Obecný základní proces návrhu DPS je následující: předběžná příprava -> návrh struktury DPS -> rozvržení DPS -> zapojení -> optimalizace zapojení a sítotisk -> kontrola sítě a DRC a kontrola struktury -> výroba desek.
Předběžná příprava.
To zahrnuje přípravu katalogů a schémat „Chcete -li odvést dobrou práci, musíte nejprve nabrousit své nástroje. “Abyste vytvořili dobrou desku, měli byste nejen navrhnout princip, ale také dobře kreslit.” Před návrhem DPS si nejprve připravte knihovnu komponent schématu Sch a PCB. Knihovnou komponent může být Protel (v té době bylo Protelem mnoho starých elektronických ptáků), ale je těžké najít vhodný. Je lepší vytvořit knihovnu komponent podle dat standardní velikosti vybraného zařízení. V zásadě nejprve vytvořte knihovnu komponent PCB a poté knihovnu komponent sch. Knihovna komponent PCB má vysoké požadavky, což přímo ovlivňuje instalaci desky; Požadavky na knihovnu komponent SCH jsou relativně volné. Věnujte pozornost definování atributů pinů a odpovídajícímu vztahu s komponentami PCB. PS: všimněte si skrytých pinů ve standardní knihovně. Pak je tu schematický design. Až budete připraveni, můžete začít s návrhem DPS.
Za druhé: Návrh struktury DPS.
V tomto kroku podle určené velikosti obvodové desky a různých mechanických poloh nakreslete povrch DPS v návrhovém prostředí DPS a umístěte požadované konektory, klíče / spínače, otvory pro šrouby, montážní otvory atd. Podle požadavků na umístění. A plně zvažte a určete oblast zapojení a oblast bez zapojení (například kolik oblasti kolem otvoru pro šroub náleží oblasti bez zapojení).
Za třetí: Rozložení DPS.
Rozložení je dát zařízení na desku. V tuto chvíli, pokud jsou provedeny všechny výše uvedené přípravy, můžete vygenerovat síťovou tabulku (Design -> create netlist) na schematickém diagramu a poté importovat síťovou tabulku (Design -> Load nets) do diagramu DPS. Vidíte, že všechna zařízení jsou naskládaná a mezi kolíky jsou létající dráty, které vyvolávají spojení. Poté můžete zařízení rozložit. Obecné rozvržení se provede podle následujících zásad:
① Rozumné zónování podle elektrického výkonu, obecně rozdělené na: oblast digitálních obvodů (tj. Strach z interference a generování interference), oblast analogových obvodů (strach z interference) a oblast napájecího pohonu (zdroj rušení);
② Obvody, které plní stejnou funkci, musí být umístěny co nejblíže a všechny součásti musí být upraveny tak, aby bylo zajištěno jednoduché zapojení; Současně upravte relativní polohu mezi funkčními bloky, aby bylo spojení mezi funkčními bloky stručné;
③. u komponentů s vysokou kvalitou je třeba vzít v úvahu polohu instalace a pevnost instalace; Topná tělesa musí být umístěna odděleně od teplotně citlivých prvků a v případě potřeby je třeba zvážit opatření tepelné konvekce;
Driver Ovladač I / O musí být pokud možno blízko okraje desky s plošnými spoji a výstupního konektoru;
Generator Generátor hodin (například krystalový oscilátor nebo hodinový oscilátor) musí být co nejblíže zařízení využívající hodiny;
Between Mezi kolík napájecího vstupu každého integrovaného obvodu a uzemnění by měl být přidán odpojovací kondenzátor (obvykle se používá jeden kamenný kondenzátor s dobrým vysokofrekvenčním výkonem); Když je prostor desky plošných spojů hustý, lze kolem několika integrovaných obvodů také přidat tantalový kondenzátor.
⑦. na cívku relé se přidá vybíjecí dioda (1N4148);
⑧ Rozložení musí být vyvážené, husté a uspořádané a nesmí být příliš těžké ani těžké
“”
—— Je vyžadována zvláštní pozornost
Při umisťování součástí je třeba vzít v úvahu skutečnou velikost (plochu a výšku) součástí a relativní polohu mezi součástmi, aby byla zajištěna elektrická výkonnost desky plošných spojů a proveditelnost a pohodlí výroby a instalace. Současně za předpokladu, že výše uvedené zásady lze promítnout, by umístění komponentů mělo být vhodně upraveno tak, aby byly úhledné a krásné. Podobné součásti by měly být umístěny úhledně Ve stejném směru nemohou být „rozptýleny“.
