Технология PCB - Правила проектирования и коммерческого производства PCB

В этой статье представлены десять наиболее эффективных правил проектирования, которые инженеры - дизайнеры должны помнить и применять при проектировании и коммерческом производстве PCB - схем с использованием программного обеспечения для проектирования. Просто следуя всем этим принципам, они могут значительно изменить дизайн продукта.

Правило 1: Выберите правильный набор сеток и всегда используйте интервал сетки, который соответствует большинству компонентов. Хотя мультисетка может показаться эффективной, если инженеры могут больше думать на ранних этапах проектирования компоновки PCB, они могут избежать проблем с настройкой интервала и максимально использовать платы. Поскольку многие устройства используют несколько размеров упаковки, инженеры должны использовать продукты, которые лучше всего подходят для их собственного дизайна. Кроме того, многоугольник также очень важен для меди платы. При использовании многоугольной меди многоугольные платы обычно вызывают отклонение заполнения многоугольника. Хотя он не является стандартом, основанным на одной электрической сети, он может обеспечить срок службы, превышающий требуемый для платы.

Правило 2: Держите путь кратчайшим и самым прямым. Это звучит просто и часто, но об этом следует помнить на каждом этапе, даже если это означает изменение макета платы для оптимизации длины проводки. Это особенно относится к аналоговым и высокоскоростным цифровым схемам, производительность которых всегда частично ограничена сопротивлением и паразитическими эффектами.

Правило 3: Используйте как можно больше слоев питания для управления распределением линий питания и наземных линий. Для большинства программных средств для проектирования PCB медь в энергетическом слое является более быстрым и простым вариантом. Совместно соединяя большое количество проводов, вы можете обеспечить ток с максимальной эффективностью и минимальным сопротивлением или падением напряжения, обеспечивая при этом достаточный путь к заземлению. Если возможно, вы также можете запустить несколько линий электропитания в одной и той же области платы, чтобы подтвердить, покрывает ли заземление большую часть слоя PCB, что облегчает взаимодействие между проводами на соседних слоях.

Правило 4: Группирование соответствующих компонентов и необходимых контрольных точек. Например, дискретные компоненты, необходимые для операционного усилителя OPAMP, размещаются ближе к устройству, так что шунтирующие конденсаторы и резисторы могут работать с ними в одном и том же месте, что помогает оптимизировать длину проводки, упомянутую во втором правиле, а также проводить испытания и обнаружение неисправностей. Это становится более удобным.

Правило 5: Копирование требуемой платы несколько раз на другую большую плату для PCB - сборки. Выбор размера устройства, наиболее подходящего для использования изготовителем, поможет снизить затраты на проектирование и изготовление прототипа. Сначала макет платы на панели, свяжитесь с изготовителем платы, чтобы получить предпочтительные размеры каждой панели, затем измените спецификации дизайна и попробуйте несколько раз повторить дизайн в пределах этих размеров панели.

Правило 6: Значения интегрированных компонентов. Как дизайнер, вы выберете дискретные компоненты с более высокими или более низкими значениями компонентов, но с одинаковой производительностью. Интеграция в меньшем диапазоне стандартных значений упрощает список материалов и снижает затраты. Если у вас есть набор продуктов PCB, основанных на стоимости предпочтительных компонентов, это поможет вам принимать правильные решения по управлению запасами в долгосрочной перспективе.

Правило 7: Выполните как можно больше проверок правил проектирования (DRC). В то время как для запуска функции DRC на программном обеспечении PCB требуется очень мало времени, в более сложных условиях проектирования постоянная проверка в процессе проектирования может сэкономить много времени, что является хорошей привычкой, которую стоит сохранить. Каждое решение о проводке имеет решающее значение, и выполнение DRC может в любое время подсказать наиболее важную проводку.

Правило 8: Гибкое использование шелковой печати. Печать на шелковой сетке может использоваться для обозначения различных полезных сведений, которые могут быть использованы в будущем производителями плат, инженерами по обслуживанию или испытаниям, монтажниками или отладчиками оборудования. Необходимо не только отметить четкие функциональные и контрольные метки, но и указать как можно больше направлений компонентов и разъемов, даже если эти заметки напечатаны на нижней поверхности компонентов, используемых на платах (после сборки плат). Полное применение технологии шелковой печати на верхней и нижней поверхностях платы может уменьшить дублирование работы и упростить производственный процесс.

Правило 9: Необходимо выбрать развязывающий конденсатор. Не пытайтесь оптимизировать дизайн, избегая отключения линий электропитания и основанных на предельных значениях в таблицах данных компонентов. Конденсаторы дешевые и долговечные. Вы можете потратить как можно больше времени на сборку конденсаторов. В то же время, следуйте правилу 6, используя стандартный диапазон значений для поддержания чистоты запасов.

Правило 10: Генерирует производственные параметры PCB и проверяет их перед отправкой на производство. Хотя большинство производителей плат охотно загружают и проверяют напрямую, лучше сначала экспортировать файл Gerber и проверить его, как ожидается, с помощью бесплатного просмотрщика, чтобы избежать недоразумений. Благодаря индивидуальной проверке могут быть обнаружены даже небрежные ошибки, что позволяет избежать потерь, связанных с завершением производства на основе неправильных параметров.