Rancangan Elektronik - Proses reka PCB papan sirkuit PCB 6 lapisan

Proses reka PCB papan sirkuit PCB 6 lapisan

Pembuat pemprosesan cip SMT memperkenalkan secara terperinci proses desain PCB papan sirkuit dan isu yang patut diperhatikan. Dalam proses desain, prinsip bentangan berbeza diterima untuk komponen umum dan beberapa komponen istimewa; bandingkan keuntungan dan kelemahan kabel manual, kabel automatik dan kabel interaktif; memperkenalkan sirkuit PCB dan kaedah yang ditetapkan untuk mengurangkan gangguan antara sirkuit tindakan berkaitan. Menggabungkan pengalaman rancangan peribadi, ambil rancangan PCB papan utama sistem terbenam berasaskan ARM, bergerak secara autonomi sebagai contoh, perkenalkan secara singkat proses rancangan PCB papan sirkuit empat lapisan dan isu-isu berkaitan yang patut diperhatikan.

Papan sirkuit cetak (PCB) bermain peran dalam menyokong unsur sirkuit dan peranti dalam produk elektronik, dan pada masa yang sama menyediakan sambungan elektrik antara unsur sirkuit dan peranti. Sebenarnya, rancangan PCB bukan hanya tentang mengatur dan memperbaiki komponen, tetapi juga pins yang menyambung komponen adalah begitu mudah. Kualitinya mempunyai pengaruh besar pada kemampuan anti-gangguan produk. Ia bahkan bermain peran penting dalam prestasi produk masa depan. Dengan pembangunan cepat teknologi elektronik, dimensi komponen dan produk telah menjadi semakin kecil dan semakin kecil, dan frekuensi kerja telah menjadi semakin tinggi dan semakin tinggi, yang meningkatkan kerapatan komponen pada PCB, yang juga meningkatkan kesulitan desain dan pemprosesan PCB. . Oleh itu, boleh dikatakan bahawa rancangan PCB sentiasa salah satu kandungan yang paling penting dalam pembangunan dan rancangan produk elektronik. 1 Bentangan Bentangan yang disebut adalah untuk mengatur secara rasional semua komponen dalam diagram sirkuit pada PCB dengan kawasan terbatas. Dari sudut pandang isyarat, terdapat kebanyakan tiga jenis papan sirkuit isyarat digital, papan sirkuit isyarat analog dan papan sirkuit isyarat bercampur. Apabila merancang papan sirkuit isyarat-campuran, kita perlu mempertimbangkan dengan hati-hati dan meletakkan komponen pada papan sirkuit dengan tangan untuk memisahkan komponen digital dan analog.

Dalam proses mengatur bentangan PCB, isuan yang paling kritik ialah: switches, buttons, knobs and other operating parts and structural parts (referred to as "special components"), etc., must be arranged in advance at designated (appropriate) positions. Selepas tempatan, anda boleh tetapkan ciri-ciri komponen dan pilih item LOCK, supaya anda boleh menghindari memindahkannya secara kesilapan di masa depan; dan untuk lokasi komponen lain, anda mesti mempertimbangkan kadar bentangan kawat dan prestasi elektrik terbaik. Optimisasi, dan banyak faktor seperti teknologi produksi masa depan dan kos. Yang disebut "keseimbangan" sering merupakan cabaran untuk aras dan pengalaman staf desain.

Prinsip bentangan komponen istimewa

1. Kawalan diantara komponen sepatutnya dikurangkan sebanyak yang mungkin, dan cuba untuk mengurangi parameter distribusi mereka dan gangguan elektromagnetik bersama. Komponen-komponen yang susah untuk gangguan elektromagnetik tidak sepatutnya ditempatkan terlalu dekat bersama-sama, dan komponen input dan output sepatutnya sejauh mungkin satu sama lain.

2.Mungkin ada perbezaan potensi tinggi antara beberapa komponen atau wayar, jadi jarak diantaranya patut meningkat untuk menghindari sirkuit pendek secara tidak sengaja disebabkan oleh pelepasan; pada masa yang sama, dari sudut pandang keselamatan, komponen dengan tegangan tinggi sepatutnya sejauh yang mungkin Urus di tempat yang tidak mudah dicapai semasa penyahpepijatan.

3.Bagi peranti besar dengan mass a lebih dari 15g, mereka harus diselesaikan dengan gelang sebelum penyelamatan. Komponen besar, berat dan yang menghasilkan panas itu tidak patut diletak pada papan sirkuit cetak, tetapi patut diletak pada piring bawah chassis seluruh mesin; dan masalah penyebaran panas perlu dipertimbangkan. Kecuali peranti yang dilindungi suhu).

