Com dissenyar elements de vista de PCB?

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.

ipcb

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.

Aquest article introdueix primer les regles i tècniques de disseny de disseny de PCB i, a continuació, s’explica com dissenyar i inspeccionar la disposició de la PCB, a partir dels requisits DFM del disseny, els requisits de disseny tèrmic, els requisits d’integritat del senyal, els requisits d’EMC, la configuració de la capa i els requisits de divisió de terra de potència, i mòduls de potència. S’analitzaran detalladament els requisits i altres aspectes, i seguiu l’editor per conèixer-ne els detalls.

Normes de disseny de disseny de PCB

1. En circumstàncies normals, tots els components s’han de disposar a la mateixa superfície de la placa de circuit. Només quan els components de nivell superior són massa densos, es poden instal·lar alguns dispositius amb alçada limitada i baixa generació de calor, com ara resistències de xip, condensadors de xip i condensadors de xip. Els xips IC, etc. es col·loquen a la capa inferior.

2. Sota la premissa de garantir el rendiment elèctric, els components s’han de col·locar a la graella i disposar-los paral·lels o perpendiculars entre si per tal de ser nets i bonics. En circumstàncies normals, no es permet que els components es superposin; la disposició dels components ha de ser compacta i els components s’han de disposar en tot el disseny. La distribució és uniforme i densa.

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

4. La distància des de la vora de la placa de circuit no és generalment inferior a 2 mm. La millor forma de la placa de circuit és rectangular i la relació d’aspecte és 3:2 o 4:3. Quan la mida de la placa de circuit sigui més gran que 200 mm per 150 mm, tingueu en compte el que la placa de circuit pot suportar la resistència mecànica.

PCB layout design skills

En el disseny de la disposició de la PCB, s’han d’analitzar les unitats de la placa de circuits i el disseny de la disposició s’ha de basar en la funció d’inici. Quan es distribueixen tots els components del circuit, s’han de complir els principis següents:

1. Organitzeu la posició de cada unitat de circuit funcional segons el flux del circuit, de manera que la disposició sigui convenient per a la circulació del senyal i el senyal es mantingui en la mateixa direcció tant com sigui possible [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. Per als circuits que funcionen a altes freqüències, s’han de tenir en compte els paràmetres de distribució entre components. En els circuits generals, els components s’han de disposar en paral·lel tant com sigui possible, cosa que no només és bonica, sinó també fàcil d’instal·lar i de produir en massa.

Com dissenyar i inspeccionar la disposició del PCB

1. DFM requirements for layout

1. S’ha determinat la ruta òptima del procés i s’han col·locat tots els dispositius al tauler.

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. La posició de l’interruptor de marcatge, el dispositiu de restabliment, la llum indicadora, etc. és adequada i la barra de maneig no interfereix amb els dispositius circumdants.

5. El marc exterior del tauler té un radian suau de 197 mil, o està dissenyat segons el dibuix de mida estructural.

6. Els taulers ordinaris tenen vores de procés de 200 mil; els costats esquerre i dret del pla posterior tenen vores de procés superiors a 400 mil, i els costats superior i inferior tenen vores de procés superiors a 680 mil. La ubicació del dispositiu no entra en conflicte amb la posició d’obertura de la finestra.

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. El pas del pin del dispositiu, la direcció del dispositiu, el pas del dispositiu, la biblioteca del dispositiu, etc. que s’han processat mitjançant la soldadura per ones tenen en compte els requisits de la soldadura per ona.

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. Les peces de crimpat tenen més de 120 mil·límetres a la distància de la superfície del component i no hi ha cap dispositiu a la zona de pas de les peces de crim a la superfície de soldadura.

11. No hi ha dispositius curts entre dispositius alts, ni dispositius de pegat ni dispositius d’interposició curts i petits es col·loquen a 5 mm entre dispositius amb una alçada superior a 10 mm.

12. Els dispositius polars tenen logotips de serigrafia de polaritat. Les direccions X i Y del mateix tipus de components endollables polaritzats són les mateixes.

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

14. Hi ha 3 cursors de posicionament a la superfície que contenen dispositius SMD, que es col·loquen en forma de “L”. La distància entre el centre del cursor de posicionament i la vora del tauler és superior a 240 mils.

