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.

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.

Questu articulu presenta prima e regule è e tecniche di cuncepimentu di u layout di PCB, è poi spiega cumu cuncepisce è inspeccionà u layout di PCB, da i requisiti DFM di u layout, i requisiti di cuncepimentu termicu, i requisiti di integrità di u segnu, i requisiti EMC, i paràmetri di strati è i requisiti di divisione di terra di potenza, è moduli di putenza. I requisiti è altri aspetti seranu analizati in dettagliu, è seguite l’editore per scopre i dettagli.

Reguli di cuncepimentu di layout di PCB

1. In circustanze nurmale, tutti i cumpunenti deve esse disposti nantu à a stessa superficia di u circuit board. Solu quandu i cumpunenti di u livellu superiore sò troppu densi, ponu esse installati certi dispositi cù altezza limitata è generazione di calore bassu, cum’è resistori di chip, condensatori di chip, è capacitori di chip. Chip IC, etc. sò posti nantu à a capa inferjuri.

2. Sutta a premessa di assicurà a prestazione elettrica, i cumpunenti deve esse posti nantu à a reta è disposti paralleli o perpendiculari à l’altri per esse puliti è belli. In circustanze normale, i cumpunenti ùn sò micca permessi di sovrappone; l’arrangementu di i cumpunenti deve esse compactu, è i cumpunenti deve esse disposti nantu à tuttu u layout. A distribuzione hè uniforme è densu.

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

4. A distanza da u bordu di u circuit board hè generalmente micca menu di 2MM. A megliu forma di u circuitu hè rettangulare, è u rapportu d’aspettu hè 3: 2 o 4: 3. Quandu a dimensione di u circuitu hè più grande di 200MM da 150MM, cunsiderà ciò chì u circuitu pò sustene a forza meccanica.

PCB layout design skills

In u disignu di u layout di u PCB, l’unità di u circuitu deve esse analizatu, è u disignu di u layout deve esse basatu annantu à a funzione di partenza. Quandu si stallanu tutti i cumpunenti di u circuitu, i seguenti principii deve esse cumpletu:

1. Arrange a pusizione di ogni unità di circuitu funziunale secondu u flussu di u circuitu, per chì u layout hè cunvenutu per a circulazione di u signale, è u segnu hè guardatu in a listessa direzzione quant’è pussibule [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 i circuiti chì operanu à alta frequenze, i paràmetri di distribuzione trà cumpunenti deve esse cunsideratu. In i circuiti generale, i cumpunenti deve esse disposti in parallelu quantu pussibule, chì ùn hè micca solu bella, ma ancu faciule d’installà è faciule di produzzione in massa.

Cumu cuncepisce è inspeccionà u layout di PCB

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. A pusizione di u dial switch, reset device, indicator light, etc. hè apprupriata, è u manicu ùn interferiscenu micca cù i dispositi circundanti.

5. U quadru esternu di u bordu hà un radian liscia di 197mil, o hè cuncepitu sicondu u drawing taglia strutturale.

6. I bordi ordinariu anu 200mil bordi di prucessu; i lati manca è dritta di u backplane hannu prucessu bordi più grande di 400mil, è i lati supiriuri e suttana hannu prucessu bordi più grande di 680mil. U piazzamentu di u dispusitivu ùn hè micca cunflittu cù a pusizione di apertura di a 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. U dispusitivu pin pitch, direzzione dispusitivu, pitch dispusitivu, biblioteca dispusitivu, etc., chì sò state trattatu da saldatura onda piglià in contu i bisogni di soldering onda.

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. I pezzi di crimping anu più di 120 mils in a distanza di a superficia di i cumpunenti, è ùn ci hè micca un dispositivu in l’area attraversu di e parti di crimping nantu à a superficia di saldatura.

11. Ùn ci sò micca i dispusitivi cortu trà i dispusitivi altu, è micca i dispusitivi patch è i dispusitivi cortu è picculu interpusing sò posti in 5mm trà i dispusitivi cù una altezza di più cà 10mm.

12. i dispusitivi Polar hannu loghi polarity silkscreen. A direzzione X è Y di u listessu tipu di cumpunenti plug-in polarizzati sò listessi.

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

14. Ci sò 3 cursori di pusizzioni nantu à a superficia chì cuntenenu i dispositi SMD, chì sò posti in una forma “L”. A distanza trà u centru di u cursore di posizionamentu è u bordu di u bordu hè più grande di 240 mils.

