Rancangan Elektronik - Apa rancangan PCB?

Papan sirkuit merujuk kepada penggunaan perisian automatasi desain elektronik (EDA) untuk merancang papan sirkuit dan merancang layout dan sambungan sirkuit papan sirkuit cetak (PCB). Rancangan PCB terutamanya merujuk kepada rancangan bentangan, yang perlu mempertimbangkan bentangan sambungan luaran. Pelbagai faktor seperti bentangan optimum komponen elektronik dalaman, bentangan optimum sambungan logam dan lubang-melalui, perlindungan elektromagnetik, penyisipan panas, dll. papan sirkuit adalah komponen penting produk elektronik, yang boleh sambung komponen elektronik dan menghantar isyarat melalui wayar.

Bagaimana untuk merancang PCB?

Rancangan memerlukan tetapan titik berbeza pada tahap berbeza, dan titik grid besar boleh digunakan untuk bentangan peranti semasa tahap bentangan; Untuk peranti besar seperti ICs dan konektor bukan-posisi, akurasi grid 50-100 mils boleh dipilih untuk bentangan, sementara untuk peranti kecil pasif seperti resistor, kondensator, dan induktor, akurasi grid 25 mils boleh digunakan untuk bentangan. Ketepatan titik grid besar berguna untuk penyesuaian peranti dan estetik bentangan.

Peraturan bentangan 1.PCB

1) Secara umum, semua komponen perlu diatur di sisi yang sama papan sirkuit. Hanya apabila komponen lapisan atas terlalu padat boleh beberapa peranti yang menghasilkan panas yang sangat terbatas dan rendah, seperti resisten cip, kondensator cip, dan ICs cip, ditempatkan pada lapisan bawah.

2) Dalam premis untuk memastikan prestasi elektrik, komponen perlu diletakkan pada grid dan diatur selari atau bertentangan satu sama lain, untuk bersih dan cantik. Secara umum, komponen tidak dibenarkan untuk meliputi; Peraturan komponen seharusnya kompak, dan komponen seharusnya disebarkan secara bersamaan dan disebarkan secara padat di seluruh bentangan.

3) Jarak minimum antara corak pad solder bersebelahan komponen berbeza pada papan sirkuit sepatutnya sekurang-kurangnya 1MM.

4) Jarak dari pinggir papan sirkuit biasanya tidak kurang dari 2 mm. Bentuk terbaik papan sirkuit adalah segiempat, dan nisbah Aspekt ialah 3:2 atau 4:3. Apabila saiz papan sirkuit lebih besar dari 200 mm dengan 150 mm, kekuatan mekanik yang papan sirkuit boleh tahan patut dianggap.

Kekuatan bentangan 2.PCB

Dalam bentangan desain pcb, diperlukan untuk menganalisis unit papan sirkuit dan merancang bentangan berdasarkan fungsi mereka. Apabila meletakkan semua komponen sirkuit, prinsip berikut patut diikuti:

1) Uruskan kedudukan setiap unit sirkuit fungsional mengikut aliran sirkuit, membuat bentangan selesa untuk aliran isyarat dan menjaga isyarat dalam arah yang sama sebanyak yang mungkin.

2) Bentangan sekitar komponen utama setiap unit fungsi sebagai pusat. Komponen seharusnya disediakan secara serentak, secara integral, dan secara kompak pada PCB, mengurangkan dan memperpendek petunjuk dan sambungan antara setiap komponen sebanyak mungkin.

3) Untuk sirkuit yang berfungsi pada frekuensi tinggi, pertimbangan patut diberikan kepada parameter distribusi antara komponen. Secara umum, sirkuit patut diatur secara selari dengan komponen sebanyak mungkin, yang tidak hanya secara estetik menyenangkan tetapi juga mudah untuk disambung dan solder, menjadikannya mudah untuk produksi massa.

Langkah reka 3.PCB

Ralat bentangan

Dalam PCB, komponen istimewa merujuk kepada komponen kunci dalam bahagian frekuensi tinggi, komponen inti dalam sirkuit, komponen mudah diganggu, komponen dengan tenaga tinggi, komponen dengan generasi panas tinggi, dan beberapa komponen heteroseksual. Posisi komponen khusus ini perlu dianalisis dengan teliti, dan bentangan pita sepatutnya memenuhi keperluan fungsi sirkuit dan keperluan produksi. Tempatan yang tidak sesuai daripada mereka boleh menyebabkan masalah kesesuaian sirkuit dan masalah integriti isyarat, sehingga menyebabkan kegagalan rancangan PCB.

Apabila merancang bagaimana meletakkan komponen istimewa, pertimbangan pertama adalah saiz PCB. Kuaishou menunjukkan bahawa apabila saiz PCB terlalu besar, garis cetakan panjang, impedance meningkat, kemampuan anti-kering menurun, dan biaya juga meningkat; Apabila ia terlalu kecil, penyebaran panas adalah miskin, dan garis bersebelahan mudah diganggu. Selepas menentukan saiz PCB, menentukan kedudukan kuasa dua komponen istimewa. Akhirnya, letakkan semua komponen litar mengikut unit fungsi.

Kedudukan komponen istimewa sepatutnya mengikut prinsip berikut bila meletakkan:

1) Cuba singkat sambungan antara komponen frekuensi tinggi sebanyak yang mungkin, dan cuba mengurangkan parameter distribusi mereka dan gangguan elektromagnetik antara satu sama lain. Komponen yang susah untuk gangguan tidak sepatutnya terlalu dekat satu sama lain, dan input dan output sepatutnya disimpan sejauh mungkin.

