PCB görünüş elementlərini necə dizayn etmək olar?

Dizaynda layout mühüm hissədir. Düzəliş nəticəsinin keyfiyyəti naqillərin təsirinə birbaşa təsir edəcəkdir, ona görə də hesab etmək olar ki, ağlabatan tərtibat uğurlu bir iş üçün ilk addımdır. 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.

ipcb

PCB layout dizaynı Çap dövrə lövhələrinin dizayn prosesi axınına sxematik dizayn, elektron komponent verilənlər bazası qeydiyyatı, dizaynın hazırlanması, blokların bölünməsi, elektron komponentlərin konfiqurasiyası, konfiqurasiyanın təsdiqi, naqillər və yekun yoxlama daxildir. Proses prosesində hansı prosesin problem olduğu aşkar edilsə də, yenidən təsdiq və ya düzəliş üçün əvvəlki prosesə qaytarılmalıdır.

Bu məqalə əvvəlcə PCB yerləşdirməsinin dizayn qaydaları və üsullarını təqdim edir, sonra isə planın DFM tələbləri, istilik dizayn tələbləri, siqnal bütövlüyü tələbləri, EMC tələbləri, təbəqə parametrləri və güc torpaq bölməsi tələbləri və güc modulları. Tələblər və digər aspektlər ətraflı təhlil ediləcək və təfərrüatları öyrənmək üçün redaktoru izləyin.

PCB layout dizayn qaydaları

1. Normal şəraitdə bütün komponentlər dövrə lövhəsinin eyni səthində yerləşdirilməlidir. Yalnız yüksək səviyyəli komponentlər çox sıx olduqda, çip rezistorları, çip kondansatörləri və çip kondansatörləri kimi məhdud hündürlüyə və aşağı istilik istehsalına malik bəzi qurğular quraşdırıla bilər. Aşağı təbəqəyə çip IC və s. yerləşdirilir.

2. Elektrik məhsuldarlığının təmin edilməsi şərti altında, səliqəli və gözəl olması üçün komponentlər şəbəkəyə yerləşdirilməli və bir-birinə paralel və ya perpendikulyar yerləşdirilməlidir. Normal şəraitdə komponentlərin üst-üstə düşməsinə icazə verilmir; komponentlərin düzülüşü yığcam olmalı, komponentlər isə bütün plan üzrə düzülməlidir. Paylanma vahid və sıxdır.

3. Elektron lövhədə müxtəlif komponentlərin bitişik torpaq nümunələri arasındakı minimum məsafə 1 mm-dən yuxarı olmalıdır.

4. Elektron lövhənin kənarından olan məsafə ümumiyyətlə 2MM-dən az deyil. Elektron lövhənin ən yaxşı forması düzbucaqlıdır və tərəf nisbəti 3:2 və ya 4:3-dür. Elektron lövhənin ölçüsü 200MM-dən 150MM-dən böyük olduqda, elektron lövhənin mexaniki gücə tab gətirə biləcəyini düşünün.

PCB layout dizayn bacarıqları

PCB-nin yerləşdirmə dizaynında, dövrə lövhəsinin bölmələri təhlil edilməli və tərtibat dizaynı başlanğıc funksiyasına əsaslanmalıdır. Dövrənin bütün komponentlərini yerləşdirərkən aşağıdakı prinsiplərə əməl edilməlidir:

1. Hər bir funksional sxem blokunun vəziyyətini dövrə axınına uyğun təşkil edin ki, sxem siqnalın dövriyyəsi üçün əlverişli olsun və siqnal mümkün qədər eyni istiqamətdə saxlanılsın [1].

2. Hər bir funksional bölmənin əsas komponentlərini mərkəz kimi götürün və onun ətrafında düzün. Komponentlər arasındakı keçidləri və əlaqələri minimuma endirmək və qısaltmaq üçün komponentlər PCB-də vahid, inteqral və yığcam şəkildə yerləşdirilməlidir.

