Elektronik tasarım - PCB tasarımı nedir?

Elektronik tasarım otomatik yazılımı (EDA) devre tahtasını tasarlamak ve basılı devre tahtasının (PCB) dizaynı ve devre bağlantısını tasarlamak için elektronik tasarım yazılımının kullanımına refere ediyor. PCB tasarımı genellikle dış bağlantıların tasarımı düşünmesi gereken düzenleme tasarımı anlatır. İçindeki elektronik komponentlerin, metal bağlantıların ve deliklerin optimizasyonu, elektromagnet koruması, termal dağıtımı, etc. gibi çeşitli faktörler. Dönüş tahtaları elektronik ürünlerin önemli bir komponenti, elektronik komponentlerini bağlayabilir ve telerden sinyalleri iletirebilir.

PCB nasıl tasarlayacağız?

Tasarım farklı aşamalarda farklı nokta ayarlarına ihtiyacı var ve düzenleme aşamasında cihaz düzenlemesi için büyük gri noktaları kullanılabilir; IC ve pozisyon olmayan bağlantılar gibi büyük aygıtlar için, düzenlemek için 50-100 mil a ğı doğruluğu seçilebilir, ve düzenlemek için 25 mil ağı doğruluğu gibi pasif küçük aygıtlar için kullanılabilir. Büyük ağ noktalarının doğruluğu aygıt düzenlemesi ve düzenleme estetikleri için faydalı.

1. PCB düzenleme kuralları

1) Genelde tüm komponentler devre tahtasının aynı tarafında ayarlanmalıdır. Sadece en yüksek katı komponentleri çok yoğun olduğunda, bazı yüksek sınırlı ve düşük ısı üretimli cihazlar, çep dirençleri, çip kapasiteleri ve çip IC gibi yerleştirilebilir.

2) Elektrik performansını sağlamak için komponentler bir a ğı üzerinde yerleştirilmeli ve birbirlerine paralel veya perpendikul olarak ayarlanmalıdır. Genelde, komponentler karşılaşmaya izin verilmez; Komponentlerin ayarlaması kompleks olmalı ve komponentler tüm dizim boyunca aynı şekilde dağıtılmalı ve yoğun şekilde dağıtılmalı.

3) Devre masasındaki farklı komponentlerin yakın sol patlama örnekleri arasındaki en az 1MM olmalı.

4) Dönüş tahtasının kenarından uzak, genellikle 2 mm'den az değil. Dönüş tahtasının en iyi şekli düzgüncüdür ve Aspekt oranı 3:2 veya 4:3'dir. Devre tahtasının büyüklüğü 200 mm'den 150 mm'e kadar büyük olduğunda devre tahtasına dayanabileceği mekanik gücü düşünmeli.

2. PCB düzenleme yetenekleri

pcb tasarımının tasarımında devre tahtasının birimlerini analiz etmek ve işlemlerine dayalı tasarımı tasarlamak gerekir. Tüm devreğin komponentlerini belirlediğinde, bu prensipler takip edilmeli:

1) Her fonksiyonel devre biriminin pozisyonlarını devre akışına göre düzenleyin, sinyal akışına uygun düzenleyin ve sinyali mümkün olduğunca aynı yönde tutun.

2) Her fonksiyonel biriminin temel komponentlerini merkez olarak yerleştirin. Komponentler PCB üzerinde düzgün, düzgün ve düzgün düzenlenmeli, her komponent arasındaki ipuçları ve bağlantıları mümkün olduğunca küçültmeli.

3) Devreler yüksek frekanslarda çalışmak için, komponentler arasındaki dağıtım parametrelerine hesap vermelidir. Genelde devreler mümkün olduğunca kadar komponentlere paralel olarak ayarlanmalıdır. Bu sadece estetik hoşnut değil, aynı zamanda kütler üretimi için kolaylaştırmak ve çözücüyü toplamak kolaylaştırmak.

