Conception électronique - Conception de carte PCB, comment les ingénieurs évitent l'afflux

Le processus de conception de base de la carte PCB universelle est le suivant:

Préparation initiale de la conception de la structure de PCB mise en page de PCB optimisation du câblage et sérigraphie réseau ainsi que la détection DRC et la fabrication de cartes d'inspection structurelle.

1. La préparation préalable comprend la préparation de la Bibliothèque de composants et du schéma

« Si vous voulez être bon au travail, vous devez d’abord aiguiser vos outils. » pour faire une bonne planche, vous devez la peindre en plus du principe de conception. Avant de procéder à la conception de la carte PCB, nous devons d'abord préparer la Bibliothèque de composants du schéma Sch et la Bibliothèque de composants de la carte PCB. Les bibliothèques de composants peuvent utiliser les propres bibliothèques de peotel, mais il est souvent difficile de trouver la bonne. Il est préférable de créer votre propre bibliothèque de composants en fonction des données dimensionnelles standard de l'appareil choisi. En principe, faites d'abord la Bibliothèque de composants pour la correction PCB, puis la Bibliothèque de composants pour Sch.

La Bibliothèque de composants PCB est exigeante et affecte directement l'installation de la carte; Les exigences de la Bibliothèque de composants Sch sont relativement laxistes, il suffit de noter la définition des propriétés des broches et leur correspondance avec les éléments de la carte PCB. PS: Faites attention aux broches cachées dans la Bibliothèque standard. Après cela, la conception du schéma, une fois terminé, vous pouvez commencer la conception de PCB.

Deuxièmement, la conception structurelle des fabricants de PCB. Dans cette étape, la surface du PCB est dessinée dans l'environnement de conception du PCB en fonction de la taille de la carte déterminée et des différents positionnements mécaniques, et les connecteurs, boutons / interrupteurs, trous de vis, trous de montage, etc. nécessaires sont placés en fonction des exigences de positionnement. Et considérez et déterminez pleinement les zones de câblage et les zones non câblées (par exemple, combien de zones autour des trous de vis appartiennent aux zones non câblées).

Iii. Disposition de la carte PCB

En Blanc, la disposition consiste à placer l'appareil sur la carte. À ce stade, si vous avez terminé tous les préparatifs ci - dessus, vous pouvez générer une netlist (Design - "CREATE netlist") sur le schéma, puis importer une netlist (Design - "load nets") sur le schéma PCB. Vous pouvez voir toute la pile de l'appareil s'effondrer et il y a des lignes volantes entre les broches pour indiquer la connexion. Ensuite, vous pouvez organiser l'équipement. L'agencement plan général est réalisé selon les principes suivants:

1. Selon les performances électriques raisonnables, généralement divisé en: zone de circuit numérique (c'est - à - dire peur des interférences et des interférences), zone de circuit analogique (peur des interférences), zone de conduite de puissance (source d'interférence);

2. Les circuits qui remplissent la même fonction doivent être aussi proches que possible et chaque composant doit être ajusté pour assurer la connexion la plus concise possible; Dans le même temps, ajuster la position relative entre les différents blocs fonctionnels de sorte que les connexions entre les différents blocs fonctionnels soient les plus concises;

3. Pour les composants de haute qualité, l'emplacement d'installation et la force d'installation devraient être considérés; Les éléments chauffants doivent être placés séparément des éléments sensibles à la température et, si nécessaire, des mesures de convection thermique doivent être prises en considération;

4. Le dispositif d'entraînement d'E / s est aussi proche que possible du bord de la plaque d'impression et du connecteur d'extraction;

5. Le générateur d'horloge (par exemple: oscillateur à cristal ou oscillateur d'horloge) doit être placé aussi près que possible de l'appareil utilisant l'horloge;

6. Entre la broche d'entrée d'alimentation de chaque circuit intégré et la masse, utilisez un condensateur de découplage (un condensateur monolithique avec de bonnes performances à haute fréquence est généralement utilisé); Lorsque l'espace de la carte est dense, il est également possible d'ajouter un condensateur au tantale autour de plusieurs circuits intégrés.

7. Une diode de décharge doit être ajoutée à la bobine du relais (1N4148 est correct);

8. Les exigences de mise en page doivent être équilibrées, denses, ordonnées et ne nécessitent pas de coup de poing léger ou lourd. Lors de la mise en place des éléments, les dimensions réelles des éléments (surface d'occupation et hauteur) ainsi que les dimensions réelles entre les éléments doivent être prises en compte. Afin de garantir les propriétés électriques de la carte ainsi que la faisabilité et la commodité de l'installation de production, il convient d'apporter les modifications appropriées au placement des éléments, par example les mêmes éléments, de manière à ce qu'ils soient soignés et esthétiques, sous réserve que les principes énoncés ci - dessus puissent être respectés. Ils doivent être bien disposés et orientés dans la même direction.

