In design, layout is an important part. The quality of the layout result will directly affect the effect of the wiring, so it can be considered that a reasonable layout is the first step to a successful PCB design. Especially the pre-layout is the process of thinking about the entire circuit board, signal flow, heat dissipation, structure and other structures. If the pre-layout fails, no amount of effort will be needed.

PCB layout design The design process flow of printed circuit boards includes schematic design, electronic component database registration, design preparation, block division, electronic component configuration, configuration confirmation, wiring and final inspection. In the process of the process, no matter which process is found to be a problem, it must be returned to the previous process for reconfirmation or correction.

Hierdie artikel stel eers die PCB-uitlegontwerpreëls en -tegnieke bekend, en verduidelik dan hoe om die PCB-uitleg te ontwerp en te inspekteer, van die uitleg se DFM-vereistes, termiese ontwerpvereistes, seinintegriteitvereistes, EMC-vereistes, laaginstellings en kraggrondverdelingvereistes, en krag modules. Die vereistes en ander aspekte sal in detail ontleed word, en volg die redigeerder om die besonderhede uit te vind.

PCB-uitlegontwerpreëls

1. Onder normale omstandighede moet alle komponente op dieselfde oppervlak van die stroombaan gerangskik word. Slegs wanneer die topvlak-komponente te dig is, kan sommige toestelle met beperkte hoogte en lae hitte-opwekking, soos skyfieweerstande, skyfiekapasitors en skyfiekapasitors, geïnstalleer word. Chip IC, ens. word op die onderste laag geplaas.

2. Onder die uitgangspunt om die elektriese werkverrigting te verseker, moet die komponente op die rooster geplaas word en parallel of loodreg op mekaar gerangskik word om netjies en mooi te wees. Onder normale omstandighede word die komponente nie toegelaat om te oorvleuel nie; die rangskikking van die komponente moet kompak wees, en die komponente moet op die hele uitleg gerangskik wees. Die verspreiding is eenvormig en dig.

3. The minimum distance between adjacent land patterns of different components on the circuit board should be above 1mm.

4. Die afstand vanaf die rand van die stroombaanbord is oor die algemeen nie minder nie as 2MM. Die beste vorm van die stroombaanbord is reghoekig, en die aspekverhouding is 3:2 of 4:3. Wanneer die grootte van die stroombaanbord groter as 200MM by 150MM is, oorweeg wat die stroombaanbord Meganiese sterkte kan weerstaan.

PCB layout design skills

In die uitlegontwerp van die PCB moet die eenhede van die stroombaanbord ontleed word, en die uitlegontwerp moet gebaseer wees op die beginfunksie. Wanneer al die komponente van die stroombaan uitgelê word, moet aan die volgende beginsels voldoen word:

1. Rangskik die posisie van elke funksionele stroombaaneenheid volgens die stroombaanvloei, sodat die uitleg gerieflik is vir seinsirkulasie, en die sein soveel as moontlik in dieselfde rigting gehou word [1].

2. Take the core components of each functional unit as the center and lay out around him. The components should be uniformly, integrally and compactly arranged on the PCB to minimize and shorten the leads and connections between the components.

3. Vir stroombane wat teen hoë frekwensies werk, moet die verspreidingsparameters tussen komponente in ag geneem word. In algemene stroombane moet komponente so veel as moontlik parallel gerangskik word, wat nie net pragtig is nie, maar ook maklik is om te installeer en maklik om in massa te vervaardig.

Hoe om die PCB-uitleg te ontwerp en te inspekteer

1. DFM requirements for layout

1. Die optimale prosesroete is bepaal, en alle toestelle is op die bord geplaas.

2. The origin of the coordinates is the intersection of the left and lower extension lines of the board frame, or the lower left pad of the lower left socket.

3. The actual size of the PCB, the location of the positioning device, etc. are consistent with the process structure element map, and the device layout of the area with restricted device height requirements meets the requirements of the structure element map.