Tento krok souvisí s celkovým obrazem desky a obtížností zapojení v dalším kroku, takže bychom měli vyvinout velké úsilí, abychom to zvážili. Během rozložení lze provést předběžné zapojení pro nejistá místa a plně zvážit.
Za čtvrté: zapojení.
Zapojení je důležitým procesem v celém návrhu DPS. To přímo ovlivní výkon PCB. V procesu návrhu DPS je zapojení obecně rozděleno do tří oblastí: první je zapojení, což je základní požadavek na návrh DPS. Pokud čáry nejsou spojeny a existuje létající čára, bude to nekvalifikovaná deska. Dá se říci, že zatím nebyl představen. Druhým je uspokojení elektrického výkonu. Toto je standard pro měření, zda je deska s plošnými spoji způsobilá. To má pečlivě upravit zapojení po zapojení, aby bylo dosaženo dobrého elektrického výkonu. Pak je tu krása. Pokud je vaše kabeláž připojena, není kam ovlivnit výkon elektrických spotřebičů, ale na první pohled je v minulosti neuspořádaná, spojená s barevnými a barevnými, i když je váš elektrický výkon dobrý, stále jde o kus odpadky v očích ostatních. To přináší velké potíže při testování a údržbě. Elektroinstalace by měla být úhledná a jednotná, neměla by být křížená a neorganizovaná. Ty by měly být realizovány za podmínky zajištění elektrického výkonu a splnění dalších individuálních požadavků, jinak upustí od základů. Při zapojování je třeba dodržovat následující zásady:
① Obecně musí být elektrické vedení a zemnící vodič nejprve zapojeny, aby byla zajištěna elektrická výkonnost desky s obvody. V rámci povoleného rozsahu by měla být šířka napájecího zdroje a zemnicího drátu co nejvíce rozšířena. Je lepší, aby byl zemnící vodič širší než šířka elektrického vedení. Jejich vztah je: zemnící vodič> elektrické vedení> signální vedení. Šířka signálního vedení je obecně 0.2 ~ 0.3 mm, jemná šířka může dosáhnout 0.05 ~ 0.07 mm a napájecí vedení je obecně 1.2 ~ 2.5 mm. U desky plošných spojů digitálního obvodu lze k vytvoření obvodu použít široký uzemňovací vodič, tj. K vytvoření pozemní sítě (uzemnění analogového obvodu nelze tímto způsobem použít)
② Dráty s přísnými požadavky (například vysokofrekvenční vedení) musí být zapojeny předem a postranní čáry vstupního a výstupního konce se musí vyhýbat sousední rovnoběžce, aby se zabránilo rušení odrazu. V případě potřeby se k izolaci přidá zemnící vodič. Zapojení dvou sousedních vrstev musí být navzájem kolmé a rovnoběžné, což umožňuje snadné vytvoření parazitní vazby.
Shell Plášť oscilátoru musí být uzemněn a hodinový řádek musí být co nejkratší a nemusí být všude. Pod hodinovým oscilačním obvodem a speciálním vysokorychlostním logickým obvodem by měla být zvětšena plocha Země a další signální vedení by nemělo být vedeno, aby se okolní elektrické pole blížilo nule;
As Pokud je to možné, musí být přijato 45o vedení přerušovaného vedení a 90o přerušené vedení nesmí být použito ke snížení vyzařování vysokofrekvenčního signálu （Dvojitý oblouk se použije také pro vedení s vysokými požadavky)
⑤ Žádná signální linka nesmí tvořit smyčku. Pokud je to nevyhnutelné, smyčka musí být co nejmenší; Průchodnosti signálních vedení musí být co nejméně;
Lines Klíčové linie musí být co nejkratší a nejsilnější a na obou stranách musí být přidány ochranné oblasti.
⑦ Při přenosu citlivého signálu a signálu pásma šumového pole plochým kabelem musí být tento vyveden způsobem „zemnicí vodič uzemňovací vodič“.
⑧ Testovací body musí být vyhrazeny pro klíčové signály pro usnadnění výroby, údržby a detekce
⑨. po dokončení schematického zapojení bude zapojení optimalizováno; Po správném provedení předběžné inspekce sítě a kontroly DRC současně vyplňte nezapojenou oblast uzemňovacím vodičem, jako uzemňovací vodič použijte velkou plochu měděné vrstvy a nepoužívaná místa spojte se zemí na tištěné desce jako zemnící vodič. Nebo to může být vyrobeno do vícevrstvé desky a napájecí zdroj a zemnící vodič zabírají jedno patro.
