L'actualité PCB - Processus et étapes de conception de PCB

Le processus général de conception du PCB est le suivant: préparation préalable - > conception de la structure du PCB - > disposition du PCB - > câblage - > optimisation du câblage et sérigraphie - > inspection réseau et RDC et inspection structurelle - > fabrication de plaques.

Premièrement: la préparation préalable. Cela comprend la préparation de la Bibliothèque de composants et des schémas. « Si vous voulez bien faire, vous devez d’abord aiguiser vos outils. » pour faire une bonne planche de bois, vous devez la peindre en plus du principe de conception. Avant de procéder à la conception de PCB, nous devons d'abord préparer la Bibliothèque de composants du schéma Sch et la Bibliothèque de composants du 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 PCB, puis la Bibliothèque de composants 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 composants 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: conception de la structure du PCB. Au cours de cette étape, la surface du PCB est dessinée dans l'environnement de conception du PCB en fonction de la taille de la carte PCB 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).

Troisièmement: mise en page 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 table Web sur le schéma (Design - > create netlist), puis importer une table Web sur le schéma PCB (Design - > Load nets). 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 une division raisonnable des performances électriques, il est généralement divisé en: zone de circuit numérique (c'est - à - dire peur des interférences et des perturbations), 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. L'équipement 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 un oscillateur à cristal ou un 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 et ordonnées, ne peuvent pas être lourdes et légères

- - nécessite une attention particulière. Lors de la mise en place des éléments, il est nécessaire de prendre en compte les dimensions réelles des éléments (surface d'occupation et hauteur) ainsi que la position relative entre les éléments afin d'assurer les performances électriques de la carte et la faisabilité de l'installation de production, Le placement des éléments doit être modifié de manière appropriée pour les rendre propres et esthétiques, sous réserve de veiller à ce que les principes ci - dessus puissent être concrétisés. Par exemple, les mêmes composants doivent être soigneusement placés dans la même direction. Cette étape concerne l'image globale de la carte et la difficulté du câblage de l'étape suivante, il faut donc prendre en compte un peu d'effort. Lors de la mise en page, un câblage préliminaire peut être effectué et les endroits incertains sont pleinement pris en compte.

Quatrièmement: le 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. C'est un critère pour mesurer si une carte de circuit imprimé est qualifiée. C'est après déploiement que le câblage est soigneusement ajusté pour lui permettre d'atteindre des performances électriques optimales. Puis l'esthétique. Si vos fils sont bien disposés, rien n'affectera la performance de vos appareils, mais à première vue, ils sont encombrés et colorés, alors peu importe la performance de vos appareils, ils sont des ordures 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. Le câblage se fait principalement selon les principes suivants: 1. 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: ligne de terre > ligne d'alimentation > ligne de signal, généralement la largeur de la ligne de signal: 0,2 ~ 0,3 mm, la largeur minimale peut atteindre 0,05 ½ 0,07 mm, la ligne d'alimentation est généralement de 1,2 ½ 2,5 mm. Une boucle peut être réalisée à l'aide d'une ligne de masse large, c'est - à - dire formant le réseau de masse à utiliser (la masse d'un circuit analogique ne peut pas être utilisée de cette manière) 2. Les lignes qui ont des exigences strictes (par exemple, les lignes à haute fréquence) doivent être câblées à l'avance et les lignes de bord à l'entrée et à la sortie doivent éviter d'être parallèles les unes aux autres pour éviter les interférences réfléchies. 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. 3. Le boîtier de l'oscillateur est mis à la terre, la ligne d'horloge doit être aussi courte que possible et ne doit pas être peinte partout. Sous le circuit oscillant d'horloge, la zone du circuit logique à grande vitesse dédié doit être élargie et aucune autre ligne de signal ne doit être utilisée pour rapprocher le champ électrique environnant de zéro; 4. Utilisez le câblage de pliage de 45º autant que possible, ne devrait pas utiliser le câblage de pliage de 90º pour réduire le rayonnement du signal à haute fréquence; (les lignes exigeantes doivent également utiliser une hyperbole) 5. 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; 6. Les lignes clés doivent être aussi courtes et épaisses que possible et la mise à la terre de protection doit être ajoutée des deux côtés. 7. Lors de la transmission de signaux sensibles et de signaux de bande de champ bruyants par des câbles plats, la méthode "ligne de terre - signal - ligne de terre" doit être utilisée. 8. Les signaux critiques doivent être réservés aux points d’essai pour faciliter la production et l’entretien des essais 9. Principe une fois le câblage terminé, le câblage doit être optimisé; Dans le même temps, après une vérification préliminaire du réseau et une vérification DRC 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. Tous les endroits utilisés sont mis à la terre comme un fil de terre. Ou peut être fait dans une plaque multicouche, le cordon d'alimentation et le fil de terre occupent chacun une couche.

