PCB Tecnico - Dieci anni di condivisione dell'esperienza di progettazione PCB

Il processo generale di esperienza di progettazione PCB è il seguente: preparazione preliminare -> progettazione della struttura PCB -> layout PCB -> cablaggio -> ottimizzazione del cablaggio e stampa della seta -> ispezione della rete e della RDC e ispezione della struttura -> fabbricazione di lastre.

Esperienza di progettazione PCB Primo: preparazione preliminare. Ciò include la preparazione di librerie di componenti e schemi. "Se vuoi fare bene, devi prima affilare i tuoi strumenti." Per fare una buona tavola, oltre a progettare i principi, devi anche disegnare bene. Prima di procedere con la progettazione PCB, dobbiamo prima preparare la libreria di componenti dello schema SCH e la libreria di componenti del PCB. La libreria componentistica può utilizzare la libreria di Peotel, ma è generalmente difficile trovarne una adatta. È meglio creare la propria libreria di componenti in base ai dati di dimensione standard del dispositivo selezionato.

In linea di principio, fare prima la libreria di componenti PCB e quindi fare la libreria di componenti SCH. I requisiti della libreria di componenti PCB sono elevati, il che influisce direttamente sull'installazione della scheda; i requisiti della libreria di componenti SCH sono relativamente sciolti, purché si presti attenzione alla definizione degli attributi pin e alla relazione corrispondente con i componenti PCB. PS: Prestare attenzione ai pin nascosti nella libreria standard. Dopo di che è la progettazione del diagramma schematico, e quando è fatto, è pronto per iniziare la progettazione PCB.

Secondo: progettazione della struttura PCB. In questo passaggio, disegnare la superficie PCB nell'ambiente di progettazione PCB in base alle dimensioni determinate del circuito stampato e al vario posizionamento meccanico e posizionare i connettori richiesti, pulsanti / interruttori, fori di vite, fori di assemblaggio, ecc. secondo i requisiti di posizionamento. E considerare completamente e determinare 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).

Terzo: layout PCB. Per dirla chiaramente, il layout è quello di mettere dispositivi sulla scheda. In questo momento, se tutte le preparazioni di cui sopra sono state fatte, è possibile generare la netlist (Design->Create Netlist) sullo schema e quindi importare la netlist (Design->Load Nets) sul diagramma PCB. Puoi vedere l'intera pila di dispositivi che si blocca e ci sono cavi volanti tra i pin per indicare la connessione. Poi puoi stendere il dispositivo.

Il layout generale è effettuato secondo i seguenti principi:

1. . Secondo la divisione ragionevole delle prestazioni elettriche, è generalmente divisa in: area del circuito digitale (cioè, paura di interferenze e interferenze), area del circuito analogico (paura di interferenze), area dell'azionamento di alimentazione (fonte di interferenza);

2. . I circuiti che completano la stessa funzione dovrebbero essere posizionati il più vicino possibile e ogni componente dovrebbe essere regolato per garantire la connessione più concisa; allo stesso tempo, regolare la posizione relativa tra i blocchi funzionali per rendere il collegamento tra i blocchi funzionali il più conciso;

3. . Per i componenti di alta qualità, devono essere presi in considerazione la posizione dell'installazione e la resistenza dell'installazione; i componenti riscaldanti devono essere posizionati separatamente dai componenti sensibili alla temperatura e, se necessario, devono essere prese in considerazione misure di convezione termica;

4. . Il dispositivo di azionamento I/O è il più vicino possibile al bordo della scheda stampata e al connettore di uscita;

5. . Il generatore di orologio (come oscillatore di cristallo o oscillatore di orologio) dovrebbe essere il più vicino possibile al dispositivo che utilizza l'orologio;

6. . Tra il pin di ingresso di potenza di ogni circuito integrato e la terra, un condensatore di disaccoppiamento (generalmente un condensatore monolitico con buone prestazioni ad alta frequenza è utilizzato); Quando lo spazio della scheda è denso, si può anche aggiungere intorno a diversi circuiti integrati condensatori Tantalo.

