El procés bàsic general de disseny de PCB és el següent: preparació preliminar -> disseny d’estructures de PCB -> disseny de PCB -> cablejat -> optimització de cablejat i serigrafia -> inspecció de xarxa i DRC i inspecció d’estructures -> fabricació de plaques.
Preparació preliminar.
Això inclou la preparació de catàlegs i esquemes “Si voleu fer una bona feina, primer heu d’afinar les eines. “Per fer un bon tauler, no només heu de dissenyar el principi, sinó també dibuixar bé. Abans del disseny de PCB, primer prepareu la biblioteca de components de Sch i Schematic. La biblioteca de components pot ser Protel (molts ocells electrònics antics eren Protel en aquell moment), però és difícil trobar-ne un d’adequat. És millor crear la biblioteca de components segons les dades de mida estàndard del dispositiu seleccionat. En principi, primer feu la biblioteca de components de PCB i després la biblioteca de components de sch. La biblioteca de components de PCB té requisits elevats, cosa que afecta directament la instal·lació de la placa; Els requisits de biblioteca de components de SCH són relativament fluixos. Només cal fixar-se en la definició dels atributs de pin i la relació corresponent amb els components del PCB. PD: observeu els pins ocults de la biblioteca estàndard. Després hi ha el disseny esquemàtic. Quan estigueu a punt, podreu començar el disseny de PCB.
Segon: disseny d’estructures de PCB.
En aquest pas, segons la mida de la placa de circuits determinada i el posicionament mecànic variat, dibuixeu la superfície del PCB a l’entorn de disseny de PCB i col·loqueu els connectors necessaris, claus / interruptors, forats de cargol, forats de muntatge, etc. segons els requisits de posicionament. I tingueu en compte i determineu completament l’àrea de cablejat i l’àrea de cablejat (com ara la quantitat de superfície al voltant del forat del cargol que pertany a la zona de cablejat).
Tercer: disseny de PCB.
El disseny consisteix a posar dispositius al tauler. En aquest moment, si es realitzen totes les preparacions esmentades anteriorment, podeu generar una taula de xarxa (Disseny -> crear netlist) al diagrama esquemàtic i, a continuació, importar una taula de xarxa (Disseny -> Xarxes de càrrega) al diagrama de PCB. Podeu veure que tots els dispositius estan amuntegats i que hi ha cables voladors entre els pins per demanar la connexió. A continuació, podeu dissenyar el dispositiu. La disposició general es durà a terme d’acord amb els principis següents:
① Zonificació raonable segons el rendiment elèctric, generalment dividida en: àrea del circuit digital (és a dir, por a la interferència i generació d’interferències), àrea del circuit analògic (por a la interferència) i àrea d’accionament de potència (font d’interferència);
Els circuits que completin la mateixa funció s’han de col·locar el més a prop possible i s’han d’ajustar tots els components per garantir un cablejat senzill; Al mateix temps, ajusteu la posició relativa entre els blocs funcionals per fer concisa la connexió entre els blocs funcionals;
③. per a components d’alta qualitat, s’ha de tenir en compte la posició i la resistència de la instal·lació; Els elements calefactors s’han de col·locar separadament dels elements sensibles a la temperatura i s’han de tenir en compte les mesures de convecció tèrmica quan sigui necessari;
④ El controlador d’E / S ha d’estar a prop de la vora del tauler imprès i del connector de sortida el màxim possible;
⑤ El generador de rellotge (com ara l’oscil·lador de cristall o l’oscil·lador de rellotge) ha d’estar el més a prop possible del dispositiu que utilitza el rellotge;
⑥ S’ha d’afegir un condensador de desacoblament (generalment s’utilitza un condensador de pedra simple amb un bon rendiment d’alta freqüència) entre el pin d’entrada de potència de cada circuit integrat i la terra; Quan l’espai de la placa de circuits és dens, també es pot afegir un condensador de tàntal al voltant de diversos circuits integrats.
⑦. s’ha d’afegir un díode de descàrrega (1N4148) a la bobina del relé;
⑧ El disseny ha de ser equilibrat, dens i ordenat i no ha de ser pesat ni pesat
“”
——Es requereix una atenció especial
Quan es col·loquen components, s’ha de tenir en compte la mida real (àrea i alçada) dels components i la posició relativa entre components per garantir el rendiment elèctric de la placa de circuit i la viabilitat i comoditat de la producció i la instal·lació. Al mateix temps, amb la premissa que es poden reflectir els principis anteriors, s’hauria de modificar adequadament la col·locació dels components per fer-los nets i bells. Els components similars s’han de col·locar perfectament en la mateixa direcció, no es poden “dispersar”.