3.PCB tasarım adımları

Layout tasarımı

PCB'de özel komponentler, yüksek frekans parçasındaki anahtar komponentlere, devredeki temel komponentlere, kolayca rahatsız edilmiş komponentlere, yüksek voltaj ile komponentlere, yüksek ısı üretimli komponentlere ve bazı heteroseksüel komponentlere benziyor. Bu özel komponentlerin pozisyonları dikkatli analiz edilmesi gerekiyor, ve ribon düzenlemesi devre fonksiyonlarının ve üretim ihtiyaçlarının ihtiyaçlarına uymalı. Onların düzgün yerleştirilmesi devre uyumlu sorunları ve sinyal integritet sorunları olabilir, bu yüzden PCB tasarımının başarısızlığına sebep olabilir.

Özel komponentleri nasıl yerleştirileceğini tasarladığında ilk düşünce PCB'nin büyüklüğüdür. Kuaishou, PCB büyüklüğü çok büyük olduğunda, yazdırma çizgisi uzun, impedans artıyor, kurutma yeteneğinin azalıyor ve maliyeti de artıyor. Çok küçük olduğunda sıcaklık patlaması fakir ve yakın çizgiler kolayca rahatsız edilir. PCB boyutunu belirledikten sonra özel komponentlerin kare pozisyonunu belirleyin. Sonunda devrelerin tüm parçalarını çalışan birimlere göre yerleştirin.

Özel komponentlerin pozisyonu, ortaya çıkarken genellikle bu principlere uymalı:

1) Yüksek frekans komponentleri arasındaki bağlantıyı mümkün olduğunca kısaltmaya çalışın ve dağıtım parametrelerini ve elektromagnetik araştırmalarını birbiriyle azaltmaya çalışın. Müdahale edilebilir komponentler birbirine çok yakın olmamalı ve girdi ve çıkış mümkün olduğunca çok uzak tutmalı.

2) Bazı komponentler veya kablolar yüksek potansiyel farklılıkları olabilir ve uzakları boşaltma nedeniyle olay kısa devrelerden kaçırmak için arttırılmalı. Yüksek voltaj komponentleri mümkün olduğunca uzaklaşmalı.

3) 15 G üzerinden ağırlı komponentler bileklerle ayarlanabilir ve sonra karıştırılabilir. Bu ağır ve sıcak komponentler devre tahtasına yerleşmemeli, ancak ana kutunun altındaki tabağına ve sıcak dağıtım sorunlarına bakılmalı. Sıcak komponentlerden uzak tutulmalı.

4) Potentiometer gibi ayarlanabilir komponentlerin düzenlemesi için, ayarlanabilir induktans buzulu, değişkenli kapasitör, mikro değiştirme, etc., bütün masanın yapısal ihtiyaçlarını düşünmeli. Bazı değişiklikler sık sık kullanılır, eğer yapı izin verirse ellere kolayca erişilebilir. Komponentlerin düzeni uygun yoğunlukla dengelenmelidir ve en yüksek ağırlık olmamalı.

Yerleştirme düzeni

1) Yapılara yakın eşleşen komponentleri, elektrik çorapları, indikator ışıkları, değişiklikleri, bağlantıları, vb. gibi yerleştirin.

2) Büyük komponentler, ağır komponentler, ısınma komponentleri, transformatörler, IC gibi özel komponentleri yerleştirin.

3) Küçük komponentleri yerleştirin.

Layout kontrolü

1) Çizim tarafından gereken makine boyutlarına uyuyor mu?

2) Komponentlerin düzeni düzenli ve tamamen düzenli mi?

3) Tüm seviyelerde çat ışmalar olup olmadığı. Ekran yazdırması gereken komponentler, çerçeveler ve katlar mantıklı mı?

4) Kullanılacak sıradan kullanılan komponentler uygun mu? Tıpkı değişiklikler, ekipmanlara eklenmiş plak tahtaları, sık sık değiştirilmeli komponentler gibi.

