Esperienza di cuncepimentu di ingegneri di cablaggi PCB

U prucessu generale di cuncepimentu di basa di PCB hè u seguente: preparazione preliminare -> cuncepimentu di struttura di PCB -> layout di PCB -> cablaggio -> ottimisazione di cablaggi è serigrafia -> ispezione di rete è DRC è ispezione di struttura -> fabbricazione di piastre.
Preparazione preliminaria.
Ciò include a preparazione di cataloghi è schemi “Se vulete fà un bonu travagliu, bisogna prima affinà i vostri strumenti. “Per fà una bona tavola, ùn duvete micca solu cuncepisce u principiu, ma ancu disegnà bè. Prima di cuncepisce u PCB, preparate prima a biblioteca di cumpunenti di Schematic Sch è PCB. A biblioteca di cumpunenti pò esse Protel (parechji vechji acelli elettronichi eranu Protel à quellu tempu), ma hè difficiule di truvà unu adattatu. Hè megliu fà a biblioteca di cumpunenti secondu i dati di dimensione standard di u dispositivu selezziunatu. In principiu, fate prima a biblioteca di cumpunenti di PCB, è dopu a biblioteca di cumpunenti di sch. A biblioteca di cumpunenti di PCB hà alti requisiti, chì influenza direttamente l’installazione di u bordu; I requisiti per a biblioteca di cumpunenti di SCH sò relativamente sciolti. Prestate appena attenzione à definisce l’attributi pin è a relazione currispundente cù cumpunenti PCB. PS: nutate i pins piattati in a biblioteca standard. Dopu ci hè u cuncepimentu schematicu. Quandu site prontu, site prontu à inizià a cuncezzione di PCB.
Secondu: cuncepimentu di struttura PCB.
In questu passu, secondu a dimensione di u circuitu determinatu è varii posizionamenti meccanici, disegna a superficie di PCB in l’ambiente di cuncepimentu di PCB, è piazzate i connettori, chiavi / interruttori, fori di vite, fori di assemblea, ecc. Richiesti secondu i requisiti di posizionamentu. E cunsiderate cumpletamente è determinate l’area di cablaggio è l’area di cablaggio (cume quantu area intornu à u foru di vite appartene à a zona micca cablata).
Terzu: Disposizione PCB.
U layout hè di mette dispositivi nantu à u bordu. A stu mumentu, se tutte e preparazioni menzionate sopra sò fatte, pudete generà una tavula di rete (Design -> creà netlist) nantu à u schema schematicu, è poi impurtà una tavula di rete (Design -> Load nets) nantu à u diagrama PCB. Pudete vede chì i dispositivi sò tutti accatastati, è ci sò fili volanti trà i pignotti per pruvucà a cunnessione. Allora pudete dispunibule u dispusitivu. U schema generale serà realizatu secondu i principii seguenti:
① A zonazione ragiunevule secondu e prestazioni elettriche, generalmente divisa in: zona di circuitu digitale (vale à dì paura di interferenze è generazione di interferenze), zona di circuitu analogicu (paura di interferenza) è area di trasmissione di putenza (fonte d’interferenza);
② I circuiti chì cumpletanu a stessa funzione seranu piazzati u più vicinu pussibule, è tutti i cumpunenti saranu adattati per assicurà un cablaggio simplice; In listessu tempu, aghjustate a posizione relativa trà i blocchi funzionali per fà a cunnessione tra i blocchi funzionali concisa;
③. per cumpunenti di alta qualità, a pusizione di stallazione è a forza di stallazione sò cunsiderate; L’elementi riscaldanti saranu posti separatamente da l’elementi sensibili à a temperatura, è e misure di cunvezione termica sò cunsiderate quandu hè necessariu;
④ U driver I / O deve esse vicinu à u bordu di a scheda stampata è u connettore di uscita u più pussibule;
⑤ U generatore di rillogiu (cume l’oscillatore di cristallu o l’oscillatore di l’ora) serà u più vicinu pussibule à u dispositivu aduprendu l’orologio;
⑥ Un condensatore di disaccoppiamentu (u condensatore di petra unica cù una bona prestazione à alta frequenza hè generalmente adupratu) deve esse aghjuntu trà u pin d’ingressu di putenza di ogni circuitu integratu è di a terra; Quandu u spaziu di u circuitu hè densu, un condensatore di tantalu pò ancu esse aghjuntu intornu à parechji circuiti integrati.
⑦. un diodu di scarica (1N4148) deve esse aghjuntu à a bobina di u relè;
⑧ U schema deve esse equilibratu, densu è ordinatu, è ùn deve micca esse pesante o pesante
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——Si vole una attenzione particulare
Quandu si ponenu cumpunenti, a dimensione reale (area è altezza) di cumpunenti è a pusizione relativa trà cumpunenti devenu esse cunsiderate per assicurà e prestazioni elettriche di u circuitu è ​​a fattibilità è a cunvenzione di a produzzione è di l’installazione. In listessu tempu, nantu à a premessa chì i principii sopra riprisentati ponu esse riflessi, u piazzamentu di i cumpunenti deve esse modificatu in modo adeguatu per renderli puliti è belli. Componenti simili devenu esse piazzati pulitamente In a listessa direzzione, ùn ponu micca esse “spargugliati”.