Aquest pas està relacionat amb la imatge general de la placa i la dificultat de cablejat del següent pas, per la qual cosa hauríem de fer grans esforços per considerar-ho. Durant el disseny, es pot fer un cablejat preliminar per a llocs incerts i tenir-lo en compte.
Quart: cablejat.
El cablejat és un procés important en tot el disseny de PCB. Això afectarà directament el rendiment del PCB. En el procés de disseny de PCB, el cablejat es divideix generalment en tres àmbits: el primer és el cablejat, que és el requisit bàsic del disseny de PCB. Si les línies no estan connectades i hi ha una línia volant, serà una placa sense qualificar. Es pot dir que encara no s’ha introduït. El segon és la satisfacció del rendiment elèctric. Aquest és l’estàndard per mesurar si una placa de circuit imprès està qualificada. Es tracta d’ajustar acuradament el cablejat després del cablejat per aconseguir un bon rendiment elèctric. Després hi ha la bellesa. Si el cablejat està connectat, no hi ha cap lloc que afecti el rendiment dels aparells elèctrics, però, d’un cop d’ull, està desordenat en el passat, juntament amb colorit i colorit, fins i tot si el vostre rendiment elèctric és bo, continua sent una peça de escombraries als ulls dels altres. Això comporta grans molèsties a les proves i al manteniment. El cablejat ha de ser net i uniforme, no entrecreuat i desorganitzat. Aquests haurien de realitzar-se amb la condició de garantir el rendiment elèctric i complir altres requisits individuals, en cas contrari, abandonarà els conceptes bàsics. S’han de seguir els principis següents durant el cablejat:
① Generalment, la línia elèctrica i el cable de terra s’han de connectar primer per garantir el rendiment elèctric de la placa de circuit. Dins del rang permès, l’amplada de la font d’alimentació i del cable de terra s’ampliarà el màxim possible. És millor que el cable de terra sigui més ample que l’amplada de la línia elèctrica. La seva relació és: cable de terra> línia elèctrica> línia de senyal. En general, l’amplada de la línia de senyal és de 0.2 ~ 0.3 mm, l’amplada fina pot arribar a 0.05 ~ 0.07 mm i la línia elèctrica és generalment d’1.2 ~ 2.5 mm. Per al PCB del circuit digital, es pot utilitzar un cable de terra ampli per formar un circuit, és a dir, per formar una xarxa de terra (la terra del circuit analògic no es pot utilitzar d’aquesta manera)
② Els cables amb requisits estrictes (com ara les línies d’alta freqüència) s’han de connectar per endavant i les línies laterals de l’extrem d’entrada i de sortida hauran d’evitar paral·leles adjacents per evitar interferències de reflexió. Si cal, s’afegirà un cable de terra per aïllar-lo. El cablejat de dues capes adjacents serà perpendicular entre si i paral·lel, cosa que és fàcil de produir acoblament paràsit.
③ La carcassa de l’oscil·lador haurà d’estar connectada a terra i la línia del rellotge serà el més curta possible i no estarà a tot arreu. Sota el circuit d’oscil·lació del rellotge i el circuit lògic d’alta velocitat especial, s’hauria d’augmentar l’àrea de la terra i no s’haurien de prendre altres línies de senyal perquè el camp elèctric circumdant sigui proper a zero;
④ S’adoptarà el cablejat de línia trencada de 45o en la mesura del possible i el cablejat de línia trencada de 90o no s’utilitzarà per reduir la radiació del senyal d’alta freqüència. （El doble arc també s’utilitzarà per a línies amb requisits elevats)
⑤ Cap línia de senyal ha de formar un bucle. Si és inevitable, el bucle serà el més petit possible; Les vies de les línies de senyal seran el mínim possible;
⑥ Les línies clau han de ser el més curtes i gruixudes possibles i s’han d’afegir zones de protecció a banda i banda.
⑦ Quan es transmet el senyal sensible i el senyal de la banda de camp de soroll a través d’un cable pla, s’ha de conduir a la manera del “cable de terra del senyal del cable de terra”.
⑧ Es reservaran punts de prova per a senyals clau per facilitar la producció, manteniment i detecció
⑨. després de completar el cablejat esquemàtic, s’haurà d’optimitzar el cablejat; Al mateix temps, després que la inspecció preliminar de la xarxa i la inspecció DRC siguin correctes, empleneu la zona sense cable amb fil de terra, utilitzeu una àrea gran de capa de coure com a fil de terra i connecteu els llocs no utilitzats amb la terra a la placa impresa com el cable de terra. O es pot convertir en una placa multicapa i la font d’alimentació i el cable de terra ocupen una planta respectivament.
