Diseño electrónico - ¿¿ qué conocimiento necesita el diseño de pcb?

¿¿ qué conocimiento necesita el diseño de pcb?

Los ingenieros de diseño de PCB necesitan dominar un amplio sistema de conocimientos que cubra la teoría eléctrica, el rendimiento de los componentes, los circuitos digitales y analógicos, la tecnología de procesamiento pcba y la teoría de la fabricabilidad dfm, las operaciones prácticas de soldadura, los esquemas y el diseño, la lógica del programa de microcontroladores y los principios básicos.

1. si el sistema de circuito diseñado contiene un dispositivo fpgas, antes de dibujar el esquema, debe usar el software quartus II para verificar la asignación de pin. (algunos Pins especiales en FPGAs no se pueden usar como Io ordinario).

2. las cuatro capas de arriba a abajo son: capa plana de señal, puesta a tierra, fuente de alimentación, capa plana de señal; Las seis capas de arriba a abajo son: capa plana de señal, puesta a tierra, capa interna de señal, capa interna de señal, fuente de alimentación y capa plana de señal. Para placas de 6 o más capas (la ventaja es: radiación antiinterferencia), se prefiere el cableado de la capa eléctrica interna, y la capa plana no está permitida. Está prohibido cableado desde el suelo o desde la capa de alimentación (causa: la capa de alimentación se dividirá, lo que dará lugar a efectos parasitarios).

3. cableado del sistema de alimentación múltiple: si el sistema FPGAs + DSP utiliza 6 capas, hay al menos 3,3v + 1,2v + 1,8v + 5v.

3.3v es generalmente la fuente de alimentación principal, la capa de alimentación se coloca directamente, y es fácil conectar la red eléctrica global a través del agujero;

El 5v suele ser una entrada de energía y solo necesita una pequeña área de cobre. Y lo más grueso posible.

1.2v y 1.8v son las fuentes de alimentación centrales (si se utiliza directamente el modo de cableado, se encontrarán grandes dificultades frente a los dispositivos bga). Al diseñar, trate de separar 1,2v y 1,8v para que 1,2v o 1,8v estén conectados. los componentes están dispuestos en una zona compacta y conectados con cobre.

En resumen, debido a que la red de energía está distribuida en todo el pcb, si se realiza el enrutamiento, será muy complejo y llevará mucho tiempo. ¡¡ la forma de colocar el cable de cobre es una buena opción!

4. el cableado entre capas adyacentes adopta el método de cruce: puede reducir la interferencia electromagnética entre cables paralelos y facilitar el cableado.

¿5. ¿ cuál es el método de aislamiento para el aislamiento analógico y digital? ¡¡ al diseñar, separe el dispositivo utilizado para la señal analógica del dispositivo utilizado para la señal digital y luego Corte el chip ad entre placas!

Las señales analógicas están colocadas con tierra analógica, y la fuente de alimentación analógica / analógica y la fuente de alimentación digital están conectadas a un punto a través de inductores / cuentas magnéticas.

6. el diseño de PCB basado en el software de diseño de PCB también puede considerarse como un proceso de desarrollo de software. La mayor preocupación de la ingeniería de software es la idea de "desarrollo iterativo" para reducir la probabilidad de errores de pcb.

(1) revise el esquema y preste especial atención a la fuente de alimentación y puesta a tierra del equipo (la fuente de alimentación y el cable de tierra son la sangre del sistema y no pueden haber negligencia);

(2) diagrama de encapsulamiento de PCB (confirmar si el pin en el esquema es incorrecto);

(3) después de confirmar el tamaño del encapsulamiento de PCB uno por uno, agregue la etiqueta de verificación y agregue a la Biblioteca de encapsulamiento de este diseño;

(4) importar la tabla de red y ajustar la secuencia de señales en el esquema al diseñar (después del diseño, ya no se puede utilizar la función de numeración automática del componente orcad).

En el proceso de diseño específico, los conocimientos básicos que deben comprenderse incluyen:

1. preparación previa

Incluye la preparación de la Biblioteca de componentes y el esquema. Antes de llevar a cabo el diseño de pcb, primero debemos preparar la Biblioteca de componentes Sch esquemático y la Biblioteca de encapsulamiento de componentes de pcb.

Es mejor que la Biblioteca de encapsulamiento de componentes de PCB sea establecida por el ingeniero de acuerdo con los datos de tamaño estándar del equipo seleccionado. En principio, primero se establece la Biblioteca de paquetes de componentes de PC y luego la Biblioteca de componentes Sch esquemático.

Los altos requisitos de la Biblioteca de encapsulamiento de componentes de PCB afectan directamente la instalación de pcb; Los requisitos de la Biblioteca de componentes Sch del esquema son relativamente laxos, pero se debe prestar atención a definir los atributos de pin y la relación correspondiente con la Biblioteca de encapsulamiento de componentes de pcb.

2. diseño de la estructura de PCB

De acuerdo con el tamaño determinado de la placa de circuito y varios posicionamientos mecánicos, el marco de PCB se dibuja en el entorno de diseño de PCB y los conectores necesarios, botones / interruptores, agujeros de tornillo, agujeros de montaje, etc. se colocan de acuerdo con los requisitos de posicionamiento.