4. Die posisie van die skakelaar, terugsteltoestel, aanwyserlig, ens. is gepas, en die handvatsel meng nie in met die omliggende toestelle nie.

5. Die buitenste raam van die bord het ‘n gladde radiaan van 197mil, of is ontwerp volgens die strukturele grootte tekening.

6. Gewone planke het 200mil proses rande; die linker- en regterkante van die agtervlak het prosesrande groter as 400mil, en die boonste en onderste kante het prosesrande groter as 680mil. Die toestelplasing bots nie met die vensteropeningposisie nie.

7. All kinds of additional holes (ICT positioning hole 125mil, handle bar hole, elliptical hole and fiber holder hole) that need to be added are all missing and set correctly.

8. Die toestelpensteek, toestelrigting, toesteltoonhoogte, toestelbiblioteek, ens. wat deur golfsoldeer verwerk is, neem die vereistes van golfsoldeer in ag.

9. The device layout spacing meets the assembly requirements: surface mount devices are greater than 20mil, IC is greater than 80mil, and BGA is greater than 200mil.

10. Die krimponderdele het meer as 120 mils in die komponentoppervlakafstand, en daar is geen toestel in die deurlopende area van die krimponderdele op die sweisoppervlak nie.

11. Daar is geen kort toestelle tussen hoë toestelle nie, en geen pleistertoestelle en kort en klein tussenliggende toestelle word binne 5 mm tussen toestelle met ‘n hoogte groter as 10 mm geplaas nie.

12. Polar toestelle het polariteit syskerm-logo’s. Die X- en Y-rigtings van dieselfde tipe gepolariseerde inpropkomponente is dieselfde.

13. All devices are clearly marked, no P*, REF, etc. are not clearly marked.

14. Daar is 3 posisioneringswysers op die oppervlak wat SMD-toestelle bevat, wat in ‘n “L”-vorm geplaas is. Die afstand tussen die middel van die posisioneringswyser en die rand van die bord is groter as 240 mils.

15. As jy instapverwerking moet doen, word die uitleg oorweeg om die instap- en PCB-verwerking en montering te vergemaklik.

16. Die afgekapte rande (abnormale rande) moet ingevul word deur middel van maalgroewe en stempelgate. Die stempelgat is ‘n nie-gemetalliseerde leemte, gewoonlik 40 mils in deursnee en 16 mils van die rand af.

17. The test points used for debugging have been added in the schematic diagram, and they are placed appropriately in the layout.

Second, the thermal design requirements of the layout

1. Heating components and exposed components of the casing are not in close proximity to wires and heat-sensitive components, and other components should also be properly kept away.

2. The placement of the radiator takes into account the convection problem, and there is no interference of high components in the projection area of ​​the radiator, and the range is marked on the mounting surface with silk screen.

3. Die uitleg neem die redelike en gladde hitte-afvoerkanale in ag.

4. Die elektrolitiese kapasitor moet behoorlik van die hoë-hitte toestel geskei wees.

5. Oorweeg die hitte-afvoer van hoëkragtoestelle en toestelle onder die kierie.

Derdens, die sein integriteit vereistes van die uitleg

1. The start-end matching is close to the sending device, and the end matching is close to the receiving device.

2. Place decoupling capacitors close to related devices

3. Place crystals, crystal oscillators and clock drive chips close to related devices.

4. Hoëspoed en laespoed, digitaal en analoog word afsonderlik volgens modules gerangskik.

5. Determine the topological structure of the bus based on the analysis and simulation results or the existing experience to ensure that the system requirements are met.

6. If it is to modify the board design, simulate the signal integrity problem reflected in the test report and give a solution.

7. The layout of the synchronous clock bus system meets the timing requirements.

Vier, EMC vereistes

1. Inductive devices that are prone to magnetic field coupling, such as inductors, relays, and transformers, should not be placed close to each other. When there are multiple inductance coils, the direction is vertical and they are not coupled.

