Dvanaest korisnih pravila dizajna PCB-a i savjeta koje treba slijediti

1. Put the most important part first

Šta je najvažniji dio?

Svaki dio ploče je važan. Međutim, najvažnija stvar u konfiguraciji kola su ove, možete ih nazvati “komponentama jezgre”. Oni uključuju konektore, prekidače, strujne utičnice, itd. U vašem PCB raspored, većinu ovih komponenti stavite na prvo mjesto.

ipcb

2. Učinite jezgro/velike komponente središtem rasporeda PCB-a

Osnovna komponenta je komponenta koja ostvaruje važnu funkciju dizajna kola. Neka budu središte vašeg PCB izgleda. Ako je dio velik, također bi trebao biti centriran u rasporedu. Zatim postavite druge električne komponente oko jezgre/velikih komponenti.

3. Dva kratka i četiri odvojena

Vaš raspored PCB-a treba da zadovolji sljedećih šest zahtjeva koliko god je to moguće. Ukupno ožičenje treba da bude kratko. Ključni signal bi trebao biti kratak. Signali visokog napona i visoke struje su potpuno odvojeni od signala niskog napona i niske struje. Analogni signal i digitalni signal su odvojeni u dizajnu kola. Signal visoke frekvencije i signal niske frekvencije su odvojeni. Dijelove visoke frekvencije treba razdvojiti i razmak između njih treba biti što je moguće veći.

4. Raspored standardno-ujednačen, uravnotežen i lep

Standardna ploča je ujednačena, gravitacijsko uravnotežena i lijepa. Imajte na umu ovaj standard kada optimizirate raspored PCB-a. Ujednačenost znači da su komponente i ožičenje ravnomjerno raspoređeni u rasporedu PCB-a. Ako je raspored ujednačen, gravitacija također treba biti uravnotežena. Ovo je važno jer uravnoteženi PCB može proizvesti stabilne elektronske proizvode.

5. Prvo izvršite zaštitu signala, a zatim filtrirajte

PCB prenosi različite signale, a različiti dijelovi na njemu prenose svoje signale. Stoga, prvo treba zaštititi signal svakog dijela i spriječiti smetnje signala, a zatim razmisliti o filtriranju štetnih valova elektronskih dijelova. Uvijek zapamtite ovo pravilo. Šta učiniti prema ovom pravilu? Moj prijedlog je da postavite filtere, zaštitu i izolaciju signala interfejsa blizu konektora interfejsa. Prvo se vrši zaštita signala, a zatim filtriranje.

6. Odredite veličinu i broj slojeva PCB-a što je prije moguće

Odredite veličinu ploče i broj slojeva ožičenja u ranim fazama izgleda PCB-a. to je neophodno. Razlog je sljedeći. Ovi slojevi i nizovi direktno utiču na ožičenje i impedanciju linija štampanih kola. Štaviše, ako se odredi veličina ploče, potrebno je odrediti snop i širinu linija štampanog kola kako bi se postigao očekivani efekat dizajna PCB-a. Najbolje je nanijeti što više slojeva kola i ravnomjerno rasporediti bakar.

7. Odredite pravila i ograničenja dizajna PCB-a

Da biste uspješno izvršili usmjeravanje, morate pažljivo razmotriti zahtjeve dizajna i učiniti da alat za usmjeravanje radi pod ispravnim pravilima i ograničenjima, što će uvelike utjecati na performanse alata za usmjeravanje. Pa šta da radim? Prema prioritetu, razvrstavaju se svi signalni vodovi sa posebnim zahtjevima. Što je prioritet veći, to su stroža pravila za signalnu liniju. Ova pravila uključuju širinu linija štampanog kola, maksimalan broj prelaza, paralelizam, međusobni uticaj između signalnih linija i ograničenja slojeva.

8. Odredite DFM pravila za raspored komponenti

DFM je skraćenica od “dizajn za proizvodnost” i “dizajn za proizvodnju”. DFM pravila imaju veliki utjecaj na raspored dijelova, posebno na optimizaciju procesa sklapanja automobila. Ako odeljenje za montažu ili kompanija za montažu PCB-a dozvoljavaju pokretne komponente, kolo se može optimizovati kako bi se pojednostavilo automatsko usmeravanje. Ako niste sigurni u DFM pravila, možete dobiti besplatnu DFM uslugu od PCBONLINE-a. Pravila uključuju:

U rasporedu PCB-a, kolo za razdvajanje napajanja treba biti postavljeno blizu relevantnog kola, a ne dijela napajanja. U suprotnom, to će uticati na efekat premošćivanja i izazvati pulsirajuću struju na dalekovodu i liniji uzemljenja da teče, uzrokujući smetnje.

