전자 설계 - PCB 설계에 필요한 지식은 무엇입니까?

PCB 설계에 필요한 지식은 무엇입니까?

PCB 설계 엔지니어는 전기 이론, 소자 성능, 디지털 회로 및 아날로그 회로, PCBA 처리 기술 및 DFM 제조 가능성 이론, 용접 실습 조작, 원리도 및 레이아웃, 마이크로 컨트롤러 프로그램 논리 및 기본 원리 등 광범위한 지식 체계를 습득해야합니다.

1. 설계된 회로 시스템에 FPGA 장치가 포함되어 있는 경우 다이어그램을 그리기 전에 Quartus II 소프트웨어를 사용하여 핀의 할당을 확인해야 합니다.(FPGA의 일부 특수 핀은 일반 IO로 사용할 수 없습니다.)

2. 위에서 아래까지의 4층 판은 신호 평면층, 접지, 전원, 신호 평면층이다.위쪽에서 아래까지의 6층판은 신호평면층, 접지, 신호내전기층, 신호내전기층, 전원과 신호평면층이다.6층 또는 6층 이상의 판(장점은 방사선 방해에 강하다)의 경우 내부 전기층으로 배선하는 것이 좋으며 평면층은 통행이 허용되지 않는다.지상 또는 전원 계층에서 케이블 연결을 금지합니다 (이유: 전원 계층이 분할되어 기생 효과가 발생함).

3. 다중 전원 공급 장치 시스템 배선: FPGA+DSP 시스템이 6 레이어를 사용하는 경우 최소 3.3V+1.2V+1.8V+5V가 있습니다.

3.3V는 일반적으로 주전원으로서 전원층이 직접 부설되여 구멍을 통과하면 글로벌전력망을 쉽게 배선할수 있다.

5V는 일반적으로 전원 입력이 될 수 있으며 작은 면적의 구리만 필요합니다.그리고 최대한 두껍게.

1.2V와 1.8V는 핵심 전원이다(직접 배선 방식을 사용하면 BGA 부품에 직면할 때 큰 어려움을 겪을 수 있다).1.2V 또는 1.8V가 연결되도록 배치할 때 1.2V와 1.8V를 분리합니다. 구성 요소는 컴팩트한 영역에 배치되어 구리로 연결됩니다.

간단히 말해서, 전원 네트워크는 전체 PCB에 분산되어 있기 때문에 케이블을 연결하면 복잡하고 시간이 오래 걸립니다.구리를 깔는 방법은 좋은 선택이다!

4.인접 계층 간의 경로설정은 교차 방식을 사용합니다: 평행 컨덕터 간의 전자기 간섭을 줄이고 쉽게 경로설정할 수 있습니다.

5. 아날로그와 디지털 격리의 격리 방법은 무엇입니까?레이아웃할 때 아날로그 신호에 사용되는 장치를 디지털 신호에 사용되는 장치와 분리한 다음 보드 전체에서 AD 칩을 절단합니다!

아날로그 신호는 아날로그 접지를 깔고, 아날로그 접지/아날로그 전원과 디지털 전원은 센서/자기구슬을 통해 한 점에 연결된다.

6. PCB 디자인 소프트웨어에 기반한 PCB 디자인도 하나의 소프트웨어 개발 과정으로 볼 수 있다.소프트웨어 공학이 가장 주목하는 것은 PCB 오류의 확률을 낮추기 위해'반복 개발'이라는 사상이다.

(1) 원리도를 보고 설비의 전원과 접지 (전원과 접지선은 시스템의 혈액이므로 소홀히 해서는 안 된다.)

(2) PCB 패키지맵 (원리도에서 핀이 잘못되었는지 확인);

(3) PCB 패키지 크기를 일일이 확인한 후 검증 레이블을 추가하여 이 디자인의 패키지 라이브러리에 추가합니다.

(4) 네트 테이블을 가져와서 배치할 때 맵의 신호 시퀀스를 조정합니다 (배치 후에는 OrCAD 어셈블리 자동 번호 지정 기능을 사용할 수 없음).

구체적인 설계 과정에서 파악해야 할 기본 지식은 다음과 같습니다.

1.사전 준비

컴포넌트 라이브러리 및 맵에 대한 준비가 포함됩니다.PCB 설계를 수행하기 전에 먼저 원리도 SCH 컴포넌트 라이브러리와 PCB 컴포넌트 패키지 라이브러리를 준비해야 합니다.

PCB 어셈블리 패키지 라이브러리는 엔지니어가 선택한 장치의 표준 크기 데이터를 기반으로 만드는 것이 좋습니다.원칙적으로 PC 컴포넌트 패키지 라이브러리를 만든 다음 원리도 SCH 컴포넌트 라이브러리를 만듭니다.

PCB 소자 패키지 라이브러리의 요구가 높아 PCB 설치에 직접적인 영향을 미친다;원리도 SCH 컴포넌트 라이브러리는 상대적으로 느슨하게 요구되지만 핀의 속성을 정의하고 PCB 컴포넌트 패키지 라이브러리와의 관계를 정의하는 데 주의해야 합니다.

2. PCB 구조 설계

결정된 보드 크기와 다양한 기계적 위치에 따라 PCB 설계 환경에 PCB 프레임을 그리고 위치 요구 사항에 따라 필요한 커넥터, 버튼/스위치, 너트, 어셈블 구멍 등을 배치합니다.