Cette étape est liée à l'image globale de la carte et à la difficulté du câblage suivant, il faut donc beaucoup d'efforts pour y réfléchir. Lors de la mise en page, un câblage préliminaire peut être effectué et les endroits incertains sont pleinement pris en compte.

Iv. Câblage

Le câblage est le processus le plus important dans toute la conception de PCB. Cela affectera directement les performances de votre carte PCB. Dans le processus de conception de PCB, le câblage a généralement trois parties: Tout d'abord, la mise en page est l'exigence la plus fondamentale pour la conception de PCB. Si la ligne n'est pas connectée et qu'il y a des lignes volantes partout, ce serait une planche non qualifiée pour dire que vous n'avez pas encore commencé. Deuxièmement, la satisfaction des performances électriques.

Il s'agit d'une mesure de l'éligibilité des cartes de circuits imprimés. C'est après déploiement que le câblage est soigneusement ajusté pour lui permettre d'atteindre des performances électriques optimales. Puis l'esthétique. Si votre câblage est correct, rien n'affectera les performances de l'appareil, mais à première vue, il est encombré et coloré, alors peu importe à quel point vos appareils fonctionnent, c'est de la merde aux yeux des autres. Cela entraîne des inconvénients importants pour les tests et la maintenance. Le câblage doit être propre, uniforme, ne doit pas être croisé, désordonné. Tout cela doit être réalisé tout en assurant la performance de l'appareil et en répondant à d'autres exigences individuelles, sinon ce sera la fin de la journée.

5. Principes principaux lors du câblage

Dans des circonstances normales, le cordon d'alimentation et le fil de terre doivent être câblés en premier pour assurer les performances électriques de la carte. Dans la mesure où les conditions le permettent, essayez d'élargir la largeur de la ligne d'alimentation et de la ligne de terre, de préférence la ligne de terre est plus large que la ligne d'alimentation, leur relation est la suivante: ligne de terre > ligne d'alimentation > ligne de signal, généralement la largeur de la ligne de signal est: 0,2 ï½ 0,3 mm, la largeur minimale peut atteindre 0,05 ï½ 0,07 mm, la ligne d'alimentation est généralement de 1,2 ï½ 0,5 mm. Une large ligne de terre peut être utilisée pour former une boucle, c'est - à - dire pour former un réseau de mise à la terre à utiliser (la mise à la terre d'un circuit analogique ne peut pas être utilisée de cette manière).

Tout d'abord, le câblage a des lignes strictes (comme les lignes à haute fréquence). Les bords de l'entrée et de la sortie doivent éviter d'être adjacents parallèlement pour éviter les interférences par réflexion. Si nécessaire, des lignes de mise à la terre doivent être ajoutées pour l'isolation et le câblage des deux étages adjacents doit être perpendiculaire l'un à l'autre. Les couplages parasites se produisent facilement en parallèle.

Le boîtier de l'oscillateur est mis à la terre, les lignes d'horloge doivent être aussi courtes que possible et ne doivent pas être câblées partout. Sous le circuit oscillant de l'horloge, la section dédiée du circuit logique à grande vitesse doit augmenter la surface de la terre et aucune autre ligne de signal ne doit être prise pour rapprocher le champ électrique environnant de zéro;

Utiliser un câblage à 45° dans la mesure du possible, les lignes à 90° ne sont pas autorisées pour réduire le rayonnement des signaux à haute fréquence; (les lignes plus exigeantes doivent également utiliser une hyperbole)

Ne faites pas de boucle sur aucune ligne de signal. Si inévitable, le cycle doit être aussi petit que possible; Les lignes de signal doivent être aussi peu poreuses que possible;

Les lignes critiques doivent être aussi courtes et épaisses que possible, avec une mise à la terre de protection supplémentaire des deux côtés.

Lors de la transmission d'un signal sensible et d'un signal de bande de champ de bruit par un câble plat, il doit être dérivé par la méthode "ligne de terre - signal - ligne de terre".

Les signaux critiques doivent réserver des points d'essai pour faciliter les essais de production et de maintenance. Principe une fois le câblage terminé, le câblage doit être optimisé;

Dans le même temps, après la vérification initiale du réseau et la vérification DRC sont correctes, la zone de déroulage est remplie de fils de terre et une grande surface de couche de cuivre est utilisée comme fil de terre. Sur une carte de circuit imprimé, connectez les endroits inutilisés au fil de terre. Ou peut être fait dans une carte de circuit multicouche, les lignes d'alimentation et les lignes de terre occupent chacune une couche.