2. Ten einde elektromagnetiese interferensie tussen die toestel op die sweisoppervlak van die enkelbord en die aangrensende enkelbord te vermy, moet geen sensitiewe toestelle en sterk bestralingstoestelle op die sweisoppervlak van die enkelbord geplaas word nie.

3. The interface components are placed close to the edge of the board, and appropriate EMC protection measures have been taken (such as shielding shells, hollowing out of the power supply ground, etc.) to improve the EMC capability of the design.

4. Die beskermingskring word naby die koppelvlakkring geplaas, volgens die beginsel van eerste beskerming en dan filter.

5. Die afstand vanaf die afskermliggaam en die afskermdop na die afskermliggaam en afskermdeksel is meer as 500 mils vir die toestelle met hoë transmissiekrag of besonder sensitief (soos kristal ossillators, kristalle, ens.).

6. A 0.1uF capacitor is placed near the reset line of the reset switch to keep the reset device and reset signal away from other strong devices and signals.

Five, layer setting and power supply and ground division requirements

1. Wanneer twee seinlae direk langs mekaar is, moet vertikale bedradingreëls gedefinieer word.

2. Die hoofkraglaag is sover moontlik aangrensend aan sy ooreenstemmende grondlaag, en die kraglaag voldoen aan die 20H-reël.

3. Each wiring layer has a complete reference plane.

4. Multi-laag planke is gelamineer en die kern materiaal (CORE) is simmetries om vervorming te voorkom wat veroorsaak word deur ongelyke verspreiding van koper vel digtheid en asimmetriese dikte van die medium.

5. Die dikte van die bord moet nie 4.5 mm oorskry nie. Vir diegene met ‘n dikte van meer as 2.5 mm (agtervlak groter as 3 mm), moes die tegnici bevestig het dat daar geen probleem is met die PCB-verwerking, samestelling en toerusting nie, en die dikte van die PC-kaartbord is 1.6 mm.

6. Wanneer die dikte-tot-deursnee-verhouding van die via groter as 10:1 is, sal dit deur die PCB-vervaardiger bevestig word.

7. The power and ground of the optical module are separated from other power and ground to reduce interference.

8. Die krag- en grondverwerking van sleutelkomponente voldoen aan die vereistes.

9. Wanneer impedansiebeheer vereis word, voldoen die laaginstellingsparameters aan die vereistes.

Six, power module requirements

1. The layout of the power supply part ensures that the input and output lines are smooth and do not cross.

2. Wanneer die enkelbord krag aan die subbord verskaf, plaas die ooreenstemmende filterkring naby die kraguitlaat van die enkelbord en die kraginlaat van die subbord.

Seven, other requirements

1. The layout takes into account the overall smoothness of the wiring, and the main data flow is reasonable.

2. Pas die pentoewysings van die uitsluiting, FPGA, EPLD, busbestuurder en ander toestelle aan volgens die uitlegresultate om die uitleg te optimaliseer.

3. Die uitleg neem die toepaslike vergroting van die spasie by die digte bedrading in ag om die situasie te vermy dat dit nie herlei kan word nie.

4. Indien spesiale materiale, spesiale toestelle (soos 0.5mmBGA, ens.), en spesiale prosesse aangeneem word, is die afleweringstydperk en verwerkbaarheid ten volle oorweeg, en bevestig deur PCB-vervaardigers en prosespersoneel.

5. Die pen-ooreenstemmende verhouding van die knoopverbinding is bevestig om te verhoed dat die rigting en oriëntasie van die steekverbinding omgekeer word.

6. If there are ICT test requirements, consider the feasibility of adding ICT test points during layout, so as to avoid difficulty in adding test points during the wiring phase.

7. When a high-speed optical module is included, the layout of the optical port transceiver circuit is prioritized.

8. Nadat die uitleg voltooi is, is ‘n 1:1 samestelling tekening verskaf vir die projek personeel om te kontroleer of die toestel pakket seleksie korrek is teenoor die toestel entiteit.

9. By die opening van die venster is die binnevlak as teruggetrek beskou, en ‘n geskikte bedradingverbodarea is ingestel.