2) Beberapa komponen atau wayar mungkin mempunyai perbezaan potensi tinggi, dan jarak mereka patut meningkat untuk menghindari sirkuit pendek tidak sengaja disebabkan oleh pembuangan. Komponen tenaga tinggi patut disimpan sebanyak mungkin.

3) Komponen yang berat lebih dari 15G boleh diselesaikan dengan kurungan dan kemudian diselekap. Komponen berat dan panas itu tidak patut ditempatkan pada papan sirkuit, tetapi pada papan bawah kotak utama, dan masalah penyebaran panas patut dianggap. Komponen sensitif panas patut dijauhkan dari komponen pemanasan.

4) Untuk bentangan komponen boleh disesuaikan seperti Potentiometer, koil induksi boleh disesuaikan, kondensator pembolehubah, mikroswitch, dll., keperluan struktur seluruh papan patut dianggap. Sesetengah tukar yang sering digunakan patut ditempatkan di tempat yang mudah diakses oleh tangan jika struktur membenarkan. Bentangan komponen sepatutnya seimbang, dengan ketepatan yang sesuai, dan tidak sepatutnya berat atas.

Tertib tempatan

1) Letakkan komponen yang sesuai dengan struktur, seperti soket kuasa, lampu indikator, switches, connectors, dll.

2) Letakkan komponen khas seperti komponen besar, komponen berat, komponen pemanasan, pengubah, ICs, dll.

3) Letakkan komponen kecil.

Periksa bentangan

1) Adakah saiz papan sirkuit sepadan dengan dimensi mesinan yang diperlukan oleh lukisan?

2) Adakah bentangan komponen diseimbang, disediakan dengan baik, dan disediakan sepenuhnya?

3) Sama ada ada konflik pada semua aras. Adakah komponen, bingkai, dan lapisan yang memerlukan cetakan skrin masuk akal?

4) Adakah komponen yang biasa digunakan sesuai untuk digunakan? Seperti pemindah, papan pemalam yang disisipkan ke dalam peralatan, komponen yang perlu diganti sering, dll.

5) Adakah jarak antara komponen sensitif panas dan komponen pemanasan masuk akal?

6) Adakah penyebaran panas baik?

7) Adakah masalah gangguan garis perlu dipertimbangkan?

Masalah umum dalam rekaan PCB

1.Saiz tidak sepadan

Masalah umum ialah ketidaksepadan saiz, yang sangat penting dalam reka PCB kerana ia berkaitan dengan sambungan PCB dengan komponen lain. Jika saiz tidak tepat, ia mungkin menyebabkan kesulitan tentera, kegagalan sambungan dan situasi lain, yang akan mempengaruhi prestasi dan kepercayaan PCB.

2.Masalah spesifikasi desain

Rancangan tidak memenuhi spesifikasi elektrik atau mekanik adalah juga masalah umum. Para desainer perlu memastikan bahawa semua unsur desain (seperti pads, terbuka, lebar penyesuaian dan ruang) sesuai dengan piawai IPC untuk mengelakkan masalah sambungan kemudian dan prestasi elektrik.

3.Issues Signal and Power Integrity

Masalah integriti isyarat dan kuasa sering berlaku secara terus-menerus dan sukar untuk dikenali. Pendekatan terbaik ialah mencari penyebab akar masalah dan mengatasinya semasa proses desain, daripada cuba memperbaikinya pada tahap kemudian, yang boleh menyebabkan penangguhan produksi.

4.Sambungan tidak diinginkan dan ralat desain lapisan

Sambungan tidak diperlukan pada beberapa lapisan grafik boleh menyebabkan kesalahpahaman, terutama bila merancang papan berbilang lapisan. Kadang-kadang papan yang asalnya dirancang untuk empat lapisan secara salah dirancang untuk lima lapisan atau lebih, yang menyebabkan ralat dirancang.

5.Masalah Lubang dan Pad

Pilihan atribut lubang dalam rancangan yang salah, seperti memilih lubang terkubur buta selain dari melalui lubang, yang akan menyebabkan tidak mampu menghasilkan fail pengeboran, dan dalam kes terburuk, akan melewatkan pengeboran lubang, yang akan mempengaruhi proses penghasilan PCB. Selain itu, pads SMD yang kurang direka pada lubang juga boleh menyebabkan masalah sambungan yang buruk.

6.Masalah Pemilihan Material

Pemilihan bahan yang tidak sesuai juga merupakan masalah biasa dalam desain, yang mungkin membawa kepada prestasi mekanik dan elektrik yang tidak piawai. Pastikan pemilihan bahan sesuai untuk memenuhi keperluan desain khusus adalah langkah penting untuk memastikan kualiti PCB.

7.Periksa Projek dan Kabel

Perbezaan perbandingan antara rancangan dan kabel adalah salah satu faktor yang menyebabkan ralat besar dalam tahap terakhir rancangan PCB. Oleh itu, diperlukan pemeriksaan berulang-ulang dimensi peranti, kualiti lubang-lebih, saiz pad, dll. Ini boleh mengurangi kesalahan potensi dan meningkatkan kepercayaan produk akhir.

Design PCB adalah asas untuk menyambung komponen elektronik, dan ia adalah kunci untuk mencapai fungsi sistem elektronik. Jika rancangan PCB tidak masuk akal, fungsi seluruh sistem elektronik akan terpengaruh. Ia juga boleh membantu kita mengawal parameter komponen elektronik yang lebih baik, seperti kuasa, isyarat, dan bekalan kuasa. Ia juga boleh membantu kita mengawal kualiti produk elektronik lebih baik, dengan demikian meningkatkan kepercayaan produk dan keselamatan.