15. Sè avete bisognu di fà u prucessu di imbarcu, u layout hè cunsideratu per facilità l’imbarcu è u processu è l’assemblea di PCB.

16. L’edge chipped (edges anormali) deve esse cumpletu per mezu di fresatura groove è stampi di stampi. U pirtusu di u stampu hè un vacu non metallizatu, generalmente 40 mil di diametru è 16 mil da u bordu.

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. U layout piglia in contu i canali di dissipazione di calore raghjone è liscia.

4. U capacitor electrolytic deve esse siparati bè da u dispusitivu high-heat.

5. Cunsiderate a dissipazione di u calore di i dispusitivi d’alta putenza è i dispusitivi sottu u gusset.

Terzu, i requisiti di integrità di u signale di u 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 è low-speed, digitale è analogicu sò disposti separatamente secondu moduli.

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.

Quattru, esigenze 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 evitari l’interferenza elettromagnetica trà u dispusitivu nantu à a superficia di saldatura di a sola board è a sola board adiacente, ùn deve esse piazzatu micca i dispositi sensibili è i dispusitivi di radiazione forte nantu à a superficia di saldatura di a sola board.

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. U circuitu di prutezzione hè piazzatu vicinu à u circuitu interfaccia, dopu à u principiu di primura prutezzione è poi filtru.

5. A distanza da u corpu di shielding è u shielding shell à u shielding body è shielding cover shell hè più di 500 mils per i dispusitivi cù una putenza di trasmissione alta o particularmente sensitiva (cum’è oscillatori di cristalli, cristalli, 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. Quandu dui strati di signali sò direttamente vicinu à l’altri, e regule di cablaggio verticale deve esse definite.

2. A capa di putenza principale hè adiacente à u so stratu di terra currispundenti quantu pussibule, è a capa di putenza incontra a regula 20H.

3. Each wiring layer has a complete reference plane.

4. I pannelli multi-layer sò laminati è u materiale core (CORE) hè simmetricu per prevene a deformazione causata da a distribuzione irregulare di a densità di a pelle di ramu è u grossu asimmetricu di u mediu.

5. U gruixu di u bordu ùn deve esse più di 4.5 mm. Per quelli chì anu un grossu più grande di 2.5 mm (backplane più grande di 3 mm), i tecnichi duveranu avè cunfirmatu chì ùn ci hè micca prublema cù u processu, l’assemblea è l’equipaggiu di PCB, è u spessore di a carta di PCB hè 1.6 mm.

6. Quandu u rapportu di spessore-à-diamitru di a via hè più grande di 10: 1, serà cunfirmatu da u fabricatore di PCB.

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

8. U prucessu di putenza è a terra di cumpunenti chjave risponde à i bisogni.

9. Quandu u cuntrollu di l’impedenza hè necessariu, i paràmetri di paràmetri di a capa rispondenu à i requisiti.

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. Quandu a sola scheda furnisce l’energia à u subboard, mette u circuitu di filtru currispundente vicinu à l’outlet di u putere di a sola scheda è l’entrata di putenza di u subboard.

Seven, other requirements

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

2. Aghjustate l’assignazioni di pin di l’esclusione, FPGA, EPLD, bus driver è altri dispositi secondu i risultati di u layout per ottimisà u layout.

3. U layout piglia in contu l’aumentu adattatu di u spaziu à u filatu densu per evitari a situazione chì ùn pò micca esse instradatu.

4. Sè i materiali spiciali, i dispusitivi spiciali (cum’è 0.5mmBGA, etc.), è prucessi spiciali sò aduttatu, u periodu di consegna è processability sò stati pienamente cunziddiratu, è cunfirmatu da i pruduttori di PCB è u persunale di prucessu.

5. A relazione currispundente di u pin di u connector gusset hè stata cunfirmata per impedisce a direzzione è l’orientazione di u connector gusset da esse invertitu.

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. Dopu chì u layout hè cumpletu, un disegnu di l’assemblea 1: 1 hè statu furnitu per u persunale di u prughjettu per verificà s’ellu a selezzione di u pacchettu di u dispusitivu hè curretta contru l’entità di u dispusitivu.

9. À l’apertura di a finestra, u pianu internu hè statu cunsideratu cum’è retracted, è hè stata stabilita una zona di pruibizione di cablaggio adattata.