Tin tức về PCB - Quy trình chung của bố trí bảng PCB

1 Tổng quan

Tài liệu này được thiết kế để minh họa quy trình và một số cân nhắc sử dụng PowerPCB, phần mềm thiết kế bảng in của PADS, để thiết kế bảng in và cung cấp các thông số kỹ thuật thiết kế cho các nhà thiết kế trong nhóm làm việc để tạo điều kiện giao tiếp và kiểm tra lẫn nhau giữa các nhà thiết kế.

2. Quy trình thiết kế

Quá trình thiết kế PCB được chia thành sáu bước: đầu vào bảng lưới, thiết lập quy tắc, bố trí thành phần, định tuyến, kiểm tra, xem xét và đầu ra.

2.1 Đầu vào lưới

Có hai cách để nhập bảng lưới. Một là sử dụng chức năng kết nối OLE PowerPCB của PowerLogic, chọn gửi bảng mạng và sử dụng chức năng OLE để duy trì tính nhất quán của sơ đồ và sơ đồ PCB mọi lúc để giảm thiểu khả năng xảy ra lỗi. Một cách khác là tải bảng mạng trực tiếp trong PowerPCB, chọn File ->Import và nhập bảng mạng được tạo bởi sơ đồ.

2.2 Thiết lập quy tắc

Nếu các quy tắc thiết kế PCB đã được thiết lập trong giai đoạn thiết kế sơ đồ, bạn không cần thiết phải thiết lập chúng vì các quy tắc thiết kế đã được nhập vào PowerPCB cùng với bảng mạng khi chúng được nhập. Nếu các quy tắc thiết kế được sửa đổi, sơ đồ phải được đồng bộ hóa để đảm bảo chúng phù hợp với bảng mạch PCB. Ngoài các quy tắc thiết kế và định nghĩa lớp, có một số quy tắc cần được thiết lập, chẳng hạn như ngăn xếp pad, đòi hỏi phải sửa đổi kích thước của một overhole tiêu chuẩn. Nếu nhà thiết kế tạo ra một pad hoặc overhole mới, bạn phải thêm layer 25.

Chú ý

Các quy tắc thiết kế PCB, định nghĩa lớp, cài đặt lỗ thông qua và cài đặt đầu ra CAM đã được tạo thành tệp khởi động mặc định có tên default.stp. Sau khi nhập bảng lưới, phân phối lưới điện và mặt đất cho các tầng điện và mặt đất và thiết lập các quy tắc nâng cao khác theo tình hình thực tế của thiết kế. Khi tất cả các quy tắc đã được thiết lập, trong PowerLogic, hãy cập nhật các thiết lập quy tắc trong sơ đồ bằng cách sử dụng các quy tắc từ chức năng PCB của OLE PowerPCB Connection để đảm bảo rằng các quy tắc của sơ đồ và PCB là nhất quán.

2.3 Bố trí thành phần

Sau khi bạn nhập bảng lưới, tất cả các thành phần được đặt trong các điểm không của khu vực làm việc và chồng chéo với nhau. Bước tiếp theo là tách các thành phần này ra và sắp xếp gọn gàng theo một số quy tắc, đó là bố cục thành phần. PowerPCB cung cấp hai phương pháp, bố trí thủ công và bố trí tự động.

2.3.1 Bố trí thủ công

a. Vẽ phác thảo bảng cho kích thước kết cấu của bảng in công cụ.

b. Các thành phần phân tán (các thành phần phân tán), các thành phần sẽ được bố trí xung quanh các cạnh của bảng.

c. Di chuyển và xoay các bộ phận từng cái một, đặt chúng vào bên trong các cạnh của tấm và đặt chúng gọn gàng theo các quy tắc nhất định.

2.3.2 Bố trí tự động

PowerPCB cung cấp cả bố cục tự động và bố cục cụm cục bộ tự động, nhưng hiệu quả không lý tưởng cho hầu hết các thiết kế và không được khuyến khích.