경로설정 영역과 경로설정되지 않은 영역 (예: 나사 주위에 경로설정되지 않은 영역에 속하는 영역) 을 고려하고 결정합니다.

3. PCB 레이아웃 설계

레이아웃 설계는 설계 요구사항에 따라 PCB 프레임에 컴포넌트를 배치합니다.원리도 도구에서 네트워크 테이블(Design-CreateNetlist)을 생성한 다음 PCB 소프트웨어에서 네트워크 테이블(Design ImportNetlist)을 가져옵니다.네트워크 테이블을 성공적으로 가져오면 소프트웨어의 백그라운드에 존재합니다.Placement 작업을 통해 모든 장치를 호출할 수 있으며 핀들 사이에 연결 프롬프트가 있습니다.이제 기기의 레이아웃 설계를 수행할 수 있습니다.

PCB 배치 설계는 전체 PCB 설계 과정에서 첫 번째 중요한 부분입니다.PCB 보드가 복잡할수록 레이아웃이 좋아져 후기 케이블 연결의 난이도에 직접적인 영향을 미칩니다.

레이아웃 설계는 회로기판 설계자의 기본 회로 지식과 풍부한 설계 경험에 의존하기 때문에 회로기판 설계자에게 더욱 높은 요구를 제기했다.초급 회로기판 설계자는 경험이 적어 소형 모듈 배치 설계나 전체 보드 난이도가 낮은 PCB 배치 설계 임무에 적합하다.

4. PCB 케이블 연결 설계

PCB 배치 설계는 전체 PCB 설계 중 가장 많은 작업량을 수행하는 과정으로 PCB 보드의 성능에 직접적인 영향을 미칩니다.

PCB 설계 과정에서 케이블 연결에는 일반적으로 세 가지 영역이 있습니다.

우선 분포입니다. 이것은 PCB 설계의 가장 기본적인 입문 요구사항입니다.

둘째는 전기 성능의 만족도입니다. 이것은 PCB 보드의 합격 여부를 측정하는 기준입니다.케이블 연결 후 최적의 전기 성능을 위해 케이블을 신중하게 조정합니다.

셋째, 가지런하고 아름다우며 배선이 혼란하여 전기성능이 합격되더라도 후기수정판의 최적화와 시험유지보수에 극히 큰 불편을 가져다줄수 있다.접선은 가지런하고 통일되어야 하며 교차하거나 함부로 입어서는 안 된다.

5. 케이블 연결 최적화 및 실크스크린 배치

"PCB 디자인은 가장 좋은 것이 아니다. 더 좋은 것뿐이다.","PCB 디자인은 결함이 있는 예술이다."이것은 주로 PCB 디자인이 하드웨어 각 방면의 디자인 요구를 실현해야 하기 때문이며, 개별 요구는 서로 충돌할 수 있다.곰발바닥은 겸할 수 없다.

예를 들어 PCB 설계 프로젝트는 회로기판 설계자의 평가를 거쳐 6층판으로 설계해야 하지만 비용 고려 시 제품 하드웨어는 반드시 4층판으로 설계해야 하기 때문에 신호 차단 접지층만 희생하여 인접 배선을 초래할 수 있다. 층간 신호 교란이 증가하고 신호 품질이 떨어진다.

일반적인 설계 경험은 첫 번째 경로설정 시간보다 경로설정을 최적화하는 시간이 두 배라는 것입니다.PCB 레이아웃 최적화가 완료되면 사후 처리가 필요합니다.먼저 해야 할 일은 PCB 표면의 실크스크린 로고입니다.맨 아래의 실크스크린 문자는 맨 위의 실크스크린과 혼동되지 않도록 설계할 때 미러링해야 합니다.

6. 네트워크 DRC 검사 및 구조 검사

품질 관리는 PCB 설계 프로세스의 중요한 부분입니다.일반적인 품질 제어 방법에는 설계 자체 검사, 설계 상호 검사, 전문가 심사회, 전문 검사 등이 포함된다.

원리도와 구조소자도는 가장 기본적인 설계요구사항이다.네트워크 DRC 검사와 구조 검사는 PCB 설계가 원리 네트워크 테이블과 구조 컴포넌트 다이어그램 두 가지 입력 조건을 충족하는지 확인하기 위한 것이다.

일반적으로 회로기판 설계사는 자신이 축적한 설계품질검사목록을 가지게 되는데 그중의 항목부분은 회사나 부문의 규범에서 온것이고 다른 일부는 그들 자신의 경험총화에서 온것이다.특수 검사에는 설계된 Valor 검사와 DFM 검사가 포함됩니다.이 두 부분은 PCB의 설계와 출력 백엔드 처리 gerber 파일을 중점적으로 소개한다.

7.PCB 시스템 보드

PCB가 정식으로 가공제조되기전에 회로기판 설계사는 PCB 공급업체의 PE와 소통하여 제조업체의 PCB 판가공에 관한 확인문제에 대답해야 한다.

여기에는 PCB 보드 모델 선택, 회로 레이어 선가중치 및 선 간격 조정, 임피던스 제어 조정, PCB 스택 두께 조정, 표면 처리 공정, 공경 공차 제어 및 제공 기준 등이 포함되지만 이에 국한되지는 않습니다.