7. . Un diodo di scarica dovrebbe essere aggiunto alla bobina del relè (1N4148 è sufficiente);

8. . I requisiti di layout devono essere equilibrati, densi e ordinati, non pesanti o pesanti

- Particolare attenzione è richiesta

Progettazione PCB

Quando si posizionano i componenti, è necessario considerare le dimensioni effettive (area occupata e altezza) dei componenti e la relativa posizione tra i componenti per garantire le prestazioni elettriche del circuito stampato e la fattibilità e convenienza di produzione e installazione. Sulla premessa di garantire che i principi di cui sopra possano essere riflessi, il posizionamento dei componenti dovrebbe essere opportunamente modificato per renderli puliti e belli. Ad esempio, gli stessi componenti dovrebbero essere posizionati ordinatamente e nella stessa direzione, e non dovrebbero essere posizionati "dispersivamente". Questo passo è legato all'immagine complessiva della scheda e alla difficoltà di cablaggio nel passo successivo, quindi un piccolo sforzo deve essere preso in considerazione. Quando si posa, è possibile effettuare il cablaggio preliminare e considerare pienamente i luoghi di cui non si è sicuri.

Quarto: cablaggio. Il cablaggio è il processo più importante nell'intera progettazione PCB. Ciò influenzerà direttamente le prestazioni della scheda PCB. Nel processo di progettazione PCB, ci sono generalmente tre divisioni di cablaggio: in primo luogo, il layout è il requisito più fondamentale per la progettazione PCB. Se le linee non sono collegate e ci sono linee volanti ovunque, sarà una scheda scadente, e si può dire che non hai ancora iniziato. Il secondo è la soddisfazione delle prestazioni elettriche. Questa è una misura di se un circuito stampato è qualificato. Questo è dopo la distribuzione, regolare attentamente il cablaggio, in modo che possa raggiungere le migliori prestazioni elettriche.

Poi arriva l'estetica. Se il vostro cablaggio è correttamente instradato, non c'è nulla che influisce sulle prestazioni dell'apparecchio elettrico, ma a prima vista, è disordinato, più colorato e colorato, quindi non importa quanto buone siano le vostre prestazioni elettriche, è ancora un pezzo di spazzatura agli occhi degli altri. Questo comporta grandi inconvenienti per i test e la manutenzione. Il cablaggio dovrebbe essere ordinato e uniforme, non incrociato e fuori ordine. Tutti questi devono essere raggiunti garantendo le prestazioni degli apparecchi elettrici e soddisfacendo altri requisiti individuali, altrimenti sarà la fine della giornata.

Il cablaggio viene effettuato principalmente secondo i seguenti principi:

1. . In circostanze normali, la linea elettrica e la linea di terra dovrebbero essere cablati prima per garantire le prestazioni elettriche del circuito stampato. All'interno della gamma consentita dalle condizioni, cercare di allargare la larghezza delle linee di alimentazione e di terra, preferibilmente la linea di terra è più ampia della linea di alimentazione, la loro relazione è: linea di terra>linea di alimentazione>linea di segnale, solitamente larghezza della linea di segnale: 0,2 ~ 0,3 mm, la larghezza più piccola può raggiungere 0,05～0,07 mm e il cavo di alimentazione è generalmente 1,2～2,5 mm. Per il PCB del circuito digitale, un ampio cavo di terra può essere utilizzato per formare un loop, cioè per formare una rete di terra da utilizzare (la terra del circuito analogico non può essere utilizzata in questo modo)

2. . Collegare le linee con requisiti rigorosi (come le linee ad alta frequenza) in anticipo e le linee di bordo dell'estremità di ingresso e dell'estremità di uscita dovrebbero essere evitate adiacenti al parallelo per evitare interferenze di riflessione. Se necessario, il filo di terra dovrebbe essere aggiunto per l'isolamento e il cablaggio di due strati adiacenti dovrebbe essere perpendicolare l'uno all'altro. L'accoppiamento parassitico è facile da verificarsi in parallelo.