4. Untuk bentangan komponen boleh disesuaikan seperti potensimeter boleh disesuaikan, induktor, kondensator pembolehubah, dan penyuntik mikro, keperluan struktur seluruh mesin patut dianggap. Jika ia disesuaikan di dalam mesin, ia patut ditempatkan pada papan sirkuit cetak di mana ia sesuai untuk disesuaikan; jika ia disesuaikan diluar mesin, kedudukannya sepatutnya disesuaikan ke kedudukan butang penyesuaian pada panel chassis.

Bentangan komponen umum

1. Urus kedudukan setiap unit sirkuit mengikut aliran sirkuit, supaya bentangan selesa untuk sirkuit isyarat, dan cuba untuk menjaga isyarat dalam arah yang sama.

2. Ambil komponen utama setiap sirkuit fungsional sebagai pusat dan berbaring di sekelilingnya. Komponen patut disediakan secara serentak, bersih dan sempit pada PCB. Minimumkan dan pendek petunjuk dan sambungan antara peranti.

3.Untuk sirkuit yang berfungsi pada frekuensi tinggi, parameter yang disebarkan antara komponen mesti dianggap. Dalam keadaan biasa, sirkuit patut diatur secara parallel sebanyak mungkin, tidak hanya boleh mencapai kesan yang indah, tetapi juga mudah untuk memasang penyelut dan produksi massa.

4.Komponen yang ditempatkan di pinggir papan sirkuit biasanya tidak kurang dari 2 mm jauh dari pinggir papan sirkuit; bentuk terbaik papan sirkuit adalah segiempat, dan nisbah aspeknya boleh menjadi 3:2 atau 4:3. Apabila saiz papan sirkuit lebih besar daripada 200mm*150mm, kekuatan mekanik papan sirkuit patut dianggap. Jika dalam proses desain sebenar, saiz yang diperlukan papan PCB tidak dapat ditentukan pada permulaan, desain boleh sedikit lebih besar. Selepas kerja reka-reka PCB selesai, anda boleh pilih Bentuk-Bentuk-Semula Papan Raka dalam Protel DXP untuk memotong PCB asal dengan betul.

Selain itu, menurut pengalaman kerja sebenar saya, jika anda mahu mengembangkan atau mengurangkan beberapa fungsi papan sirkuit yang wujud, anda perlu mendesain semula PCB baru. Dalam bentangan sebenar, anda boleh rujuk ke bentangan pada papan ibu dan secara manual Komponen ditetapkan dalam kedudukan yang sesuai; semasa proses kabel, pelarasan dibuat mengikut keperluan sebenar untuk meningkatkan kadar distribusi lebih lanjut.

Kawalan wayar adalah untuk menyambung semua wayar mengikut diagram skematik dengan menetapkan diagram wayar foil tembaga selepas bentangan. Jelas, darjah yang masuk akal bentangan akan secara langsung mempengaruhi kadar kejayaan kabel, jadi ia sering diperlukan untuk membuat pelarasan yang sesuai untuk bentangan semasa keseluruhan proses kabel. Rancangan kabel boleh menggunakan kabel-lapisan ganda dan kabel-lapisan tunggal; untuk rancangan yang sangat kompleks, skema kabel berbilang lapisan juga boleh dianggap.

Dalam rancangan PCB, kabel adalah langkah penting untuk menyelesaikan rancangan produk. Ia boleh dikatakan bahawa semua persiapan sebelumnya dilakukan untuk ia. Kabel PCB termasuk wayar satu sisi, wayar dua sisi dan wayar berbilang lapisan. Terdapat dua cara untuk mengemudi: pengemudian automatik dan pengemudian interaktif.

Dalam rancangan PCB, raksasa sering ingin dapat menggunakan laluan automatik. Dalam keadaan biasa, tiada masalah menggunakan kawat automatik untuk papan sirkuit isyarat digital murni (terutama aras isyarat rendah dan ketepatan papan sirkuit rendah). Namun, dalam rancangan isyarat analog. Apabila papan sirkuit-isyarat bercampur atau kelajuan tinggi digunakan, jika kabel automatik juga digunakan, masalah mungkin berlaku, dan mungkin menyebabkan masalah prestasi sirkuit yang serius.