3. Yüksək tezliklərdə işləyən sxemlər üçün komponentlər arasında paylanma parametrləri nəzərə alınmalıdır. Ümumi sxemlərdə komponentlər mümkün qədər paralel şəkildə yerləşdirilməlidir ki, bu da yalnız gözəl deyil, həm də quraşdırmaq asan və kütləvi istehsal üçün asandır.

PCB sxemini necə tərtib etmək və yoxlamaq olar

1. DFM requirements for layout

1. Optimal proses marşrutu müəyyən edilib və bütün qurğular lövhəyə yerləşdirilib.

2. Koordinatların mənşəyi board çərçivəsinin sol və aşağı uzatma xətlərinin kəsişməsi və ya aşağı sol yuvanın aşağı sol padidir.

3. PCB-nin faktiki ölçüsü, yerləşdirmə qurğusunun yeri və s. prosesin strukturu elementinin xəritəsi ilə uyğundur və məhdudlaşdırılmış cihazın hündürlüyü tələbləri olan ərazinin cihaz planı struktur elementi xəritəsinin tələblərinə cavab verir.

4. Sifariş açarının, sıfırlama qurğusunun, göstərici işığının və s.-nin mövqeyi uyğundur və sükan çubuğu ətrafdakı cihazlara müdaxilə etmir.

5. Lövhənin xarici çərçivəsi 197mil hamar radiana malikdir və ya struktur ölçü rəsminə uyğun olaraq tərtib edilmişdir.

6. Adi lövhələrin 200mil proses kənarları var; arxa planın sol və sağ tərəflərində 400mil-dən çox, yuxarı və aşağı tərəflərdə isə 680mil-dən çox proses kənarları var. Cihazın yerləşdirilməsi pəncərənin açılış mövqeyi ilə ziddiyyət təşkil etmir.

7. Əlavə edilməli olan bütün növ əlavə dəliklərin (İKT yerləşdirmə dəliyi 125mil, tutacaq çubuğu dəliyi, elliptik dəlik və lif tutucu dəlik) hamısı yoxdur və düzgün qurulub.

8. Dalğa lehimləməsi ilə işlənmiş cihazın pin addımı, cihazın istiqaməti, cihazın meydançası, cihaz kitabxanası və s. dalğa lehimləmə tələblərini nəzərə alır.

9. Cihazın yerləşmə məsafəsi montaj tələblərinə cavab verir: yerüstü montaj cihazları 20mil-dən çox, IC 80mil-dən çox və BGA 200mil-dən çoxdur.

10. Qıvrım hissələrinin komponent səthi məsafəsində 120 mildən çox məsafə var və qaynaq səthində qıvrım hissələrinin keçid sahəsində heç bir cihaz yoxdur.

11. Hündür cihazlar arasında qısa qurğular yoxdur və hündürlüyü 5 mm-dən çox olan cihazlar arasında yamaq cihazları və qısa və kiçik interpozisiya cihazları 10 mm məsafədə yerləşdirilmir.

12. Polar cihazlarda polarite silkscreen loqoları var. Eyni tipli qütbləşmiş plug-in komponentlərinin X və Y istiqamətləri eynidir.

13. Bütün qurğular aydın şəkildə qeyd olunub, heç bir P*, REF və s. aydın şəkildə qeyd olunmayıb.

14. SMD cihazları olan səthdə “L” şəklində yerləşdirilən 3 yerləşdirmə kursoru var. Yerləşdirmə kursorunun mərkəzi ilə lövhənin kənarı arasındakı məsafə 240 mildən çoxdur.

15. Əgər boarding emal etmək lazımdırsa, layout internat və PCB emal və montaj asanlaşdırmaq üçün hesab olunur.

16. Qırılmış kənarlar (anormal kənarlar) freze yivləri və ştamplama delikləri vasitəsilə doldurulmalıdır. Ştamp dəliyi metallaşdırılmamış boşluqdur, ümumiyyətlə diametri 40 mil və kənardan 16 mil.