15. Si necessiteu fer el processament d’embarcament, es considera que la disposició facilita l’embarcament i el processament i el muntatge de PCB.

16. Les vores estellades (vores anormals) s’han d’omplir mitjançant ranures de fresat i forats d’estampació. El forat del segell és un buit no metal·litzat, generalment de 40 mils de diàmetre i 16 mils de la vora.

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

En segon lloc, els requisits de disseny tèrmic del disseny

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. El disseny té en compte els canals de dissipació de calor raonables i suaus.

4. El condensador electrolític s’ha de separar correctament del dispositiu d’alta calor.

5. Tingueu en compte la dissipació de calor dels dispositius i dispositius d’alta potència sota el escull.

En tercer lloc, els requisits d’integritat del senyal del disseny

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. Alta velocitat i baixa velocitat, digital i analògic es disposen per separat segons mòduls.

5. Determinar l’estructura topològica del bus a partir dels resultats de l’anàlisi i simulació o de l’experiència existent per garantir que es compleixen els requisits del sistema.

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.

Quatre, requisits d’EMC

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. Per evitar interferències electromagnètiques entre el dispositiu a la superfície de soldadura de la placa única i la placa única adjacent, no s’han de col·locar dispositius sensibles i dispositius de radiació forta a la superfície de soldadura de la placa única.

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. El circuit de protecció es col·loca prop del circuit d’interfície, seguint el principi de primera protecció i després filtrat.

5. La distància des del cos de blindatge i la carcassa de blindatge fins al cos de blindatge i la carcassa de la coberta de blindatge és de més de 500 mils per als dispositius amb gran potència de transmissió o especialment sensibles (com ara oscil·ladors de cristall, cristalls, etc.).

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. Quan dues capes de senyal estan directament adjacents entre si, s’han de definir regles de cablejat vertical.

2. La capa de potència principal és adjacent a la seva capa de terra corresponent tant com sigui possible, i la capa de potència compleix la regla de les 20H.

3. Each wiring layer has a complete reference plane.

4. Els taulers multicapa estan laminats i el material del nucli (CORE) és simètric per evitar la deformació causada per una distribució desigual de la densitat de la pell de coure i el gruix asimètric del medi.

5. El gruix del tauler no ha de superar els 4.5 mm. Per a aquells amb un gruix superior a 2.5 mm (placa posterior superior a 3 mm), els tècnics haurien d’haver confirmat que no hi ha cap problema amb el processament, el muntatge i l’equip de la PCB, i que el gruix de la placa de la targeta de PC és d’1.6 mm.

6. Quan la relació entre gruix i diàmetre de la via sigui superior a 10:1, el fabricant de PCB ho confirmarà.

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

8. El processament de potència i terra dels components clau compleix els requisits.

9. Quan es requereix un control d’impedància, els paràmetres de configuració de la capa compleixen els requisits.

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. Quan la placa única subministra energia a la subplaca, col·loqueu el circuit de filtre corresponent a prop de la presa de corrent de la placa única i de l’entrada d’alimentació de la subplaca.

Seven, other requirements

1. El disseny té en compte la suavitat general del cablejat i el flux de dades principal és raonable.

2. Ajusteu les assignacions de pins de l’exclusió, FPGA, EPLD, controlador d’autobús i altres dispositius segons els resultats del disseny per optimitzar el disseny.

3. La disposició té en compte l’augment adequat de l’espai al cablejat dens per evitar la situació que no es pugui encaminar.

4. Si s’adopten materials especials, dispositius especials (com ara 0.5 mmBGA, etc.) i processos especials, el període de lliurament i la capacitat de processament s’han considerat completament i han estat confirmats pels fabricants de PCB i el personal del procés.

5. S’ha confirmat la relació corresponent del pin del connector de l’escull per evitar que la direcció i l’orientació del connector de l’escull s’inverteixin.

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. Un cop finalitzat el disseny, s’ha proporcionat un dibuix de conjunt 1:1 per al personal del projecte per comprovar si la selecció del paquet del dispositiu és correcta amb l’entitat del dispositiu.

9. A l’obertura de la finestra s’ha considerat que el pla interior està retraït i s’ha establert una zona de prohibició de cablejat adequada.