Za smjer napajanja unutar kola, napajanje bi trebalo biti od završnog stupnja do prethodnog stupnja, a kondenzator filtera napajanja treba postaviti blizu završnog stupnja.

Za neke glavne strujne žice, ako želite da isključite ili izmerite struju tokom otklanjanja grešaka i testiranja, trebalo bi da postavite strujni razmak na liniji štampanog kola tokom rasporeda PCB-a.

Osim toga, ako je moguće, stabilno napajanje treba postaviti na posebnu štampanu ploču. Ako su napajanje i strujni krug na štampanoj ploči, odvojite komponente napajanja i kola i izbjegavajte korištenje zajedničke žice za uzemljenje.

Zašto?

Zato što ne želimo da izazivamo smetnje. Osim toga, na ovaj način, opterećenje se može isključiti tokom održavanja, eliminirajući potrebu rezanja dijela linije tiskanog kola i oštećenja štampane ploče.

9. Svaki ekvivalentni površinski nosač ima najmanje jednu prolaznu rupu

Tokom dizajna ventilatora, trebalo bi da postoji najmanje jedna prolazna rupa za svaku površinsku montažu koja je ekvivalentna komponenti. Na ovaj način, kada vam je potrebno više veza, možete upravljati internim vezama, testiranjem na mreži i ponovnom obradom kola na ploči.

10. Ručno ožičenje prije automatskog ožičenja

U prošlosti, u prošlosti, to je uvijek bilo ručno ožičenje, što je uvijek bio neophodan proces za dizajn štampanih ploča.

Zašto?

Bez ručnog ožičenja, automatski alat za ožičenje neće moći uspješno dovršiti ožičenje. Sa ručnim ožičenjem, kreirat ćete putanju koja je osnova za automatsko ožičenje.

Dakle, kako rutirati ručno?

Možda ćete morati odabrati i popraviti neke važne mreže u rasporedu. Prvo usmjerite signale ključa ručno ili uz pomoć alata za automatsko usmjeravanje. Neki električni parametri (kao što je distribuirana induktivnost) moraju biti postavljeni što je moguće manji. Zatim provjerite ožičenje ključnih signala ili zamolite druge iskusne inženjere ili PCBONLINE da vam pomognu u provjeri. Zatim, ako nema problema sa ožičenjem, popravite žice na PCB-u i počnite automatski usmjeravati druge signale.

Mere predostrožnosti:

Zbog impedance žice za uzemljenje, doći će do uobičajene interferencije impedancije kola.

11. Postavite ograničenja i pravila za automatsko usmjeravanje

Danas su alati za automatsko rutiranje veoma moćni. Ako su ograničenja i pravila postavljena na odgovarajući način, mogu završiti gotovo 100% rutiranje.

Naravno, prvo morate razumjeti ulazne parametre i efekte alata za automatsko usmjeravanje.

Za usmjeravanje signalnih vodova treba usvojiti opća pravila, odnosno slojevi kroz koje signal prolazi i broj prolaznih rupa određuju se postavljanjem ograničenja i nedozvoljenih područja ožičenja. Slijedeći ovo pravilo, alati za automatsko usmjeravanje mogu raditi onako kako očekujete.

Kada dovršavate dio projekta dizajna PCB-a, pričvrstite ga na ploču kako biste spriječili da na njega utječe sljedeći dio ožičenja. Broj usmjeravanja ovisi o složenosti kruga i njegovim općim pravilima.

Mere predostrožnosti:

Ako alat za automatsko usmjeravanje ne dovrši usmjeravanje signala, trebali biste nastaviti s njegovim radom kako biste ručno usmjerili preostale signale.

12. Optimizirajte rutiranje

Ako je signalna linija koja se koristi za sputavanje jako duga, pronađite razumne i nerazumne vodove i skratite ožičenje što je više moguće i smanjite broj prolaznih rupa.

zaključak

Kako elektronski proizvodi postaju napredniji, inženjeri elektronike i elektronike moraju ovladati više vještina dizajna PCB-a. Shvatite gornjih 12 pravila i tehnika dizajna PCB-a i slijedite ih što je više moguće, otkrit ćete da raspored PCB-a više nije težak.