5. Exigences du processus de câblage PCB

1.string généralement, la largeur de la ligne de signal est de 0,3 mm (12 mil), la largeur de la ligne d'alimentation est de 0,77 mm (30 mil) ou 1,27 mm (50 mil); La ligne et la distance entre la ligne et le rembourrage sont supérieures ou égales à 0,33 mm (13 mil)). En application pratique, augmenter la distance lorsque les conditions le permettent; Lorsque la densité de câblage est élevée, il peut être envisagé (mais non recommandé) d'utiliser deux lignes entre les broches IC avec une largeur de ligne de 0254 mm (10 mil) et un espacement des lignes d'au moins 0254 mm (10 mgil). Dans des cas particuliers, lorsque les broches du dispositif sont denses et de largeur étroite, la largeur et l'espacement des lignes peuvent être réduits de manière appropriée.

2. Les exigences de base pour les Plots (PAD) et les trous de transition (via) sont: le diamètre du disque est 0,6 mm plus grand que le diamètre du trou; Par exemple, les résistances à broches universelles, les condensateurs et les circuits intégrés, etc., utilisent une taille de disque / trou de 1,6 mm / 0,8 mm (63 mil / 32 mil), les prises, les broches et les diodes 1n4007, etc., utilisent 1,8 mm / 1,0 mm (71 mil / 39 mil). Dans une application pratique, il devrait être déterminé en fonction de la taille du composant réel. Si les conditions le permettent, la taille des plots peut être augmentée de manière appropriée; Le trou de montage du composant conçu sur la carte PCB doit être d'environ 0,2 ½ 0,4 mm plus grand que la taille réelle des broches du composant.

3. La porosité (via) est généralement de 1,27 mm / 0,7 mm (50 ml / 28 mil); Lorsque la densité de câblage est élevée, il est possible de réduire de manière appropriée la taille du trou de passage, mais il ne doit pas être trop petit, pensez à utiliser 1,0 mm / 0,6 mm (40 ml / 24 mil).

4. Pads, lignes, Et via et pad perforés: â ¥ 0,3 mm (12mil) PAD et PAD: â ¥ 0,3 mm (12mm) PAD et Track: â ¥ 0,3 mm (12mm) Track et rack: â. « il n’y a pas de meilleur, il n’y en a que de meilleur »! Peu importe comment vous Concevez délibérément, attendez que vous finissiez de dessiner et jetez un coup d'œil, vous penserez toujours qu'il y a beaucoup d'endroits que vous pouvez modifier. L'expérience de conception générale est la suivante: optimiser le câblage prend deux fois plus de temps que la première fois. Après avoir senti qu'il n'y avait rien à modifier, le fil de cuivre peut être posé (placement - > plan polygonal). Le cuivre est généralement mis à la Terre (Notez la séparation de la mise à la terre analogique et numérique), et les plaques multicouches peuvent également nécessiter une alimentation électrique. En ce qui concerne la sérigraphie, veillez à ne pas être bloqué par l'appareil ou enlevé par des trous et des plots. Dans le même temps, la conception doit être faite face à la surface supérieure du composant et le texte de la couche inférieure doit être mis en miroir pour éviter toute confusion.

7: Inspection réseau et DRC et inspection structurelle. Tout d'abord, connecter physiquement le fichier réseau PCB généré et le fichier réseau schématique à l'inspection réseau (netcheck) sous réserve que la conception du schéma du circuit soit correcte et modifier la conception en temps opportun en fonction des résultats du fichier de sortie pour assurer l'exactitude de la connexion de câblage; Une fois la vérification du réseau correctement passée, la conception du PCB est vérifiée par DRC et la conception est modifiée en temps opportun en fonction des résultats du fichier de sortie pour assurer les performances électriques du câblage du PCB. Enfin, une inspection et une confirmation supplémentaires de la structure de montage mécanique de la carte PCB sont nécessaires.

8: faire des plaques. Avant cela, il est préférable d'avoir un processus d'examen.

La conception de PCB est un travail qui incite à la réflexion. Toute personne réfléchie et expérimentée devrait concevoir une planche de bois. Par conséquent, vous devez être extrêmement prudent lors de la conception, en tenant pleinement compte de divers facteurs (par exemple, la facilité d'entretien et de vérification, que beaucoup de gens ne prennent pas en compte) et l'amélioration continue, vous serez en mesure de concevoir une bonne planche.