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 Друкаваная плата 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.

Гэты артыкул спачатку знаёміць з правіламі і метадамі праектавання макета друкаванай платы, а затым тлумачыць, як спраектаваць і правяраць макет друкаванай платы, зыходзячы з патрабаванняў DFM макета, патрабаванняў цеплавога дызайну, патрабаванняў да цэласнасці сігналу, патрабаванняў ЭМС, налад слаёў і патрабаванняў да падзелу магутнасці на зямлю і сілавыя модулі. Патрабаванні і іншыя аспекты будуць дэталёва прааналізаваны, і сачыце за рэдактарам, каб даведацца падрабязнасці.

Правілы праектавання раскладкі друкаванай платы

1. Under normal circumstances, all components should be arranged on the same surface of the circuit board. Only when the top-level components are too dense, can some devices with limited height and low heat generation, such as chip resistors, chip capacitors, and chip capacitors, be installed. Chip IC, etc. are placed on the lower layer.

2. У адпаведнасці з умовай забеспячэння электрычных характарыстык, кампаненты павінны быць размешчаны на сетцы і размешчаны паралельна або перпендыкулярна адзін аднаму, каб быць акуратнымі і прыгожымі. У звычайных умовах кампаненты не дапускаюцца накладвацца адзін на аднаго; размяшчэнне кампанентаў павінна быць кампактным, а кампаненты павінны размяшчацца па ўсёй кампаноўцы. Размеркаванне раўнамернае і шчыльнае.

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

4. The distance from the edge of the circuit board is generally not less than 2MM. The best shape of the circuit board is rectangular, and the aspect ratio is 3:2 or 4:3. When the size of the circuit board is larger than 200MM by 150MM, consider what the circuit board can withstand Mechanical strength.

PCB layout design skills

Пры раскладцы друкаванай платы павінны быць прааналізаваны блокі друкаванай платы, а раскладка павінна быць заснавана на пускавой функцыі. Пры раскладцы ўсіх кампанентаў схемы варта выконваць наступныя прынцыпы:

1. Размясціце становішча кожнага функцыянальнага блока схемы ў адпаведнасці з патокам ланцуга так, каб размяшчэнне было зручным для цыркуляцыі сігналу, а сігнал захоўваўся ў тым жа кірунку, наколькі гэта магчыма [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. Для схем, якія працуюць на высокіх частотах, неабходна ўлічваць параметры размеркавання паміж кампанентамі. У агульных ланцугах кампаненты павінны быць размешчаны максімальна паралельна, што не толькі прыгожа, але і проста ў мантажы і лёгка вырабляецца масава.

Як спраектаваць і праверыць размяшчэнне друкаванай платы

1. DFM requirements for layout

1. The optimal process route has been determined, and all devices have been placed on the board.

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. Становішча цыферблатнага пераключальніка, прылады скіду, індыкатара і г.д. падыходзіць, а ручка не перашкаджае навакольным прыладам.

5. Знешняя рама дошкі мае гладкі радыян 197mil або распрацавана ў адпаведнасці з чарцяжом структурнага памеру.

6. Звычайныя дошкі маюць 200mil тэхналагічных краёў; левая і правая бакі аб’яднальнай платы маюць краю працэсу больш за 400 mil, а верхні і ніжні бакі маюць краю працэсу больш за 680 mil. Размяшчэнне прылады не супярэчыць становішча адкрыцця акна.

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. Шаг штыфта прылады, кірунак прылады, крок прылады, бібліятэка прылад і г.д., якія былі апрацаваны метадам пайкі хвалею, улічваюць патрабаванні хвалевага паяння.

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. Абціскныя дэталі маюць больш за 120 мілі на адлегласці да паверхні кампанента, і няма прылады ў скразной зоне абціскных дэталяў на паверхні зваркі.

11. Паміж высокімі прыладамі няма кароткіх прылад, а таксама не размяшчаюцца патч-прылады і кароткія і маленькія прамежкавыя прылады ў межах 5 мм паміж прыладамі вышынёй больш за 10 мм.

12. Прылады Polar маюць лагатыпы палярнасці. Напрамкі X і Y аднаго і таго ж тыпу палярызаваных устаўных кампанентаў аднолькавыя.

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

14. There are 3 positioning cursors on the surface containing SMD devices, which are placed in an “L” shape. The distance between the center of the positioning cursor and the edge of the board is greater than 240 mils.

15. Калі вам трэба зрабіць апрацоўку пасадкі, макет лічыцца палягчэннем пасадкі, апрацоўкі і зборкі друкаванай платы.

