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Prima di comprendere il processo di progettazione del circuito stampato PCB, è necessario prima capire che cosa un PCB è l'abbreviazione del circuito stampato inglese. Generalmente, i modelli conduttivi costituiti da circuiti stampati, componenti stampati o una combinazione di entrambi su materiali isolanti secondo un disegno predeterminato sono chiamati circuiti stampati.
PCB è nato nel 1936, e gli Stati Uniti hanno utilizzato questa tecnologia ampiamente nelle radio militari nel 1943; La tecnologia PCB è stata ampiamente adottata dalla metà degli anni Cinquanta. Attualmente, PCB è diventato la "madre dei prodotti elettronici", e le sue applicazioni hanno penetrato quasi tutti i campi terminali dell'industria elettronica, inclusi computer, comunicazioni, elettronica di consumo, controllo industriale, strumenti medici, difesa nazionale, industria militare, aerospaziale e molti altri campi. Di seguito è riportata una spiegazione dettagliata del processo di progettazione PCB compilato dalla Fast PCB Academy.
1. Preparazione preliminare
Compresa la preparazione di librerie di componenti e schemi schematici. Prima di procedere con la progettazione PCB, dobbiamo prima preparare la libreria schematica dei componenti SCH e la libreria di imballaggio dei componenti PCB.
La libreria di pacchetti componenti PCB è meglio stabilita dall'ingegnere in base ai dati di dimensione standard del dispositivo selezionato. In linea di principio, stabilire prima la libreria di pacchetti componenti PC e quindi stabilire la libreria di componenti SCH schematica.
I requisiti della libreria dei pacchetti di componenti PCB sono elevati, che influisce direttamente sull'installazione del PCB; I requisiti della libreria di componenti SCH sono relativamente sciolti, ma prestare attenzione a definire gli attributi del pin e la relazione corrispondente con la libreria di pacchetti di componenti PCB.
2. Progettazione della struttura PCB
Secondo le dimensioni determinate del circuito stampato e il vario posizionamento meccanico, disegnare il telaio PCB nell'ambiente di progettazione PCB e posizionare i connettori richiesti, i pulsanti / interruttori, i fori della vite, i fori di assemblaggio, ecc. secondo i requisiti di posizionamento.
Considerare e determinare completamente l'area di cablaggio e l'area di non cablaggio (ad esempio quanta area intorno al foro della vite appartiene all'area di non cablaggio).
3. Progettazione di layout PCB
Il design del layout è quello di posizionare i componenti nel telaio PCB secondo i requisiti di progettazione. Generare la netlist (Design-Create Netlist) nello strumento schematico, quindi importare la netlist (Design-Import Netlist) nel software PCB. Dopo che la netlist è stata importata correttamente, esisterà nello sfondo del software. Attraverso l'operazione Posizionamento, tutti i dispositivi possono essere richiamati e c'è una connessione di prompt linea volante tra i pin. In questo momento, la progettazione del layout del dispositivo può essere eseguita.
La progettazione del layout PCB è il primo processo importante nell'intero processo di progettazione PCB. Più complessa è la scheda PCB, migliore è il layout che può influenzare direttamente la difficoltà del cablaggio successivo.
La progettazione del layout dipende dalla conoscenza di base del circuito del progettista e dalla ricca esperienza di progettazione, che è un requisito di livello superiore per il progettista del circuito. I progettisti di circuiti stampati elementari hanno poca esperienza e sono adatti per la progettazione di layout di moduli piccoli o compiti di progettazione di layout PCB con minore difficoltà generale della scheda.
4. Progettazione di cablaggio PCB
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.
Nel processo di progettazione PCB, il cablaggio ha generalmente tre regni:
Il primo è la distribuzione, che è il requisito di ingresso più basilare per la progettazione del PCB;
Il secondo è la soddisfazione delle prestazioni elettriche, che è uno standard per misurare se una scheda PCB è qualificata. Dopo che il cablaggio è disposto, regolare attentamente il cablaggio per ottenere le migliori prestazioni elettriche;
In terzo luogo, cablaggio ordinato e bello, caotico, anche se le prestazioni elettriche vengono superate, causerà grandi inconvenienti alla successiva modifica dell'ottimizzazione e del test e della manutenzione della scheda. I requisiti di cablaggio sono ordinati e uniformi e non possono essere incrociati e disordinati.
5. Ottimizzazione del cablaggio e posizionamento dello schermo di seta
"La progettazione PCB non è la migliore, solo migliore", "La progettazione PCB è un'arte dei difetti", questo è principalmente perché la progettazione PCB deve realizzare i requisiti di progettazione di tutti gli aspetti dell'hardware e i requisiti individuali possono essere in conflitto tra loro. La zampa d'orso non puo' avere entrambe le cose.
Ad esempio: un progetto di progettazione PCB deve essere progettato come una scheda a 6 strati dopo la valutazione da parte del progettista del circuito stampato, ma l'hardware del prodotto deve essere progettato come una scheda a 4 strati a causa di considerazioni sui costi, in modo che lo strato di terra di schermatura del segnale possa essere sacrificato solo, con conseguente cablaggio adiacente.
L'esperienza di progettazione generale è: il tempo per ottimizzare il cablaggio è il doppio del tempo del primo cablaggio. Dopo che l'ottimizzazione del layout PCB è completata, è necessaria la post-elaborazione. La prima cosa da fare è il logo dello schermo di seta sulla superficie del PCB. I caratteri della serigrafia inferiore devono essere specchiati durante il disegno per evitare confusione con la serigrafia superiore.
6. Ispezione della rete RDC e ispezione della struttura
Il controllo di qualità è una parte importante del processo di progettazione PCB. I metodi generali di controllo di qualità includono: auto-ispezione di progettazione, ispezione reciproca di progettazione, riunioni di revisione degli esperti, ispezioni speciali, ecc.
Diagramma schematico e diagramma degli elementi strutturali sono i requisiti di progettazione più basilari. L'ispezione della rete RDC e l'ispezione strutturale devono confermare che la progettazione del PCB soddisfa le due condizioni di ingresso dello schema della netlist schematica e dello schema degli elementi strutturali.
Generalmente, i progettisti di circuiti stampati avranno la propria lista di controllo della qualità del progetto accumulata, in cui le voci provengono in parte dalle specifiche dell'azienda o del dipartimento, e l'altra parte proviene dai riassunti della propria esperienza. Le ispezioni speciali includono l'ispezione del valore e l'ispezione DFM del progetto. Queste due parti si concentrano sulla progettazione PCB e sull'elaborazione back-end dei file gerber di output.
7. Scheda di sistema PCB
Prima che il PCB sia formalmente elaborato e fabbricato, il progettista di circuiti stampati deve comunicare con il PE del fornitore di PCB per rispondere alle domande di conferma del produttore sull'elaborazione della scheda PCB.
Ciò include, ma non è limitato a: selezione del modello di scheda PCB, regolazione della larghezza della linea dello strato del circuito e della spaziatura della linea, regolazione del controllo dell'impedenza, regolazione dello spessore dell'impilamento del PCB, tecnologia di elaborazione del trattamento superficiale, controllo della tolleranza dell'apertura e standard di consegna, ecc.