2.3.3 Thận trọng

a. Nguyên tắc đầu tiên của bố cục là đảm bảo tốc độ dây, chú ý đến kết nối của dây bay khi di chuyển thiết bị và đặt các thiết bị được kết nối lại với nhau

b. Tách thiết bị kỹ thuật số khỏi thiết bị analog và giữ nó càng xa càng tốt

c. Tụ tách rời càng gần VCC của thiết bị càng tốt

d. Khi đặt thiết bị, hãy xem xét hàn trong tương lai, không quá dày đặc

e. Sử dụng nhiều hơn các tính năng Array và Union được cung cấp bởi phần mềm để tăng hiệu quả bố trí

2.4 Dây điện

Ngoài ra còn có hai cách nối dây, bằng tay và tự động. Các tính năng nối dây bằng tay được cung cấp bởi PowerPCB rất mạnh mẽ, bao gồm đẩy tự động và kiểm tra quy tắc thiết kế trực tuyến (DRC). Hệ thống cáp tự động được thực hiện bởi công cụ cáp của Spectra. Thường thì hai phương pháp này được sử dụng cùng nhau. Các bước phổ biến là Manual - Auto - Manual.

2.4.1 Dây dẫn sử dụng

a. Trước khi cáp tự động, trước tiên hãy đặt một số mạng quan trọng, chẳng hạn như đồng hồ tần số cao, nguồn điện chính, v.v. Các mạng này thường có yêu cầu đặc biệt về khoảng cách cáp, chiều rộng đường, khoảng cách dây, che chắn, v.v.; Ngoài ra, một số gói đặc biệt, chẳng hạn như BGA, rất khó để sắp xếp hệ thống dây tự động thường xuyên và phải sử dụng hệ thống dây thủ công.

b. Sau khi định tuyến tự động, định tuyến PCB phải được điều chỉnh bằng cách định tuyến bằng tay.

2.4.2 Dây tự động

Sau khi kết thúc hệ thống cáp thủ công, các mạng còn lại sẽ được chuyển đến bộ định tuyến tự động của vải. Chọn Tools ->SPECTRA, khởi động giao diện của bộ định tuyến SPECTRA, thiết lập tệp DO và nhấn Continue để khởi động hệ thống cáp tự động của bộ định tuyến SPECTRA. Sau khi hoàn thành, nếu tỷ lệ dây là 100%, dây có thể được điều chỉnh bằng tay; Nếu không, nếu đạt 100%, điều đó có nghĩa là có vấn đề với bố cục hoặc hệ thống dây thủ công và cần điều chỉnh bố cục hoặc hệ thống dây thủ công cho đến khi tất cả các kết nối được thực hiện.

2.4.3 Thận trọng

a. Làm cho dây điện và dây đất càng dày càng tốt

b. Cố gắng kết nối tụ điện tách rời trực tiếp với VCC

Khi thiết lập tệp DO của Spectra, trước tiên hãy thêm lệnh Protect all wires để bảo vệ cáp thủ công khỏi bị phân phối lại bởi bộ định tuyến tự động

d. Nếu có một lớp năng lượng hỗn hợp, lớp này nên được xác định là "mặt phẳng tách/trộn", tách nó trước khi cáp và sau khi cáp, đổ đồng bằng cách sử dụng "kết nối phẳng" của Pour Manager.

e. Đặt tất cả các chân thiết bị thành chế độ pad thermal (pad nóng) bằng cách đặt Filter (bộ lọc) thành pins (pin) và chọn tất cả các chân,

Thay đổi thuộc tính, đánh dấu vào tùy chọn "Thermal"

f. Khi định tuyến thủ công, bật tùy chọn DRC và sử dụng định tuyến động (định tuyến động)

2.5 Kiểm tra

Các hạng mục cần kiểm tra bao gồm khoảng trống, kết nối, tốc độ cao và máy bay. Các mục này có thể được chọn thông qua Tools ->Validation Design. Nếu bạn đặt một quy tắc tốc độ cao, bạn phải kiểm tra nó hoặc bạn có thể bỏ qua điều này. Nếu phát hiện lỗi, bạn phải sửa đổi bố trí và định tuyến.

