전자 설계 - 6단 PCB 회로 기판의 PCB 설계 공정

6단 PCB 회로 기판의 PCB 설계 공정

SMT 칩 가공 업체는 회로 기판의 PCB 설계 과정과 주의해야 할 문제를 상세히 소개했다.설계 과정에서 일반 부품과 일부 특수 부품은 서로 다른 레이아웃 원칙을 채택했습니다.수동 연결, 자동 연결 및 대화형 연결의 장단점을 비교합니다.인쇄회로기판의 회로 및 회로 간 간섭을 줄이는 방법 및 관련 조치를 소개했다.개인 설계 경험을 결합하여 ARM 기반의 자체 모바일 임베디드 시스템 핵심 보드 PCB 설계를 예로 들면, 4층 회로 기판의 PCB 설계 과정 및 주의해야 할 관련 문제를 간략하게 소개한다.

인쇄회로기판(PCB)은 전자제품의 회로소자와 부품을 지원하는 동시에 회로소자와 설비간의 전기련결을 제공한다.사실 PCB의 설계는 단순히 컴포넌트를 배치하고 고정하는 것뿐만 아니라 컴포넌트를 연결하는 핀도 간단합니다.그 품질은 제품의 방해 방지 능력에 매우 큰 영향을 끼친다.미래 제품의 성능에도 결정적인 영향을 미칩니다.전자 기술의 급속한 발전에 따라 부품과 제품의 크기가 점점 작아지고 작업 빈도가 점점 높아지는데, 이는 PCB 상위 부품의 밀도를 크게 증가시키고 PCB 설계와 가공의 난이도를 증가시킨다.따라서 PCB 디자인은 전자 제품 개발과 디자인에서 가장 중요한 내용 중 하나였다고 할 수 있다.1 레이아웃이란 회로 다이어그램의 모든 컴포넌트를 제한된 면적의 PCB에 합리적으로 배치하는 것입니다.신호의 관점에서 볼 때, 주로 세 가지 유형의 디지털 신호 회로 기판, 아날로그 신호 회로 기판, 혼합 신호 회로 기판이 있다.혼합 신호 회로 기판을 설계할 때, 우리는 디지털과 아날로그 구성 요소를 분리하기 위해 구성 요소를 신중하게 고려하고 수동으로 회로 기판에 배치해야 한다.

PCB 레이아웃을 배치하는 과정에서 가장 관건적인 문제는 스위치, 버튼, 다이얼 등 조작부품과 구조부품 ("특수부품") 등이 반드시 사전에 지정된 (적당한) 위치에 배치되여야 한다는것이다.배치 후 부품의 특성을 설정하고 LOCK 항목을 선택하여 나중에 부품이 잘못 이동하지 않도록 할 수 있습니다.다른 어셈블리의 위치에서는 경로설정 속도와 최적의 전기 성능을 고려해야 합니다.최적화, 그리고 미래 생산 기술과 비용 등 여러 가지 요소.이른바'균형'은 흔히 설계자의 수준과 경험에 대한 도전이다.

특수 부품의 배치 원칙

1. 부품 간의 연결은 가능한 한 줄이고 분포 파라미터와 상호 전자기 간섭을 최소화해야 한다.전자기 간섭에 취약한 부품은 너무 가까이 놓아서는 안 되며, 입력과 출력 부품은 가능한 한 서로에게서 멀어져야 한다.

2. 일부 부품이나 전선 사이에 높은 전위차가 있을 수 있으므로 방전으로 인한 예기치 못한 단락을 피하기 위해 그들 사이의 거리를 늘려야 한다.이와 동시에 안전의 각도에서 볼 때 고전압의 부품은 될수록 디버깅할 때 쉽게 도달하지 못하는 곳에 배치해야 한다.

3.품질이 15g 이상인 대형 설비의 경우 용접 전에 브래킷으로 고정해야 한다.크고 무겁고 열이 나는 부품은 인쇄회로판에 설치하지 말고 전체 기계의 섀시 섀시에 설치해야 한다;또한 발열 문제를 고려해야 한다.온도 보호 장치 제외).