Considere y determine completamente el área de cableado y el área no de cableado (por ejemplo, cuántas áreas alrededor del agujero de tornillo pertenecen al área no de cableado).

3. diseño de diseño de PCB

El diseño es colocar componentes en un marco de PCB de acuerdo con los requisitos de diseño. Generar una tabla de red (diseño - crear netlist) en la herramienta de esquema y luego importar la tabla de red (diseño importar netlist) en el software pcb. Después de importar con éxito la tabla de red, existirá en segundo plano del software. A través de la operación de colocación, se pueden llamar todos los dispositivos y hay una conexión de recordatorio de línea de vuelo entre los pines. En este momento, se puede diseñar el diseño del equipo.

El diseño de diseño de PCB es el primer proceso importante en todo el proceso de diseño de pcb. Cuanto más compleja sea la placa de pcb, mejor será el diseño, lo que afectará directamente la dificultad del cableado posterior.

El diseño de diseño depende del conocimiento básico del circuito y la rica experiencia de diseño de los diseñadores de placas de circuito, lo que plantea mayores requisitos para los diseñadores de placas de circuito. Los diseñadores primarios de placas de circuito carecen de experiencia y son adecuados para el diseño de diseño de módulos pequeños o tareas de diseño de diseño de PCB con menor dificultad de placas integrales.

4. diseño de cableado de PCB

El diseño de diseño de PCB es el proceso con la mayor carga de trabajo en todo el diseño de pcb, lo que afecta directamente el rendimiento de la placa de pcb.

En el proceso de diseño de pcb, el cableado suele tener tres áreas:

El primero es la distribución, que es el requisito básico de entrada para el diseño de pcb;

El segundo es la satisfacción con el rendimiento eléctrico, que es el estándar para medir si el tablero de PCB está calificado. Después del cableado, ajuste cuidadosamente el cableado para lograr el mejor rendimiento eléctrico;

En tercer lugar, limpio y hermoso, cableado caótico, incluso si el rendimiento eléctrico está calificado, traerá grandes inconvenientes a la optimización y mantenimiento de pruebas de la placa de modificación posterior. Los requisitos de cableado son ordenados y uniformes, y no deben cruzarse ni confundirse.

5. optimización del cableado y colocación de malla de alambre

"El diseño de PCB no es el mejor, solo mejor", "el diseño de PCB es un arte defectuoso", principalmente porque el diseño de PCB requiere la implementación de requisitos de diseño en todos los aspectos del hardware, y los requisitos individuales pueden entrar en conflicto entre sí. Las patas de oso no pueden tener ambas.

Por ejemplo: el proyecto de diseño de PCB debe diseñarse como una placa de 6 capas después de ser evaluado por el diseñador de la placa de circuito, pero por razones de costo, el hardware del producto debe diseñarse como una placa de 4 capas, por lo que solo se puede sacrificar la formación de blindaje de la señal, lo que resulta en un cableado adyacente. la conversación cruzada de la señal entre capas aumenta y la calidad de la señal disminuye.

La experiencia general de diseño es: optimizar el cableado es el doble del tiempo del primer cableado. Después de la optimización del diseño de pcb, es necesario un reprocesamiento. Lo primero que hay que hacer es el logotipo de la malla de alambre en la superficie del pcb. Los caracteres de malla de alambre en la parte inferior necesitan ser reflejados en el diseño para evitar confusión con la malla de alambre en la parte superior.

6. inspección DRC de la red e Inspección estructural

El control de calidad es una parte importante del proceso de diseño de pcb. Los métodos generales de control de calidad incluyen: autoinspección de diseño, inspección mutua de diseño, reunión de evaluación de expertos, inspección especial, etc.

Los esquemas y los dibujos de componentes estructurales son los requisitos de diseño más básicos. La inspección DRC de la red y la inspección estructural son para confirmar que el diseño del PCB cumple con las dos condiciones de entrada de la tabla de red principio y el mapa de componentes estructurales.

Por lo general, los diseñadores de placas de circuito tienen su propia lista de inspección de calidad de diseño acumulativo, en la que la parte de entrada proviene de las especificaciones de la empresa o departamento, y la otra parte proviene de su propio resumen de experiencia. Las inspecciones especiales incluyen las inspecciones de valor diseñadas y las inspecciones de dfm. Estas dos partes se centran en el diseño del PCB y el procesamiento del archivo Gerber en el back - end de salida.

7. tablero del sistema de PCB

Antes del procesamiento oficial y la fabricación de pcb, el diseñador de la placa de circuito debe comunicarse con el PE del proveedor de PCB para responder a las preguntas de confirmación del fabricante sobre el procesamiento de la placa de pcb.

Esto incluye, pero no se limita a: la selección del modelo de placa de pcb, el ajuste del ancho de la línea y el espaciamiento de la línea de la capa de circuito, el ajuste del control de resistencia, el ajuste del espesor de la pila de pcb, el proceso de tratamiento de superficie, el control de tolerancia del agujero y los estándares de entrega.