Chú ý

Một số lỗi có thể bỏ qua. Ví dụ, một phần của đường viền của một số đầu nối được đặt bên ngoài khung bảng và lỗi xảy ra khi kiểm tra khoảng cách; Ngoài ra, đồng phải được mạ lại mỗi khi dấu vết và lỗ được sửa đổi.

2.6 Đánh giá

Đánh giá dựa trên "Danh sách kiểm tra PCB", bao gồm các quy tắc thiết kế, định nghĩa lớp, chiều rộng đường, khoảng cách, pad và cài đặt quá lỗ; Nó cũng tập trung vào việc kiểm tra tính hợp lý của bố cục thiết bị, định tuyến nguồn điện và mạng mặt đất và mạng đồng hồ tốc độ cao. Hệ thống dây điện và che chắn, vị trí và kết nối tụ điện tách rời, v.v. Nếu kiểm tra lại không đủ tiêu chuẩn, nhà thiết kế nên sửa đổi bố cục và hệ thống dây điện. Sau khi kiểm tra lại đủ tiêu chuẩn, người kiểm tra lại và nhà thiết kế nên ký riêng.

2.7 Thiết kế đầu ra

Thiết kế PCB có thể được xuất sang máy in hoặc tệp Gerber. Máy in có thể in PCB theo lớp, thuận tiện cho các nhà thiết kế và kiểm tra viên; Các tập tin gerber đã được bàn giao cho các nhà sản xuất bảng mạch để sản xuất bảng mạch in. Đầu ra của tệp Gerber rất quan trọng. Nó liên quan đến sự thành công hay thất bại của thiết kế này. Dưới đây là những điều cần lưu ý khi xuất tệp Gerber.

a. Các lớp yêu cầu đầu ra bao gồm lớp dây (bao gồm lớp dây trên, dưới và giữa), lớp nguồn (bao gồm lớp VCC và lớp GND), lớp lưới (bao gồm cả lưới trên và dưới), lớp kháng hàn (bao gồm cả lớp kháng hàn trên cùng) và lớp kháng hàn dưới cùng và tạo tệp khoan (NC Drill)

b. Nếu lớp nguồn được đặt thành Split/Mixed, chọn Routing (Routing) trong mục Document (Document) của cửa sổ Add Document (Add Document), mỗi khi xuất tệp gerber, bạn phải sử dụng kết nối Plane (Flat Connect) của Pour Manager để đổ đồng trên đồ thị PCB; Nếu thiết lập là CAM Plane, chọn Plane. Khi bạn thiết lập mục "Layers", thêm "Layers 25" và chọn "Pads and Over Holes in Layers 25".

c. Trong cửa sổ cài đặt thiết bị (cài đặt theo thiết bị), thay đổi giá trị khẩu độ thành 199

Chọn Board Outline

e. Khi thiết lập lớp của lớp màn hình lụa, không chọn loại phần, chọn lớp trên cùng (lớp dưới cùng) và đường viền, văn bản, đường kẻ của lớp màn hình lụa

f. Khi thiết lập lớp của lớp mặt nạ hàn, tùy thuộc vào tình huống cụ thể, chọn lỗ thông qua để chỉ ra rằng không có mặt nạ hàn nào được thêm vào lỗ thông qua và không chọn lỗ thông qua để chỉ ra mặt nạ hàn.

g. Vui lòng sử dụng cài đặt mặc định của PowerPCB khi tạo tệp khoan và không thực hiện bất kỳ thay đổi nào

h. Sau khi tất cả các tập tin gerbera được xuất, mở và in với CAM350, được kiểm tra bởi các nhà thiết kế và người đánh giá theo "Danh sách kiểm tra PCB."