17. Sazlama üçün istifadə edilən sınaq nöqtələri sxematik diaqrama əlavə edilib və onlar düzülmədə müvafiq şəkildə yerləşdirilib.

İkincisi, layoutun istilik dizayn tələbləri

1. Qızdırıcı komponentlər və korpusun açıq hissələri naqillərə və istiliyə həssas komponentlərə yaxın deyil və digər komponentlər də düzgün şəkildə uzaqda saxlanılmalıdır.

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. Planlaşdırma əsaslı və hamar istilik yayılması kanallarını nəzərə alır.

4. Elektrolitik kondansatör yüksək istilik cihazından düzgün şəkildə ayrılmalıdır.

5. Körpü altındakı yüksək güclü cihazların və cihazların istilik yayılmasını nəzərdən keçirin.

Üçüncüsü, sxemin siqnal bütövlüyü tələbləri

1. Başlanğıc-son uyğunluğu göndərən cihaza, son uyğunluğu isə qəbul edən cihaza yaxındır.

2. Ayırma kondensatorlarını əlaqəli cihazların yaxınlığında yerləşdirin

3. Kristalları, kristal osilatorları və saat sürücüsü çiplərini əlaqəli cihazların yaxınlığında yerləşdirin.

4. Yüksək sürətli və aşağı sürətli, rəqəmsal və analoq modullara görə ayrıca təşkil edilir.

5. Sistem tələblərinin yerinə yetirilməsini təmin etmək üçün təhlil və simulyasiya nəticələrinə və ya mövcud təcrübəyə əsasən avtobusun topoloji strukturunu müəyyən edin.

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

7. Sinxron saat avtobus sisteminin sxemi zamanlama tələblərinə cavab verir.

Dördüncü, EMC tələbləri

1. İnduktorlar, relelər və transformatorlar kimi maqnit sahəsinin birləşməsinə meylli olan induktiv qurğular bir-birinə yaxın yerləşdirilməməlidir. Çoxlu endüktans rulonları olduqda, istiqamət şaquli olur və onlar birləşdirilmir.

2. Tək lövhənin qaynaq səthində olan cihaz və ona bitişik tək lövhə arasında elektromaqnit müdaxiləsinin qarşısını almaq üçün tək lövhənin qaynaq səthinə heç bir həssas cihaz və güclü şüalanma cihazları yerləşdirilməməlidir.

3. İnterfeys komponentləri lövhənin kənarına yaxın yerləşdirilir və dizaynın SMM qabiliyyətini təkmilləşdirmək üçün müvafiq SMM-dən mühafizə tədbirləri (məsələn, qoruyucu qabıqlar, enerji təchizatı zəmininin boşaldılması və s.) görülüb.

4. Mühafizə sxemi əvvəlcə qorunma, sonra süzülmə prinsipinə uyğun olaraq interfeys dövrəsinin yaxınlığında yerləşdirilir.

5. Yüksək ötürmə gücü və ya xüsusilə həssas (məsələn, kristal osilatorlar, kristallar və s.) olan cihazlar üçün qoruyucu gövdədən və qoruyucu qabıqdan qoruyucu gövdəyə və qoruyucu örtük qabığına qədər olan məsafə 500 mildən artıqdır.

6. Sıfırlama cihazını və sıfırlama siqnalını digər güclü cihazlardan və siqnallardan uzaq tutmaq üçün sıfırlama açarının sıfırlama xəttinin yaxınlığında 0.1 uF kondansatör yerləşdirilir.

Beş, təbəqənin qurulması və enerji təchizatı və torpaq bölməsi tələbləri

1. İki siqnal təbəqəsi birbaşa bir-birinə bitişik olduqda, şaquli naqillərin çəkilməsi qaydaları müəyyən edilməlidir.