Stu passu hè in relazione cù l’immagine generale di u bordu è a difficoltà di cablaggio in u prossimu passu, allora duvemu fà grandi sforzi per cunsiderà lu. Durante a dispusizione, u cablu preliminariu pò esse fattu per posti incerti è pienu cunsideratu.
Quartu: cablaggio.
U cablaggio hè un prucessu impurtante in tuttu u cuncepimentu di PCB. Questu hà da influenzà direttamente e prestazioni di PCB. In u prucessu di cuncezzione di PCB, i cablaggi sò generalmente divisi in trè regni: u primu hè u cablaggio, chì hè u requisitu di basa di u cuncepimentu di PCB. Se e linee ùn sò micca cunnesse è ci hè una linea volante, serà un bordu senza qualificazione. Si pò dì chì ùn hè ancu statu introduttu. U secondu hè a soddisfazione di e prestazioni elettriche. Questu hè u standard per misurà se un circuitu stampatu hè qualificatu. Questu hè per adattà accuratamente u cablaggio dopu u cablaggio per uttene una bona prestazione elettrica. Dopu ci hè a bellezza. Se u vostru cablu hè cunnessu, ùn ci hè nisun locu per influenzà e prestazioni di apparecchi elettrichi, ma in un colpu d’ochju, hè disordinatu in u passatu, accumpagnatu da culuriti è culuriti, ancu se a vostra prestazione elettrica hè bona, hè sempre un pezzu di rifiuti à l’ochji di l’altri. Questu porta un grande inconveniente per a prova è a manutenzione. U cablaggio deve esse pulitu è ​​uniforme, micca intrecciata è disorganizzata. Queste devenu esse realizate sottu a cundizione di assicurà e prestazioni elettriche è di risponde à altri requisiti individuali, altrimenti abbandunerà e basi. I seguenti principi sò da seguità durante u cablu:
① Generalmente, a linea di alimentazione è u filu di terra sò cablati prima per assicurà e prestazioni elettriche di u circuitu. Dentru a gamma permissibile, a larghezza di l’alimentazione elettrica è u filu di terra seranu allargate u più pussibule. Hè megliu chì u filu di terra sia più largu chè a larghezza di a linea elettrica. A so relazione hè: filu di terra> linea elettrica> linea di segnale. Generalmente, a larghezza di a linea di segnale hè 0.2 ~ 0.3 mm, a larghezza fine pò ghjunghje à 0.05 ~ 0.07 mm, è a linea elettrica hè generalmente 1.2 ~ 2.5 mm. Per u PCB di u circuitu digitale, un filu di terra largu pò esse adupratu per formà un circuitu, vale à dì per formà una rete di terra (a terra di u circuitu analogicu ùn pò micca esse aduprata in questu modu)
② I fili cun esigenze strette (cume e linee à alta frequenza) saranu cablati in anticipu, è e linee laterali di fine d’entrata è di fine di uscita eviteranu paralleli adiacenti per evità interferenze di riflessione. Se necessariu, u filu di terra deve esse aghjuntu per l’isolamentu. U cablu di dui strati adiacenti serà perpendiculare unu à l’altru è parallele, ciò chì hè faciule da pruduce un accoppiamentu parasiticu.
③ A cunchiglia di l’osciladore serà messa à terra, è a linea di l’ora serà più corta pussibule, è ùn serà micca in ogni locu. Sottu à u circuitu d’oscillazione di l’ora è u circuitu logicu speciale à grande velocità, a zona di a terra deve esse aumentata, è altre linee di segnale ùn devenu micca esse prese per fà u campu elettricu circundante vicinu à u zero;
④ U filu di linea rotta 45o serà aduttatu u più pussibule, è u filu di linea rotta 90o ùn serà micca adupratu per riduce a radiazione di u signale à alta frequenza (U doppiu arcu serà ancu adupratu per e linee cù requisiti elevati)
⑤ Nisuna linea di segnale formerà un loop. S’ellu hè inevitabbile, u ciclu serà u più chjucu pussibule; E via di e linee di segnale saranu u più poche pussibule;
⑥ E linee chjave saranu u più corte è spesse pussibule, è e zone di prutezzione saranu aghjunte da i dui lati.
⑦ Quandu si trasmette un segnale sensibile è un segnale di banda di campu di rumore attraversu un cavu piattu, deve esse cunduttu in u modu di “filu di terra di u filu di terra”.
⑧ I punti di prova saranu riservati à i segnali chjave per facilità a produzzione, a manutenzione è a rilevazione
⑨. dopu chì u cablu schematicu hè finitu, u cablu deve esse ottimizatu; À u listessu tempu, dopu l’ispezione preliminare di rete è l’ispezione DRC sò currette, riempite a zona micca cablata cun filu di terra, aduprate una grande area di stratu di rame cum’è filu di terra, è cunnette i posti inutilizzati cù a terra nantu à a tavula stampata cum’è u filu di terra. O pò esse trasfurmatu in un pannellu multistratu, è l’alimentazione è u filu di terra occupanu un pianu rispettivamente.