Pada masa ini, walaupun terdapat beberapa alat kabel automatik yang sangat kuat, mereka biasanya boleh mencapai 100% kadar distribusi, tetapi penampilan umum tidak sangat cantik, kadang-kadang pengaturan kabel adalah kacau, dan kabel antara kedua-dua pin bukan laluan yang paling pendek (Optimal). Untuk desain dengan sirkuit relatif rumit, sila cuba untuk tidak menggunakan kabel automatik sepenuhnya. Adalah disarankan bahawa sebelum menerima laluan automatik, pertama-tama guna kaedah interaktif untuk prawayar baris-baris dengan keperluan ketat. Pada masa yang sama, pinggir akhir input dan akhir output patut dihindari bersebelahan dengan selari untuk menghindari gangguan refleksi; kabel dua lapisan bersebelahan seharusnya bertentangan satu sama lain, dan paralelisme adalah cenderung untuk pasangan parasit. Hadangan ini boleh ditambah dalam peraturan kabel. Kadar distribusi laluan automatik bergantung pada bentangan yang baik. Peraturan wayar patut ditetapkan secara lanjut, termasuk bilangan bengkok, bilangan vias, dan bilangan langkah.

Secara umum, mengeksplorasi garis bandar dahulu, cepat sambung garis pendek dahulu; kemudian melaksanakan kawat labirin, pertama-tama optimize laluan kawat global bagi baris yang akan ditetapkan, ia boleh putuskan garis ditetapkan mengikut keperluan, dan laluinya semula, Untuk meningkatkan kesan keseluruhan. Semasa kabel manual, untuk memastikan pelaksanaan yang betul bagi litar, beberapa peraturan desain umum perlu diikuti: cuba guna pesawat tanah sebagai gelung semasa; memisahkan pesawat tanah analog dari pesawat tanah digital; jika pesawat tanah dipisahkan oleh garis isyarat, kemudian untuk mengurangi tanah. Untuk gangguan loop semasa, jejak isyarat sepatutnya bertentangan ke aras tanah; litar analog patut ditempatkan sebanyak mungkin ke pinggir papan litar, dan litar digital patut ditempatkan sebanyak mungkin ke hujung sambungan kuasa. Ini dilakukan untuk mengurangi kesan di/dt disebabkan oleh suis digital.

Sirkuit PCB dan tindakan anti-jamming anti-jamming desain mempunyai hubungan dekat dengan sirkuit khusus, dan ia juga masalah teknikal yang sangat rumit. Ini beberapa perkenalan singkat berdasarkan pengalaman dalam proses reka PCB. 1. Design tali kuasa. Menurut saiz semasa PCB, jadikan lebar garis kuasa sebanyak yang mungkin tebal (dalam peraturan desain kabel, anda boleh membuat peraturan khas baru untuk lebar garis kuasa garis dan garis tanah secara terpisah), mengurangkan perlawanan loop, dan memberi perhatian istimewa kepada garis kuasa, Arah bekalan kuasa wayar tanah adalah bertentangan dengan arah penghantaran data dan isyarat, yang membantu meningkatkan kemampuan anti-bunyi. 2. Design kawat tanah. Kawalan tanah adalah wayar kuasa istimewa dan wayar isyarat.

Selain mengikut prinsip desain tali kuasa, ia juga sepatutnya dicapai: tanah digital dan tanah analog sepatutnya dipisahkan; jika ada sirkuit logik dan sirkuit linear pada papan sirkuit, ia sepatutnya dipisahkan sebanyak mungkin; latar sirkuit frekuensi rendah sepatutnya sekuat mungkin. Titik disambung secara selari, dan jika ada kesulitan dalam kawat sebenar, ia boleh disambung secara sebahagian dalam siri dan kemudian disambung secara selari; sirkuit frekuensi tinggi sepatutnya disambung dalam siri dengan titik berbilang. Kabel tanah sepatutnya pendek dan tebal.

Guna tembaga seperti grid disekitar komponen frekuensi tinggi sebanyak mungkin; Cuba memperluas lebar kuasa dan kawat tanah. Lebih baik untuk membuat wayar tanah lebih luas daripada wayar kuasa. Hubungan antara lebar mereka adalah wayar tanah>wayar kuasa>wayar isyarat.

Pemasangan sistem sirkuit digital membentuk loop tertutup, iaitu, membentuk rangkaian tanah, yang boleh meningkatkan kemampuan anti-bunyi.

Semasa digital tidak patut mengalir melalui peranti analog, dan semasa kelajuan tinggi tidak patut mengalir melalui peranti kelajuan rendah. 5. Tambah kondensator pemisahan antara kawat tanah kuasa untuk meningkatkan kemampuan anti-gangguan sirkuit kuasa.