4.변조 가능 전위기, 센서, 가변 콘덴서, 마이크로스위치 등 변조 가능 소자의 배치는 전체 기계의 구조 요구를 고려해야 한다.기계 내부에서 조정하는 경우 조정하기 쉬운 인쇄회로기판에 배치해야 합니다.기계 외부에서 조정하는 경우 섀시 패널의 조정 손잡이 위치에 맞게 배치해야 합니다.

일반 어셈블리의 레이아웃

1.회로 흐름에 따라 각 회로 단위의 위치를 배치하여 신호가 쉽게 유통되도록 하고 가능한 한 신호를 같은 방향으로 유지한다.

2. 각 기능 회로의 핵심 부품을 중심으로 그 주변에 배치하고 부품은 균일하고 정연하며 치밀하게 PCB에 배치해야 한다.장치 간의 지시선 및 연결을 최소화하고 단축합니다.

3. 고주파에서 작동하는 회로의 경우 컴포넌트 간의 분포 매개변수를 고려해야 합니다.정상적인 상황에서 회로는 가능한 한 병렬로 배치해야 하며, 아름다운 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 용접과 대량 생산을 설치하기 쉽다.

4. 회로기판 가장자리에 있는 부품은 일반적으로 회로기판 가장자리와 2mm 이상 떨어져 있다.회로 기판의 가장 좋은 형태는 직사각형이며 가로세로 비율은 3: 2 또는 4: 3이 될 수 있습니다.보드의 크기가 200mm * 150mm보다 크면 보드의 기계적 강도를 고려해야 합니다.실제 설계 과정에서 처음에 PCB 보드의 필요한 크기를 결정할 수 없다면 디자인이 약간 클 수 있습니다.PCB 설계가 완료되면 Protel DXP에서 design Board Shape Redefine Board Shape를 선택하여 원본 PCB를 올바르게 절단할 수 있습니다.

또한 내 실제 경험에 따르면 기존 회로 기판의 일부 기능을 확장하거나 줄이려면 새로운 PCB를 재설계해야합니다.실제 레이아웃에서는 마더보드의 레이아웃을 참조하여 해당 위치에 어셈블리를 수동으로 배치할 수 있습니다.경로설정 과정에서 실제 필요에 따라 조정하여 분배율을 더욱 높인다.

경로설정은 배치 후 동박의 경로설정을 통해 모든 컨덕터를 원리도에 따라 연결하는 것입니다.분명히 레이아웃의 합리성은 배선의 성공률에 직접적인 영향을 미치기 때문에 배선의 전체 과정에서 레이아웃을 적절하게 조정해야 하는 경우가 많다. 배선 설계는 이중 배선과 단일 배선을 사용할 수 있다.매우 복잡한 설계의 경우 다중 레이어 경로설정 방법도 고려할 수 있습니다.

PCB 설계에서 경로설정은 제품 설계를 완료하는 데 중요한 단계입니다.이전의 모든 준비가 완료되었다고 할 수 있습니다. PCB 경로설정에는 단면 경로설정, 양면 경로설정, 다중 레이어 경로설정이 포함됩니다. 경로설정에는 자동 경로설정과 대화식 경로설정이라는 두 가지 방법이 있습니다.

PCB 설계에서 설계자는 일반적으로 자동 경로설정을 사용할 수 있기를 원합니다.정상적인 상황에서 순수 디지털 신호 회로기판 (특히 저신호 레벨과 저회로기판 밀도) 은 자동 배선을 사용하는 데 문제가 없다.하지만 아날로그 신호를 설계할 때혼합 신호나 고속 회로 기판을 사용할 때 자동 경로설정도 사용할 경우 문제가 발생할 수 있으며 심각한 회로 성능 문제를 초래할 수도 있습니다.