16. Сколы краю (ненармальныя краю) павінны быць заліты з дапамогай фрэзерных пазаў і адтулін штампа. Адтуліну для штампа ўяўляе сабой неметалізаваную пустату, звычайна дыяметрам 40 мілаў і 16 міл ад краю.

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. Планіроўка ўлічвае разумныя і плыўныя каналы цеплаадводу.

4. Электралітычны кандэнсатар павінен быць належным чынам аддзелены ад прыбора з высокай тэмпературай.

5. Разгледзім цеплаадвод магутных прыбораў і прылад пад ластовы.

Third, the signal integrity requirements of the layout

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. High-speed and low-speed, digital and analog are arranged separately according to modules.

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.

Па-чацвёртае, патрабаванні ЭМС

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. Для таго, каб пазбегнуць электрамагнітных перашкод паміж прыладай на паверхні зваркі адной дошкі і суседняй адной дошкі, ніякіх адчувальных прылад і прылад моцнага выпраменьвання не варта размяшчаць на паверхні зваркі адной дошкі.

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. Схема абароны размяшчаецца каля схемы інтэрфейсу, прытрымліваючыся прынцыпу спачатку абароны, а затым фільтрацыі.

5. Адлегласць ад экрануючага корпуса і экрануючай абалонкі да экрануе корпуса і экраніруючай абалонкі больш за 500 міл для прылад з высокай магутнасцю перадачы або асабліва адчувальных (напрыклад, кварцавых генератараў, крышталяў і г.д.).

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. Калі два сігнальных пласта непасрэдна прымыкаюць адзін да аднаго, павінны быць вызначаны правілы вертыкальнай разводкі.

2. Асноўны ўзровень магутнасці прымыкае да адпаведнага пласта зямлі, наколькі гэта магчыма, і ўзровень харчавання адпавядае правілу 20H.

3. Each wiring layer has a complete reference plane.

4. Шматслойныя дошкі ламінаваныя, а матэрыял стрыжня (CORE) сіметрычны, каб прадухіліць дэфармацыю, выкліканую нераўнамерным размеркаваннем шчыльнасці меднай абалонкі і асіметрычнай таўшчынёй асяроддзя.

5. Таўшчыня дошкі не павінна перавышаць 4.5 мм. Для тых, у каго таўшчыня больш за 2.5 мм (аб’яднаная плата больш за 3 мм), тэхнікам варта было пацвердзіць, што няма ніякіх праблем з апрацоўкай, зборкай і абсталяваннем друкаванай платы, а таўшчыня платы PC Card складае 1.6 мм.

6. Калі стаўленне таўшчыні да дыяметра адводу больш за 10:1, гэта будзе пацверджана вытворцам друкаванай платы.

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

8. Магутнасць і наземная апрацоўка ключавых кампанентаў адпавядаюць патрабаванням.

9. Калі патрабуецца кантроль імпедансу, параметры налады пласта адпавядаюць патрабаванням.

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. Калі адна плата пастаўляе сілкаванне на падплату, размясціце адпаведную схему фільтра каля разеткі адзіночнай платы і ўваходу сілкавання на падплату.

Seven, other requirements

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

2. Адрэгулюйце прызначэнне кантактаў для выключэння, FPGA, EPLD, драйвера шыны і іншых прылад у адпаведнасці з вынікамі макета, каб аптымізаваць макет.

3. Планіроўка ўлічвае адпаведнае павелічэнне прасторы пры шчыльнай разводцы, каб пазбегнуць сітуацыі, калі яе немагчыма пракласці.

4. Калі прымяняюцца спецыяльныя матэрыялы, спецыяльныя прылады (напрыклад, 0.5 ммBGA і г.д.) і спецыяльныя працэсы, то тэрмін пастаўкі і магчымасць апрацоўкі былі цалкам разгледжаны і пацверджаны вытворцамі друкаваных плат і тэхналагічным персаналам.

5. The pin corresponding relationship of the gusset connector has been confirmed to prevent the direction and orientation of the gusset connector from being reversed.

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. Пасля завяршэння макета персаналу праекта быў прадастаўлены мантажны чарцёж у прапорцыі 1:1, каб праверыць, ці адпавядае выбар пакета прылад адносна аб’екта прылады.

9. Пры адкрыцці акна ўнутраная плоскасць лічылася ўцягнутай, і была ўстаноўлена адпаведная зона забароны праводкі.