5) Ateşli hassas komponentler ve ısıtma komponentler arasındaki mesafe mantıklı mı?

Sıcak patlaması iyi mi?

7) Çizginin müdahale meselesi düşünmeli mi?

PCB tasarımında sık sorunlar

1. Ölçüm eşleşmiyor

Ortak bir sorun, PCB tasarımında özellikle önemli, çünkü PCB'nin diğer komponentlere bağlantısı ile ilgili. Eğer büyüklüğü doğruysa, bu, PCB'nin performansını ve güveniliğini ciddiye etkileyecek zorlukları, bağlantı başarısızlığını ve diğer durumları çözebilir.

2.Özellik sorunlarını tasarla

Tasarım elektrik veya mekanik belirtilere uymuyor. Ayrıca ortak bir sorun. Tasarımcıların, sonraki bağlantı ve elektrik performansı sorunlarından kaçınmak için IPC standartlarına uygun bir şekilde tüm tasarım elementlerinin (örneğin pads, apertures, yerleştirme genişliğini ve uzayımı) uygulamasını sağlaması gerekiyor.

3.Sinyal ve Güç Integrit Sorunları

Sinyal ve güç bütünlüğü sorunları sık sık sık sık olarak oluyor ve tanımak zor. En iyi yaklaşım sorunun kök sebebini bulmak ve tasarım sürecinde çözülmek, onu daha sonra bir a şamada düzeltmek yerine, üretim gecikmelerine yol açabilir.

4.İstemeyen bağlantılar ve katı tasarım hataları

Bazı grafik katlarda gerekli bağlantılar yanlış anlama sebebi olabilir, özellikle çokatı tahtaları tasarladığında. Bazen dört katı için ilk olarak tasarlanmış bir tahta, tasarım hatalarına sebep olan beş ya da daha fazla katı için yanlış tasarlanmış.

5.Hole ve Pad Problemleri

Tasarımdaki deliklerin özelliklerinin, yani kör gömülmüş delikleri, deliklerin yerine kör gömülmüş delikleri seçmek, bu yüzden dril dosyasını oluşturma yeteneğine yol açacak ve en kötü durumda PCB üretim sürecine etkileyecek deliklerin boğulmasını kaçıracak. Ayrıca, deliklerde kötü tasarlanmış SMD patlamaları da kötü bağlantı sorunlarına sebep olabilir.

6. Materiyal Seçim Sorunları

Uygulama maddelerin seçimi de tasarımın ortak bir problemidir. Bu da mekanik ve elektrik performansına yol a çabilir. Bilgisayar seçiminin özel tasarım taleplerini yerine getirmek için uygun olduğundan emin olun PCB'nin kalitesini sağlamak için önemli bir adım.

7.Tasarım ve kablo kontrolü

Tasarım ve düzenleme arasındaki karşılaştırma farklılıkları, PCB tasarımın son aşamasında büyük hataları sebep eden faktörlerden biridir. Bu yüzden, aygıt boyutlarının tekrarlanan kontrollerin, delik kalitesi aşırı, patlama boyutlarının etc. ihtiyacı var. Bu potansiyel hatalarını çok azaltır ve son ürünün güveniliğini geliştirebilir.

PCB tasarımı elektronik komponentleri bağlamak için temel ve elektronik sistem fonksiyonlarını başarmak için anahtar. PCB tasarımı mantıklı değilse bütün elektronik sisteminin fonksiyonu etkilenecek. Ayrıca güç, sinyal ve güç sağlamı gibi elektronik komponentlerin parametrolarını daha iyi kontrol etmemize yardım edebilir. Bu da elektronik ürünlerin kalitesini daha iyi kontrol etmemize yardım edebilir, bu yüzden ürünlerin güveniliğini ve güvenliğini geliştirir.