현재, 비록 이미 일부 자동 경로설정 도구가 매우 강력하여 일반적으로 100% 의 분배율에 도달할 수 있지만, 전체적인 외관은 그다지 아름답지 않으며, 때로는 경로설정이 혼란스러우며, 두 핀 사이의 경로설정은 최단 (최우수) 경로가 아니다.회로가 상대적으로 복잡한 설계의 경우 자동 경로설정을 완전히 사용하지 않는 것이 좋습니다.자동 경로설정을 사용하기 전에 먼저 대화식 방법을 사용하여 엄격한 요구 사항이 있는 회선을 미리 경로설정하는 것이 좋습니다.이와 동시에 입력단과 출력단의 변두리는 린접평행을 피면하여 반사교란을 피면해야 한다.인접한 두 층의 경로설정은 서로 수직이어야 하며 평행성은 기생 결합을 생성하기 쉽다.이 구속조건은 연관 규칙에 추가할 수 있습니다.자동 경로설정의 할당률은 양호한 레이아웃에 따라 달라집니다.경로설정 규칙은 벤드 수, 오버홀 수 및 스텝 수를 포함하여 미리 설정해야 합니다.

일반적으로 먼저 도시선로를 탐색하고 먼저 단선로를 재빨리 련결한다.그런 다음 미로식 배선을 진행하여 우선 부설할 선로의 전역 배선 경로를 최적화하고 필요에 따라 이미 부설한 선로를 끊고 다시 배선하여 전체적인 효과를 높일 수 있다.수동으로 배선할 때 회로의 정확한 실시를 확보하기 위해 일부 통용되는 설계규칙을 따라야 한다. 될수록 접지평면을 전류회로로 사용해야 한다.상기 아날로그 접지 평면과 상기 디지털 접지 평면을 분리한다.접지 평면이 신호선에 의해 분리되면 접지가 줄어듭니다.전류 회로의 방해에 대해 신호 흔적선은 지평면에 수직해야 한다.아날로그 회로는 회로 기판의 가장자리에, 디지털 회로는 전원 연결 포트에 최대한 가까이 있어야 합니다.이렇게 하는 것은 디지털 스위치로 인한 di/dt 효과를 줄이기 위해서이다.

PCB 회로 및 회로 교란 방지 조치 교란 방지 설계는 구체적인 회로와 밀접한 관계를 가지며 매우 복잡한 기술 문제이기도 하다.다음은 PCB 설계 과정의 경험을 바탕으로 간단히 소개합니다.1. 전원 코드의 디자인.PCB 전류의 크기에 따라 전원 코드의 폭을 가능한 한 두껍게 합니다 (케이블 설계 규칙에서 전원 코드와 지선의 선폭을 각각 새로운 구속 규칙을 제정할 수 있음). 회로 저항을 낮추고 전원 코드에 특히 주의하십시오. 지선의 전력 공급 방향은 데이터와 신호의 전송 방향과 반대로 소음 방지 능력을 향상시키는 데 도움이 됩니다.2. 접지선의 디자인.접지선은 특수한 전원 코드이자 신호선이다.

전원 코드의 설계 원칙을 따르는 것 외에도 디지털 접지와 아날로그 접지를 분리해야합니다.보드에 논리 회로와 선형 회로가 모두 있는 경우 가능한 한 분리해야 합니다.저주파 회로 접지는 가능한 한 단일해야 한다.점은 병렬로 연결되어 있으며 실제 경로설정에 어려움이 있으면 부분적으로 직렬한 다음 병렬로 연결할 수 있습니다.고주파 회로는 여러 점과 직렬로 연결해야 합니다.접지선은 짧고 굵어야 한다.

고주파 컴포넌트 주위에 가능한 메쉬 형태의 구리를 사용합니다.가능한 한 전원 코드와 지선의 폭을 넓히십시오.전원 코드보다 접지선을 넓게 하는 것이 좋습니다.이러한 너비 간의 관계는 지선 > 전원 코드 > 신호선입니다.

디지털 회로 시스템의 접지는 폐쇄 고리, 즉 접지망을 형성하여 소음 방지 능력을 향상시킬 수 있다.

디지털 전류는 아날로그 설비를 통과해서는 안 되고, 고속 전류는 저속 설비를 통과해서는 안 된다.5. 전원 지선 사이에 디커플링 콘덴서를 추가하여 전원 회로의 방해 방지 능력을 향상시킨다.