Công nghệ PCB - Đặc điểm kỹ thuật thiết kế PCB cung cấp điện

1. Tài liệu này được thiết kế để minh họa quá trình thiết kế PCB và một số cân nhắc sử dụng phần mềm thiết kế PCB powerpcb của pads, cung cấp thông số kỹ thuật thiết kế cho các nhà thiết kế trong nhóm làm việc, 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, kiểm tra lại và đầu ra

2.1. Nhập danh sách mạng

Có hai cách để nhập danh sách mạng. Một là sử dụng chức năng kết nối Powerpcb ole của PowerLogic, chọn gửi bảng mạng và áp 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, nhập bảng mạng được tạo bởi sơ đồ.

2.2. Thiết lập quy tắc

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

Lưu ý: Quy tắc thiết kế PCB, định nghĩa lớp, cài đặt quá lỗ và cài đặt đầu ra cam đã được tạo thành tệp khởi động mặc định với tên default.stp. Sau khi nhập bảng lưới, phân bổ lưới điện và mặt đất cho các tầng điện và hình thành và thiết lập các quy tắc nâng cao khác theo tình hình thực tế của thiết kế. Khi bạn đã thiết lập tất cả các quy tắc, trong PowerLogic, hãy cập nhật cài đặt quy tắc trong sơ đồ bằng cách sử dụng các quy tắc từ chức năng PCB được kết nối với OLE Powerpcb để đảm bảo rằng các quy tắc của sơ đồ và sơ đồ PCB là nhất quán.

2.3. Bố trí thành phần

Khi bạn đã vào danh sách mạng, tất cả các thành phần sẽ được đặt trong các điểm không của khu vực làm việc và chồng lên nhau. Bước tiếp theo là tách các thành phần này ra và đặt chúng 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

(1) Theo kích thước cấu trúc của bảng in công cụ, phác thảo của bảng vẽ.

2. Phân tán các thành phần và các thành phần sẽ được sắp xếp xung quanh các cạnh của tấm.

(3) Di chuyển và xoay các thành phần từng cái một, đặt chúng bên trong các cạnh của bảng và đặt chúng gọn gàng theo các quy tắc nhất định.

2.3.2 Bố trí tự động

Powerpcb cung cấp bố cục tự động và bố cục cụm cục bộ tự động, nhưng nó không hoạt động lý tưởng cho hầu hết các thiết kế và không được khuyến khích.

2.3.3 Thận trọng

a. Nguyên tắc chính của bố cục là đảm bảo thông lượng cáp. Hãy chú ý đến kết nối của đường bay khi di chuyển thiết bị, đặt các thiết bị có mối quan hệ kết nối lại với nhau

b. Thiết bị kỹ thuật số và thiết bị tương tự nên được tách ra khỏi C càng nhiều càng tốt. Tụ tách rời phải càng gần VCC của thiết bị càng tốt

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

e. Cải thiện hiệu quả bố trí bằng cách sử dụng các chức năng mảng và kết hợp được cung cấp bởi phần mềm

2.4 Chế độ dây cũng có hai loại, dây thủ công và dây tự động.

Powerpcb cung cấp các tính năng cáp thủ công mạnh mẽ, bao gồm tự động đẩy và kiểm tra quy tắc thiết kế trực tuyến (DRC). Hệ thống cáp tự động được thực hiện bởi động cơ cáp của Spectra. Thông thường, hai phương pháp này được sử dụng cùng nhau. Các bước phổ biến là Manual - Auto - Manual.

2.4.1. Hướng dẫn sử dụng dây

(1) Đặt một số mạng quan trọng theo cách thủ công, chẳng hạn như đồng hồ tần số cao, nguồn điện chính, v.v., trước khi cáp tự động. Các mạng này thường có yêu cầu đặc biệt về khoảng cách cáp, chiều rộng đường, khoảng cách dây, che chắn, v.v.

Yêu cầu; Ngoài ra, đối với một số gói đặc biệt, chẳng hạn như BGA, hệ thống dây tự động rất khó sắp xếp thường xuyên và cũng nên sử dụng hệ thống dây thủ công.

(2) Sau khi định tuyến tự động, việc định tuyến PCB phải được điều chỉnh bằng cách định tuyến bằng tay.

2.4.2. Khi hệ thống cáp tự động và thủ công hoàn tất, các mạng còn lại sẽ được chuyển giao cho bộ định tuyến tự động.

Chọn Tools ->Specctra, khởi chạy giao diện của router Specctra, thiết lập file do và nhấn Continue để khởi chạy Autoroute của router Specctra. Sau đó, nếu tỷ lệ định tuyến là 100%, bạn có thể điều chỉnh tuyến đường theo cách thủ công; Nếu nhỏ hơn 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 nó được mở rộng hoàn toàn.