—— Požadavky na proces zapojení PCB
①. čára
Šířka signálního vedení je obecně 0.3 mm (12 mil) a šířka napájecího vedení 0.77 mm (30 mil) nebo 1.27 mm (50 mil); Vzdálenost mezi čarami a mezi čarami a podložkami je větší nebo rovna 0.33 mm (13 mil). V praktické aplikaci, pokud to podmínky dovolují, zvětšete vzdálenost;
Když je hustota zapojení vysoká, lze zvážit (ale nedoporučuje se) použít dva vodiče mezi piny IC. Šířka vodičů je 0.254 mm (10 mil) a rozteč vodičů není menší než 0.254 mm (10 mil). Za zvláštních okolností, když jsou kolíky zařízení husté a šířka je úzká, lze vhodně zmenšit šířku čáry a řádkování.
②. podložka
Základní požadavky na podložku a průchodku jsou následující: průměr podložky musí být větší než 0.6 mm než otvor; Například u obecných pinových rezistorů, kondenzátorů a integrovaných obvodů je velikost disku / otvoru 1.6 mm / 0.8 mm (63 mil / 32 mil) a zásuvka, kolík a dioda 1N4007 mají 1.8 mm / 1.0 mm (71 mil / 39 mil). V praktické aplikaci by měl být určen podle velikosti skutečných komponent. Pokud je to možné, lze velikost podložky přiměřeně zvětšit;
Otvor pro montáž součásti navržený na desce plošných spojů musí být o 0.2 až 0.4 mm větší než skutečná velikost kolíku součásti.
③. přes
Obecně 1.27 mm / 0.7 mm (50 mil / 28 mil);
Když je hustota zapojení vysoká, lze průchozí velikost vhodně snížit, ale neměla by být příliš malá. Lze uvažovat o 1.0 mm / 0.6 mm (40 mil / 24 mil).
④. požadavky na rozteč podložky, drátu a průchodu
PAD a VIA? ： ≥ 0.3 mm (12 mil)
PAD a PAD? ： ≥ 0.3 mm (12 mil)
PAD a TRACK? ： ≥ 0.3 mm (12 mil)
TRACK a TRACK? ： ≥ 0.3 mm (12 mil)
Když je hustota vysoká:
PAD a VIA? ： ≥ 0.254 mm (10 mil)
PAD a PAD? ： ≥ 0.254 mm (10 mil)
PAD a TRACK? ： ≥? 0.254 mm (10 mil)
TRACK a TRACK ?： ≥? 0.254 mm (10 mil)
Za páté: optimalizace zapojení a sítotisk.
“Nic dobrého, jen lepší”! Bez ohledu na to, jak moc se snažíte navrhovat, po dokončení malování budete mít stále pocit, že mnoho míst lze upravit. Obecná zkušenost s návrhem je, že doba na optimalizaci zapojení je dvojnásobná oproti původnímu zapojení. Poté, co cítíte, že není co upravovat, můžete položit měď (místo -> polygonová rovina). Měď je obecně pokládána zemnicím vodičem (věnujte pozornost oddělení analogové a digitální země) a napájení lze pokládat také při pokládce vícevrstvých desek. Při sítotisku dávejte pozor, abyste nebyli blokováni zařízeními nebo odstraněni průchodkami a podložkami. Současně by měl design směřovat nahoru k povrchu součásti a slova ve spodní části by měla být zrcadlena, aby nedošlo k záměně vrstvy.
Za šesté: kontrola sítě a DRC a inspekce struktury.
Za prvé, za předpokladu, že návrh schématu obvodu je správný, zkontrolujte síťový vztah fyzického spojení mezi vygenerovaným síťovým souborem DPS a souborem schematického sítě a včas opravte návrh podle výsledků výstupního souboru, abyste zajistili správnost vztahu zapojení elektroinstalace ;
Poté, co je kontrola sítě předána správně, DRC zkontroluje návrh DPS a návrh včas opraví podle výsledků výstupního souboru, aby byla zajištěna elektrická výkonnost zapojení DPS. Struktura mechanické instalace DPS bude dále zkontrolována a potvrzena.
Za sedmé: výroba talířů.
Předtím by měl proběhnout proces auditu.
Deska plošných spojů je testem mysli. Každý, kdo má hustou mysl a vysoké zkušenosti, navržená deska je dobrá. Proto bychom měli být při návrhu extrémně opatrní, plně zvažovat různé faktory (například mnoho lidí nepovažuje pohodlí údržby a inspekce), neustále se zlepšovat a budeme schopni navrhnout dobrou desku.