——Requisiti di prucessu di cablaggio PCB
①. ligna
Generalmente, a larghezza di a linea di segnale hè 0.3mm (12mil), è a larghezza di a linea di alimentazione hè 0.77mm (30mil) o 1.27mm (50mil); A distanza trà e linee è trà e linee è i pads hè più grande o uguale à 0.33mm (13mil). In applicazione pratica, se e cundizioni permettenu, aumentate a distanza;
Quandu a densità di fili hè alta, pò esse cunsideratu (ma micca cunsigliatu) di aduprà dui fili trà i pin IC. A larghezza di i fili hè 0.254mm (10mil), è a distanza di u filu ùn hè micca menu di 0.254mm (10mil). In circustanze speciali, quandu i perni di u dispositivu sò densi è a larghezza hè stretta, a larghezza è a spaziatura di linea ponu esse ridotte in modu adeguatu.
②. pad
I requisiti di basa per u pad è via sò i seguenti: u diametru di u pad serà più grande di 0.6 mm di quellu di u foru; Per esempiu, per resistenze pin generale, condensatori è circuiti integrati, a dimensione di u discu / foru hè 1.6mm / 0.8mm (63mil / 32mil), è u socket, pin è diode 1N4007 sò 1.8mm / 1.0mm (71mil / 39mil). In applicazione pratica, deve esse determinata secondu a dimensione di i cumpunenti attuali. Sè pussibule, a dimensione di u pad pò esse aumentata adeguatamente;
L’apertura di muntatura di i cumpunenti cuncipita nantu à u PCB serà di circa 0.2 ~ 0.4 mm più grande di a dimensione vera di u pin di cumpunente.
③. via
Generalmente 1.27mm / 0.7mm (50mil / 28mil);
Quandu a densità di cablaggio hè alta, a dimensione via pò esse ridutta in modu adeguatu, ma ùn deve micca esse troppu chjuca. 1.0mm / 0.6mm (40mil / 24mil) pò esse cunsideratu.
④. esigenze di spaziatura di pad, filu è via
PAD è VIA? ≥ 0.3mm (12mil)
PAD è PAD ?: ≥ 0.3mm (12mil)
PAD è TRACK ?: ≥ 0.3mm (12mil)
TRACK and TRACK ?: ≥ 0.3mm (12mil)
Quandu a densità hè alta:
PAD è VIA? ≥ 0.254mm (10mil)
PAD è PAD ?: ≥ 0.254mm (10mil)
PAD è TRACK ?: ≥? 0.254mm (10mil)
PISTA è PISTA? : ≥? 0.254mm (10mil)
Quintu: ottimisazione di fili è serigrafia.
“Micca bè, solu megliu”! Ùn importa micca quantu pruvate à cuncepisce, quandu finisci di pitturà, risentirete sempre chì parechji posti ponu esse mudificati. L’esperienza generale di cuncepimentu hè chì u tempu per ottimizà u cablaggio hè duie volte quellu di u cablaggio iniziale. Dopu chì sentite chì ùn ci hè nunda da mudificà, pudete mette rame (piazza -> pianu poligonale). U ramu hè generalmente piazzatu cù filu di terra (fate attenzione à a separazione di terra analogica è di terra digitale), è l’alimentazione elettrica pò ancu esse posta quandu si ponenu tavule multistrati. Per a serigrafia, fate attenzione à ùn esse micca bluccati da i dispositivi o rimossi da via è pad. À u listessu tempu, u cuncepimentu duverà affaccà nantu à a superficia di i cumpunenti, è e parolle in u fondu devenu esse riflettute per evità di cunfonde u stratu.
Sestu: ispezione di rete è DRC è ispezione di struttura.
Prima, in premessa chì u cuncepimentu schematicu di u circuitu hè currettu, verificate puru a relazione di cunnessione fisica trà u fugliale di rete PCB generatu è u fugliale di rete schematicu, è currettate in tempu à tempu u cuncepimentu secondu i risultati di u fugliale per assicurà a currettezza di a relazione di cunnessione di cablaggio ;
Dopu chì u verificatu di rete hè passatu currettamente, DRC verifica u cuncepimentu di PCB, è corregge u cuncepimentu in tempu secondu i risultati di u fugliale per assicurà e prestazioni elettriche di u cablaggio di PCB. A struttura di installazione meccanica di PCB deve esse ulteriormente ispezionata è cunfirmata dopu.
Settimu: fabricazione di piatti.
Prima di quessa, ci deve esse un prucessu di cuntrollu.
U cuncepimentu PCB hè un test di mente. Quellu chì hà una mente densa è alta esperienza, u bordu cuncepitu hè bonu. Dunque, duvemu esse estremamente attenti à u cuncepimentu, cunsiderà pienu vari fattori (per esempiu, parechje persone ùn consideranu micca a cunvenzione di a manutenzione è l’ispezione), continuanu à migliurà, è seremu in gradu di cuncepisce un bon bordu.