—— Requisits del procés de cablejat PCB
①. línia
En general, l’amplada de la línia de senyal és de 0.3 mm (12 mil) i l’amplada de la línia elèctrica és de 0.77 mm (30 mil) o 1.27 mm (50 mil); La distància entre línies i entre línies i coixinets és superior o igual a 0.33 mm (13 mil). En aplicació pràctica, si les condicions ho permeten, augmenteu la distància;
Quan la densitat del cablejat és elevada, es pot considerar (però no es recomana) utilitzar dos cables entre els pins IC. L’amplada dels cables és de 0.254 mm (10 mil) i l’espaiat del fil no és inferior a 0.254 mm (10 mil). En circumstàncies especials, quan els passadors del dispositiu són densos i l’amplada és estreta, l’amplada i l’interlineat de la línia es poden reduir adequadament.
②. coixinet
Els requisits bàsics per al pad i via són els següents: el diàmetre del pad serà superior a 0.6 mm que el del forat; Per exemple, per a resistències de pin generals, condensadors i circuits integrats, la mida del disc / forat és de 1.6 mm / 0.8 mm (63 mil / 32 mil) i el sòcol, el pin i el díode 1N4007 són 1.8 mm / 1.0 mm (71 mil / 39 mil). En aplicacions pràctiques, s’ha de determinar segons la mida dels components reals. Si és possible, la mida del coixinet es pot augmentar adequadament;
L’obertura de muntatge del component dissenyada al PCB serà aproximadament de 0.2 ~ 0.4 mm més gran que la mida real del pin del component.
③. via
Generalment 1.27 mm / 0.7 mm (50 mil / 28 mil);
Quan la densitat de cablejat és alta, la mida de la via es pot reduir adequadament, però no ha de ser massa petita. Es pot considerar 1.0mm / 0.6mm (40mil / 24mil).
④. requisits d’espaiat de pad, cable i via
PAD i VIA? ≥ 0.3 mm (12 mil)
PAD i PAD? ≥ 0.3 mm (12 mil)
PAD i TRACK? ≥ 0.3 mm (12 mil)
SEGUEIX i SEGUEIX? ≥ 0.3 mm (12 quilòmetres)
Quan la densitat és alta:
PAD i VIA? ≥ 0.254 mm (10 mil)
PAD i PAD? ≥ 0.254 mm (10 mil)
PAD i TRACK? ≥ ≥? 0.254 mm (10 mil)
SEGUEIX i SEGUEIX? ≥ ≥? 0.254 mm (10 mil)
Cinquè: optimització del cablejat i serigrafia.
“No és bo, només és millor”! Per molt que intenti dissenyar, quan acabi de pintar, encara sentirà que es poden modificar molts llocs. L’experiència general del disseny és que el temps per optimitzar el cablejat és el doble que el cablejat inicial. Després de sentir que no hi ha res a modificar, podeu posar coure (lloc -> pla de polígon). El coure generalment es col·loca amb fil de terra (prestar atenció a la separació de terra analògica i terra digital), i també es pot instal·lar font d’alimentació quan es col·loquen taules multicapa. Per a la serigrafia, tingueu en compte que els dispositius no els bloquegin o que no s’eliminin mitjançant vies i coixinets. Al mateix temps, el disseny ha de mirar cap a la superfície del component i les paraules de la part inferior s’han de reflectir per evitar confondre la capa.
Sisè: inspecció de la xarxa i de la RDC i inspecció d’estructures.
En primer lloc, partint de la premissa que el disseny esquemàtic del circuit és correcte, comproveu la relació de connexió física entre el fitxer de xarxa PCB generat i el fitxer de xarxa esquemàtic i corregiu oportuna el disseny segons els resultats del fitxer de sortida per garantir la correcció de la relació de connexió de cablejat. ;
Després de passar correctament la comprovació de la xarxa, DRC comprova el disseny del PCB i corregiu el disseny a temps segons els resultats del fitxer de sortida per garantir el rendiment elèctric del cablejat del PCB. L’estructura d’instal·lació mecànica del PCB s’haurà d’inspeccionar i confirmar després.
Setè: fabricació de planxes.
Abans d’això, hi hauria d’haver un procés d’auditoria.
El disseny de PCB és una prova mental. Qualsevol que tingui una ment densa i una experiència elevada, el tauler dissenyat és bo. Per tant, hauríem de tenir molta cura en el disseny, tenir en compte diversos factors (per exemple, molta gent no considera la comoditat del manteniment i la inspecció), seguir millorant i podrem dissenyar un bon tauler.