabilidad del producto final.

El diseño de PCB es la base para conectar componentes electrónicos y la clave para realizar las funciones del sistema electrónico. Si el diseño del PCB no es razonable, la función de todo el sistema electrónico se verá afectada. También puede ayudarnos a controlar mejor los parámetros de los componentes electrónicos, como la fuente de alimentación, la señal y la fuente de alimentación. También puede ayudarnos a controlar mejor la calidad de los productos electrónicos, mejorando así la fiabilidad y seguridad de los productos.