2.4.3 Thận trọng

a. Dây điện và dây mặt đất nên dày càng tốt

b. Tụ tách rời nên được kết nối trực tiếp với VCC càng nhiều càng tốt

c. Khi thiết lập tập tin do của Spectra, trước tiên thêm lệnh "Bảo vệ tất cả các dây" để bảo vệ các dây được đặt bằng tay khỏi bị đặt lại bởi thiết bị định tuyến tự động

d. Nếu có một lớp năng lượng hỗn hợp, nó nên được xác định là mặt phẳng phân chia/hỗn hợp. Tách nó ra trước khi nối dây. Sau khi nối dây, sử dụng kết nối phẳng của trình quản lý đổ để bọc đồng

e. Đặt tất cả các chân thiết bị thành chế độ đĩa nóng bằng cách đặt bộ lọc thành chân, chọn tất cả các chân, sửa đổi thuộc tính và kiểm tra trước khi tùy chọn nhiệt

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

2.5 Kiểm tra

Các mặt hàng cần kiểm tra bao gồm khoảng trống, kết nối, quy tắc tốc độ cao và mặt phẳng. Các mục này có thể được kiểm tra bằng cách chọn Tools ->Validation Design. Nếu quy tắc tốc độ cao được thiết lập, bạn phải kiểm tra hoặc bạn có thể bỏ qua điều này. Nếu phát hiện lỗi, bạn phải sửa đổi bố trí và định tuyến.

Lưu ý: Một số lỗi có thể được 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 nên được phủ lại mỗi khi hệ thống dây và lỗ được sửa đổi.

2.6 Kiểm tra lại

Kiểm tra lại theo "Danh sách kiểm tra PCB", bao gồm các quy tắc thiết kế, định nghĩa lớp, chiều rộng đường, khoảng cách, miếng đệm và cài đặt quá lỗ; Cũng cần tập trung vào việc kiểm tra tính hợp lý của bố cục thiết bị, định tuyến của mạng lưới điện và dây mặt đất, định tuyến và che chắn mạng đồng hồ tốc độ cao, vị trí và kết nối của 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 đủ tiêu chuẩn, người kiểm tra và nhà thiết kế nên ký riêng.

2.7 Thiết kế đầu ra

Thiết kế PCB có thể được xuất ra máy in hoặc tệp ảnh. Máy in có thể in PCB theo từng lớp, thuận tiện cho nhà thiết kế và kiểm tra viên; Tập tin bản vẽ ảnh phải được bàn giao cho nhà sản xuất bảng in để sản xuất bảng in. Đầu ra của các tập tin ảnh là rất quan trọng, đó là về sự thành công hay thất bại của thiết kế này. Sau đây sẽ tập trung vào các cân nhắc cho các tập tin ảnh đầu ra.

a. Các lớp được xuất bao gồm các lớp dây (bao gồm cả lớp trên cùng, lớp dưới cùng và lớp giữa), lớp nguồn (bao gồm lớp VCC và lớp GND), lớp lưới (bao gồm cả lớp trên cùng và lớp dưới cùng), lớp hàn (bao gồm lớp trên cùng và lớp dưới cùng), và cũng tạo ra các tệp khoan (khoan NC)

b. Nếu lớp điện được đặt để tách/trộn, hãy chọn định tuyến trong mục tài liệu để thêm cửa sổ tài liệu và sử dụng sơ đồ PCB hàn đồng kết nối phẳng của trình quản lý nguồn trước mỗi tệp ảnh đầu ra; Chọn Plane nếu nó được đặt thành Cam Plane. Khi thiết lập các mục lớp, thêm lớp 25 và chọn pad và overhole trong lớp 25

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

d. Chọn hồ sơ bảng khi thiết lập các lớp cho mỗi lớp

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

f. Khi thiết lập lớp kháng hàn, chọn quá lỗ có nghĩa là không thêm thông lượng kháng trong quá lỗ, không chọn quá lỗ có nghĩa là không thêm thông lượng kháng, tùy thuộc vào tình hình cụ thể

g. Khi tạo tệp khoan, sử dụng cài đặt mặc định của Powerpcb mà không thay đổi

h. Sau khi tất cả các tệp ảnh được xuất, mở và in bằng CAM350, nhân viên thiết kế và kiểm toán nên kiểm tra theo "Danh sách kiểm tra PCB".