2. Əsas güc təbəqəsi mümkün qədər ona uyğun olan qrunt qatına bitişikdir və güc təbəqəsi 20H qaydasına cavab verir.

3. Hər bir naqil qatının tam istinad müstəvisi var.

4. Mis qabığının sıxlığının qeyri-bərabər paylanması və mühitin asimmetrik qalınlığı nəticəsində yaranan əyilmənin qarşısını almaq üçün çox qatlı lövhələr laminatlaşdırılmış və əsas material (CORE) simmetrikdir.

5. Lövhənin qalınlığı 4.5 mm-dən çox olmamalıdır. Qalınlığı 2.5 mm-dən (arxa panel 3 mm-dən çox) olanlar üçün texniki işçilər PCB-nin emalı, yığılması və avadanlığı ilə bağlı heç bir problem olmadığını və PC kart lövhəsinin qalınlığının 1.6 mm olduğunu təsdiqləməlidirlər.

6. Vitanın qalınlığının diametrə nisbəti 10:1-dən çox olduqda, bu, PCB istehsalçısı tərəfindən təsdiqlənəcək.

7. Optik modulun gücü və qruntu müdaxiləni azaltmaq üçün digər güc və torpaqdan ayrılır.

8. Əsas komponentlərin gücü və torpaq emalı tələblərə cavab verir.

9. Empedans nəzarəti tələb olunduqda, təbəqənin təyin edilməsi parametrləri tələblərə cavab verir.

Altı, güc modulu tələbləri

1. Enerji təchizatı hissəsinin sxemi giriş və çıxış xətlərinin hamar olmasını və kəsişməməsini təmin edir.

2. Tək lövhə alt lövhəni enerji ilə təmin etdikdə, müvafiq filtr dövrəsini tək lövhənin elektrik çıxışının və alt lövhənin elektrik girişinin yaxınlığında yerləşdirin.

Yeddi, digər tələblər

1. Planlaşdırma məftillərin ümumi hamarlığını nəzərə alır və əsas məlumat axını ağlabatandır.

2. İstisna, FPGA, EPLD, avtobus sürücüsü və digər cihazların pin təyinatlarını düzümü optimallaşdırmaq üçün tərtibatın nəticələrinə uyğun olaraq tənzimləyin.

3. Məqsəd sıx naqillərdə yerin lazımi şəkildə artırılmasını nəzərə alır ki, bu vəziyyətdən qaçınmaq mümkün deyil.

4. Xüsusi materiallar, xüsusi qurğular (məsələn, 0.5 mmBGA və s.) və xüsusi proseslər qəbul edilərsə, çatdırılma müddəti və emal qabiliyyəti tamamilə nəzərə alınmış və PCB istehsalçıları və proses işçiləri tərəfindən təsdiq edilmişdir.

5. Kəmər birləşdiricisinin pin uyğun əlaqəsi, qövs birləşdiricisinin istiqamətinin və istiqamətinin tərsinə çevrilməsinin qarşısını almaq üçün təsdiq edilmişdir.

6. Əgər İKT testi tələbləri varsa, naqillərin çəkilməsi mərhələsində sınaq nöqtələrinin əlavə edilməsində çətinlik çəkməmək üçün tərtibat zamanı İKT test nöqtələrinin əlavə edilməsinin mümkünlüyünü nəzərdən keçirin.

7. Yüksək sürətli optik modul daxil olduqda, optik port ötürücü dövrəsinin planına üstünlük verilir.

8. Planlaşdırma tamamlandıqdan sonra, cihaz paketi seçiminin cihaz obyektinə uyğun olub-olmadığını yoxlamaq üçün layihə işçiləri üçün 1:1 montaj çertyojı təqdim edilmişdir.

9. Pəncərənin açılışında daxili müstəvi geri çəkilmiş hesab edilmiş və uyğun bir naqil qadağan sahəsi təyin edilmişdir.