전자 설계 - PCB 설계 프로세스 및 PCB 보드 생산 지침

PCB 설계 전체 분석: 정보 준비에서 케이블 연결 검사에 이르는 상세한 절차

PCB 설계에 필요한 핵심 정보:

원리도: 정확한 네트워크 테이블의 상세한 전자 문서를 생성합니다.

기계 크기: 위치 추적 장치의 구체적인 방향과 방향 표지, 그리고 구체적인 고도 제한 구역을 명확하게 표시한다.

BOM 목록: 원리도에 있는 장치의 포장 정보를 확인하고 확인합니다.

케이블 연결 지침: 특정 신호의 구체적인 요구 사항과 임피던스 및 계층 압력과 같은 설계 표준에 대해 자세히 설명합니다.

PCB 설계의 핵심 단계:

1. 사전 처리

어셈블리 라이브러리와 원리도를 준비합니다. "일을 잘하려면 먼저 도구를 충분히 이용해야 합니다."고품질의 회로기판을 만들기 위해서는 설계 원칙 외에 반드시 잘 그려야 한다.PCB 설계를 시작하기 전에 먼저 SCH(원리도) 컴포넌트 라이브러리와 PCB 컴포넌트 라이브러리를 준비해야 합니다(중요한 단계).구성 요소 라이브러리는 Protel의 자체 라이브러리를 선택할 수 있지만 일반적으로 정확한 라이브러리를 찾는 것이 어렵습니다. 선택한 장치의 표준 크기 데이터를 기반으로 자체 구성 요소 라이브러리를 생성하는 것이 좋습니다.원칙적으로 PCB 컴포넌트 라이브러리를 만든 다음 SCH 컴포넌트 라이브러리를 만듭니다.PCB 소자 라이브러리의 요구가 비교적 높아 회로 기판의 설치에 직접적인 영향을 미친다;SCH 컴포넌트 라이브러리의 요구 사항은 상대적으로 느슨하므로 핀의 속성 정의에 주의하면 PCB 컴포넌트와의 대응 관계를 정의할 수 있습니다.또한 표준 라이브러리에 숨겨진 핀을 확인합니다.원리도 설계를 마치면 PCB 설계를 시작할 수 있다.

원리 갤러리를 만들 때 핀이 출력/입력 PCB 보드에 올바르게 연결되어 있는지 확인하고 라이브러리 파일을 자세히 확인합니다.

2. PCB 구조 설계

판의 크기와 다양한 기계적 위치에 따라 PCB 설계 환경에 PCB의 프로파일을 그리고 필요한 커넥터, 버튼/스위치, 디지털 튜브, 표시기, 입력/출력 포트 등을 배치하며 위치 요구에 따라 나사 및 장착 구멍을 설정합니다.이 과정에서 경로설정 영역과 경로설정되지 않은 영역 (예: 너트 주위가 경로설정되지 않은 영역) 을 충분히 고려하고 결정해야 합니다.회로 기판의 전기 성능, 생산 및 설치의 타당성 및 편의성을 보장하기 위해 장비의 실제 크기 (대지 면적 및 높이), 장비 간의 상대 위치 (공간 크기) 및 장비 배치 수준에 특히 유의해야 합니다.상술한 원칙이 구현되도록 보장하는 전제하에 설비를 조정하여 배치를 더욱 깨끗하게 할수 있다.유사한 장치를 같은 방향에 가지런히 배치해야 할 경우 함께 배치하지 마십시오.

3. PCB 레이아웃

원리도 레이아웃 이전의 정확성을 확보하는 것이 매우 중요합니다!원리도를 완성하면 전력망, 접지망 등이 정확한지 점검해야 한다.

레이아웃은 장치 수준 (특히 플러그인 등) 과 장치 배치 (수평 또는 수직 배치에 직접 삽입) 의 배치에 주의를 기울여 설치의 타당성과 편의성을 확보해야 한다.

배치를 위해 장치를 보드에 배치합니다.이 때 위의 모든 준비가 완료된 경우 맵에서 네트 테이블을 생성한 다음 (설계 - > 네트 테이블 생성) PCB(설계 - > 로드넷)로 가져올 수 있습니다.이제 전체 장치 스택을 볼 수 있습니다. 핀들 사이에 비행선 첨단 연결이 있고 그 다음에 장치 레이아웃이 있습니다.

레이아웃은 다음 지침을 따라야 합니다.

장치의 배치 수준 결정: 일반적으로 SMD 장치는 같은 쪽에 배치되어야 하며 삽입식 장치는 구체적인 상황에 따라 결정해야 합니다.전기 성능의 합리적인 구분에 따라 일반적으로 디지털 회로 영역 (간섭, 간섭에 취약), 아날로그 회로 영역 (간섭에 취약), 전원 구동 영역 (간섭원) 으로 나뉜다.동일한 기능을 가진 회로를 가능한 한 가까이 배치하고 어셈블리를 조정하여 가장 간단한 연결을 보장합니다.또한 기능 블록 간의 상대적인 위치를 조정하여 기능 블록 간에 가장 간결한 연결을 설정합니다.품질 요구가 높은 설비의 경우 설치 위치와 설치 강도를 고려해야 한다.발열 소자는 온도 민감 소자와 분리하여 배치하고 필요한 경우 열 대류 조치를 고려해야 한다.트랜지스터나 클럭과 같은 클럭 발생기는 클럭을 사용하는 장치에 최대한 가까이 있어야 합니다.배치는 균형이 성기고 발이 가볍거나 단편적인 것을 피해야 한다.

4. 경로설정

케이블 연결은 PCB 설계에서 가장 중요한 부분으로 PCB의 성능에 직접적인 영향을 미칩니다.

