Progettazione PCB - Impara a progettare PCB e padroneggiare 10 punti di conoscenza

Quando sono entrati in contatto per la prima volta con la progettazione PCB, molte persone erano in perdita, soprattutto per coloro che non avevano alcuna base, era difficile capire alcuni punti di conoscenza. In effetti, non devi preoccuparti troppo di questo. Dopo tutto, "la strada è passo dopo passo, e la conoscenza si accumula poco a poco".

1. Software di progettazione PCB

Ci sono molti tipi di software di progettazione PCB, i principali attualmente utilizzati sul mercato includono i seguenti: Cadence Allegro, Mentor EE, Mentor Pad, Altium Designer, Protel, ecc Tra questi, Cadence Allegro ha la quota di mercato più alta. Il software Allegro è utilizzato da grandi aziende come Huawei, ZTE e Intel.

2. Processo di progettazione PCB

Il processo di progettazione di base del PCB è il seguente: preparazione preliminare-progettazione della struttura PCB-progettazione del layout PCB-impostazione del vincolo PCB e progettazione del cablaggio-ottimizzazione del cablaggio e posizionamento dello schermo serigrafico-ispezione della rete RDC e ispezione strutturale-produzione di PCB.

3. Layout

Sulla base di una considerazione completa della qualità del segnale, EMC, progettazione termica, DFM, DFT, struttura, norme di sicurezza, ecc., i componenti sono posizionati sulla scheda ragionevolmente. -- Layout PCB

La progettazione del layout PCB è il primo collegamento di progettazione importante nell'intero processo di progettazione PCB. Più complessa è la scheda PCB, migliore è il layout, più direttamente influenzano la difficoltà del cablaggio successivo.

Il layout deve soddisfare i seguenti requisiti, per quanto possibile: il cablaggio totale è il più breve possibile e la linea di segnale chiave è la più breve; I segnali di alta tensione e di grande corrente sono completamente separati dai segnali deboli di bassa tensione e piccoli segnali di corrente; segnali analogici e segnali digitali sono separati; segnali separati a bassa frequenza; la distanza tra i componenti ad alta frequenza dovrebbe essere sufficiente. Sotto la premessa di soddisfare i requisiti di simulazione e analisi dei tempi, vengono effettuati aggiustamenti locali.

4. Simulazione

Con il supporto del dispositivo IBIS, SPICE e altri modelli, utilizzare strumenti EDA per analizzare la qualità del segnale e la tempistica del pre-layout e del cablaggio PCB e ottenere determinati parametri fisici delle regole elettriche e applicarli nel layout e nel cablaggio, in modo da migliorare il fisico della scheda. Risolvi i problemi di temporizzazione e integrità del segnale nella progettazione PCB prima dell'implementazione. La simulazione è solitamente divisa in due parti: analisi pre-simulazione e verifica post-simulazione.

5. Cablaggio

Seguendo la qualità del segnale, DFM, EMC e altre regole e requisiti, viene realizzato il progetto di connessione fisica tra i pin del dispositivo.

La progettazione del layout PCB è il processo con il più grande carico di lavoro nell'intero progetto PCB, che influisce direttamente sulle prestazioni della scheda PCB.

I tipi di cablaggio sul PCB includono principalmente linee di segnale e linee di alimentazione e terra. La linea di segnale è il cablaggio più comune e ci sono molti tipi. Secondo la forma di cablaggio, ci sono linea singola, linea differenziale, ecc Secondo la struttura fisica del cablaggio, può anche essere divisa in linee di striscia e linee di microstrip.

6. Via

Vias, chiamati anche fori metallizzati, sono uno degli elementi importanti della progettazione PCB. Nelle schede bifacciali e multistrato, al fine di collegare i fili stampati tra gli strati, un foro comune, cioè un foro passante, viene forato all'intersezione dei fili che devono essere collegati in ogni strato.

Classificazione dei vias

Ci sono tre tipi di vias, vale a dire vias ciechi, vias sepolti e attraverso vias.

Foro cieco: situato sulla superficie superiore e inferiore del circuito stampato, con una certa profondità, utilizzato per il collegamento della linea superficiale e della linea interna sottostante, la profondità del foro di solito non supera un certo rapporto (apertura).

Foro sepolto: si riferisce al foro di collegamento situato nello strato interno del circuito stampato, che non si estende alla superficie del circuito stampato.

Foro passante: Questo tipo di foro passa attraverso l'intero circuito stampato e può essere utilizzato per l'interconnessione interna o come foro di posizionamento dell'installazione del componente. Poiché il foro passante è più facile da implementare nel processo e il costo è inferiore, la maggior parte dei circuiti stampati lo utilizza invece degli altri due tipi di fori passanti. In generale, i fori passanti, se non diversamente specificato, sono considerati fori passanti.

7. FANOUT

Nel processo di layout PCB, FANOUT si riferisce alla punzonatura ventilata. Cioè, i cavi corti sono disegnati dal pad ai fori di perforazione, che sono divisi in automatico e manuale.

Principio 8, 3W

Per ridurre la conversazione incrociata tra le linee, la spaziatura deve essere abbastanza grande. Quando la spaziatura del centro della linea non è inferiore a 3 volte la larghezza della linea, il 70% del campo elettrico può essere mantenuto senza interferenze reciproche, che è chiamata regola 3W. Se si desidera raggiungere il 98% del campo elettrico senza interferire l'uno con l'altro, è possibile utilizzare una spaziatura di 10W.

9. Silk screen design

La serigrafia, il logo sul PCB, viene utilizzata per indicare il dispositivo o come descrizione di testo.

La progettazione serigrafica include: stampa serigrafica del componente, nome del bordo, numero di versione, stampa serigrafica del codice a barre, stampa serigrafica del foro di posizionamento del foro di montaggio e direzione del bordo

Segni, radiatori a soffietto, cartelli antistatici, punti di identificazione di posizionamento, ecc.

10. Pacchetto

L'incapsulamento si riferisce al collegamento dei pin del circuito sul chip di silicio ai giunti esterni con fili per collegarsi con altri dispositivi.

L'imballaggio dei componenti è semplicemente la forma del componente o la forma presentata sul componente PCB. Solo se il disegno del pacchetto del componente è corretto, il componente può essere saldato sulla scheda PCB. I pacchetti sono approssimativamente suddivisi in due categorie: DIP in linea e SMD form.