3. . L'alloggiamento dell'oscillatore è messo a terra e la linea dell'orologio dovrebbe essere il più breve possibile e non dovrebbe essere disegnata ovunque. Sotto il circuito di oscillazione dell'orologio, l'area del circuito logico speciale ad alta velocità dovrebbe essere ingrandita e altre linee di segnale non dovrebbero essere utilizzate per rendere il campo elettrico circostante avvicinarsi a zero;

4. . Utilizzare il cablaggio polilinea 45o il più possibile e la polilinea 90o non dovrebbe essere utilizzata per ridurre la radiazione dei segnali ad alta frequenza; (linee altamente impegnative dovrebbero anche utilizzare linee curve doppie)

5. . Non formare un loop su nessuna linea di segnale. Se è inevitabile, il ciclo dovrebbe essere il più piccolo possibile; la linea di segnale dovrebbe essere il meno possibile;

6. . La linea chiave deve essere il più corta e spessa possibile e il terreno protettivo deve essere aggiunto su entrambi i lati.

7. . Quando si trasmettono segnali sensibili e segnali rumorosi della banda di campo attraverso cavi piatti, dovrebbero essere condotti fuori nel modo di "filo di terra-segnale-filo di terra".

8. . I segnali chiave dovrebbero essere riservati ai punti di prova per facilitare le prove di produzione e manutenzione

9. . Dopo che il cablaggio schematico è completato, il cablaggio dovrebbe essere ottimizzato; Allo stesso tempo, dopo che l'ispezione preliminare della rete e il controllo RDC sono corretti, l'area instancabile viene riempita con filo di terra e una grande area di strato di rame viene utilizzata come filo di terra. Tutti i luoghi utilizzati sono collegati al terreno come filo di terra. Oppure può essere trasformato in una scheda multistrato e l'alimentazione elettrica e i fili di terra occupano uno strato ciascuno.

Quinto: Ottimizzazione del cablaggio e serigrafia. "Non c'è il meglio, solo meglio"! Non importa come progettate deliberatamente, aspettate di finire di disegnare, e poi date un'occhiata, penserete ancora che molti posti possono essere modificati. L'esperienza di progettazione generale è: il tempo per ottimizzare il cablaggio è il doppio del tempo del primo cablaggio. Dopo aver sentito che non c'è nulla da modificare, è possibile posare il rame (Place->poligon Plane). Il rame è generalmente messo a terra (notare la separazione tra terra analogica e terra digitale), e l'alimentazione può essere richiesta anche per schede multistrato. Quando si tratta di serigrafia, fare attenzione a non essere bloccato dal dispositivo o rimosso da vias e pad. Allo stesso tempo, affrontare la superficie del componente durante la progettazione e le parole sullo strato inferiore dovrebbero essere specchiate per evitare confusione.

Sesto: Ispezione della rete e della RDC e ispezione della struttura. Prima di tutto, sulla premessa che la progettazione schematica del circuito è corretta, il file di rete PCB generato e il file di rete schematico sono fisicamente collegati al controllo di rete (NETCHECK) e il design viene rivisto nel tempo in base ai risultati del file di uscita per garantire il cablaggio La correttezza della connessione;

Dopo che il controllo di rete è passato correttamente, il design PCB viene controllato per DRC e il design viene rivisto in tempo in base ai risultati del file di uscita per garantire le prestazioni elettriche del cablaggio PCB. Infine, è necessario controllare e confermare ulteriormente la struttura di installazione meccanica del PCB.

Settimo: produzione di piatti. Prima di questo, è meglio avere un processo di revisione.

L'esperienza di progettazione PCB è un lavoro stimolante. Chiunque sia premuroso ed esperto dovrebbe solo progettare una tavola. Pertanto, è necessario essere estremamente attenti durante la progettazione, considerare pienamente vari fattori (ad esempio, la facile manutenzione e ispezione non sono considerati da molte persone), continuare a migliorare e sarai in grado di progettare una buona scheda PCB.