PCB 설계 과정에서 경로설정은 일반적으로 세 단계로 나뉩니다.첫 번째는 연결입니다. 이것은 PCB 설계의 기본 요구 사항입니다.만약 선로가 부설되지 않고 도처에 비행선이 있다면 이는 불합격판으로서 설계가 아직 시작되지 않았다고 말할수 있다.둘째는 전기 성능을 만족시키는 것이다. 이것은 PCB 보드의 합격 여부의 중요한 지표이다.연결 후에는 미관을 고려하면서 최적의 전기 성능을 구현하기 위해 배선을 신중하게 조정해야 합니다.만약 배선이 정확하게 연결되었지만 어수선하고 다채롭다면 전기성능이 좋아도 다른 사람의 눈에는 저질판이다.이로 인해 테스트와 유지 관리에 큰 불편을 겪었습니다.배선은 반드시 깨끗하고 고르게 해야 하며 난잡해서는 안 된다.이러한 목표는 전기적 성능을 보장하고 다른 개인의 요구 사항을 충족하는 동시에 달성해야 합니다.

연결은 다음 지침을 따라야 합니다.

일반적으로 회로 기판의 전기 성능을 보장하기 위해 전원 코드와 바닥 케이블을 먼저 연결해야 합니다.이러한 조건에서 전원 코드와 지선의 폭을 최대한 넓히십시오.전선보다 지선이 넓다.이러한 관계는 접지 > 전원 > 신호선입니다.통상 신호선의 폭은 0.2∼0.3mm이며 가장 얇은 폭은 0.05∼0.07mm가 될 수 있다.전원 코드는 일반적으로 1.2 ~ 2.5mm입니다.디지털 회로 PCB의 경우 넓은 접지선을 사용하여 회로를 형성하여 접지 네트워크를 형성할 수 있습니다 (아날로그 회로의 접지는 이런 방식으로 사용할 수 없습니다).

고주파 회선과 같은 까다로운 회선을 미리 처리할 때는 입력과 출력의 가장자리가 평행하게 인접하여 반사 간섭을 피해야 한다.필요한 경우 인접한 두 레이어의 경로설정이 서로 수직이어야 하는 접지선을 추가할 수 있습니다. 평행 경로설정은 기생적 결합이 발생하기 쉽기 때문입니다.발진기 케이스가 접지되어 있기 때문에 시계선은 가능한 한 짧아야 하며, 임의로 선을 너무 길게 끌어서는 안 된다.시계 진동 회로와 특수한 고속 논리 회로 부분 아래에서는 접지 면적을 늘려야 하며, 다른 신호선으로 가서 주위의 전장을 0으로 만들어야 한다.가급적 45 ° 접선을 사용하고 90 ° 접선을 피하여 고주파 신호의 복사를 줄이십시오 (까다로운 회선의 경우 듀얼 호를 사용할 수 있습니다).

어떤 신호선의 루프도 피하고, 불가피하면 루프는 가능한 한 작아야 한다;신호선의 오버홀 수는 가능한 한 적어야 합니다.주요 라인은 가능한 짧고 굵게 양쪽을 보호해야 합니다.납작한 케이블을 통해 민감한 신호와 소음장 신호를 전송할 때"접지 신호 접지"방식으로 추출해야 한다.디버깅, 생산 및 유지보수 테스트의 핵심 신호를 위한 테스트 포인트를 예약합니다.원리도 접선을 마친 후에는 접선을 최적화해야 한다.아울러 초기 네트워크 점검과 DRC 점검이 정확해지면 비배선 영역을 접지하고 대동층을 접지로 사용해 인쇄회로기판의 미사용 영역을 땅에 연결하거나 다층판을 제작해 전원과 접지를 각각 한 층씩 차지하도록 했다.

5. 눈물 방울 추가

눈물방울은 용접판과 전선 사이 또는 전선과 지시선의 통공 사이의 액적 모양의 연결이다.눈물방울을 설정하는 목적은 보드에 큰 외부 힘이 가해지면 용접판과 와이어 또는 와이어와 지시선 구멍 사이의 접촉점이 끊어지지 않도록 하는 것입니다.또한 눈물방울의 설정은 PCB 회로 기판을 더 아름답게 보일 수 있습니다.회로기판 설계에서 용접판을 더욱 견고하게 하고 기계판 생산에서 용접판과 도체 사이의 끊어짐을 방지하기 위해 용접판과 도선 사이에는 일반적으로 눈물방울과 비슷한 모양의 과도대 동막이 설치되여 흔히 눈물방울이라고 한다.

6. 검사 및 검증

우선 격리층, 최상층, 하층, 최상층 실크스크린 인쇄와 하층 실크스크린 인쇄를 검사한다.그런 다음 전기 규칙을 확인합니다. 구멍 통과 (0 개 허용 안 함, 경계선 너비 0.8), 끊어진 네트 테이블, 최소 간격 (10 mil) 및 단락 (각 매개변수를 하나씩 분석) 을 확인합니다.다음으로 전원 코드와 지선에 간섭이 있는지 확인합니다 (필터 콘덴서는 칩에 접근해야합니다).PCB 설계가 완료되면 네트워크 테이블을 다시 로드하여 수정되지 않았는지 확인하고 보드가 제대로 작동하는지 확인합니다.마지막으로 핵심 장비의 연결을 확인하여 정확성을 확보합니다.

PCB 디자인은 전자 제품 혁신의 핵심이다. 디자인 과정의 끊임없는 최적화와 기술의 응용은 제품의 경쟁력을 크게 향상시키고 전자 업계를 새로운 고도로 이끌 것이다.