¿Cuál es el proceso básico del diseño de PCB?

El proceso general de diseño básico de PCB es el siguiente:

Preparación preliminar → Diseño de estructura de PCB → Lista de guías → Configuración de reglas → Diseño de PCB → Cableado → Optimización de cableado y serigrafía → Verificación de red y DRC y verificación de estructura → Dibujo de luz de salida → Revisión de dibujo de luz → Datos de producción / pruebas de placa de PCB → Fábrica de placa de PCB confirmación del ecualizador del proyecto → salida de datos del parche → finalización del proyecto.

1: preparación

Esto incluye la preparación de esquemas y bibliotecas de paquetes. Antes Diseño de PCB, primero debemos preparar el paquete lógico del esquema SCH y la biblioteca de paquetes de PCB. Las bibliotecas de paquetes pueden venir con PADS, pero es difícil encontrar bibliotecas adecuadas en general. Es mejor crear sus propias bibliotecas de paquetes de acuerdo con la información de tamaño estándar de los dispositivos seleccionados. En principio, la biblioteca de empaquetado de PCB debe realizarse primero y luego el empaquetado lógico SCH. La biblioteca de empaquetado de PCB tiene altos requisitos, lo que afecta directamente la instalación de la placa; Los requisitos de empaquetado lógico de SCH son relativamente laxos, siempre que la definición de los atributos de los pines y la relación correspondiente con el empaque de PCB en la línea. PD: tenga en cuenta los pines ocultos en la biblioteca estándar. Luego está el diseño esquemático, listo para hacer el diseño de PCB.

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2. Diseño de la estructura de PCB

En este paso, de acuerdo con el tamaño de la placa de circuito y el posicionamiento mecánico, la superficie de la placa de PCB se dibuja en el entorno de diseño de PCB, y los conectores, botones / interruptores, orificios para tornillos, orificios de montaje, etc. se colocan de acuerdo con los requisitos de posicionamiento. Y considere y determine completamente el área de cableado y el área sin cableado (como la cantidad del orificio del tornillo alrededor del área sin cableado).

3: tabla de red de guía

Se recomienda encaminar primero la mesa de red al marco de la tabla. Importar una caja de placa en formato DXF o formato EMN

4: Configuración de reglas

Se pueden establecer reglas razonables de acuerdo con el diseño de PCB específico. Estas reglas son administradores de restricciones PADS, que pueden usarse para restringir el ancho de línea y el espaciado seguro en cualquier punto del proceso de diseño. Las áreas no conformes están marcadas con marcadores DRC durante las pruebas DRC POSTERIORES.

La configuración de la regla general se coloca antes del diseño, porque a veces es necesario completar algunos trabajos de distribución durante el diseño, por lo que las reglas deben establecerse mucho antes de la salida FAN. Cuando el proyecto de diseño es más grande, el diseño se puede completar de manera más eficiente. Nota: las reglas se establecen para un diseño mejor y más rápido, en otras palabras, para la conveniencia de los diseñadores. Las configuraciones comunes son: 1. Ancho de línea / espaciado de línea predeterminado para señales comunes. Seleccione y configure el agujero. 3. Configure el ancho y el color de la línea de las señales y fuentes de alimentación importantes. 4. Configuración de la capa del tablero.

5: diseño de PCB

Es necesario prestar especial atención a, en lugar de los componentes, los componentes deben considerarse cuando el tamaño real (en el área y la altura) y la posición relativa entre los componentes, para garantizar que las propiedades eléctricas y la producción de la instalación de la placa de circuito sean convenientes y factibles El sexo al mismo tiempo, debe basarse en la premisa de garantizar el principio anterior para reflejar, cambiar el dispositivo apropiado, hacerlo ordenado y hermoso, Por ejemplo, el mismo dispositivo debe colocarse de manera ordenada y en la misma dirección, no “esparcido al azar”. Este paso se refiere a la dificultad de la figura integral de la placa y el siguiente grado de cableado, desea hacer un gran esfuerzo para considerarlo. Cuando el diseño, puede hacer el cableado preliminar primero a un lugar no del todo afirmativo, consideración suficiente.

6: cableado

El cableado es el proceso más importante en el diseño de PCB. Esto afectará directamente el rendimiento de la placa PCB. En el proceso de diseño de PCB, el cableado generalmente tiene tres niveles de división: el primero es la distribución, que es el requisito más básico del diseño de PCB. Si la línea no es de tela, llegar a todas partes es línea de vuelo, será una tabla no calificada, se puede decir que no hay entrada.

El segundo es la satisfacción del rendimiento eléctrico. Este es el estándar para medir si una placa de circuito impreso está calificada. Esto es después de la distribución, ajuste cuidadosamente el cableado para que pueda lograr el mejor rendimiento eléctrico. Luego está la estética. Si su tela de cableado estaba conectada, tampoco tenga el lugar que afecta el rendimiento del aparato eléctrico, pero mire más allá de manera desganada, agregue colores, colores brillantes, que calculen cómo el rendimiento de su aparato eléctrico es bueno, aún así será basura a los ojos de los demás. Esto trae grandes inconvenientes para las pruebas y el mantenimiento. El cableado debe ser ordenado y uniforme, no entrecruzado sin reglas. Todo esto debe lograrse en el contexto de garantizar el rendimiento eléctrico y cumplir con otros requisitos individuales, de lo contrario, es abandonar la esencia.

El cableado se realiza principalmente de acuerdo con los siguientes principios: (1) En general, la línea de alimentación y el cable de tierra deben cablearse primero para garantizar el rendimiento eléctrico de la placa de circuito. En el alcance de las condiciones, permita, en la medida de lo posible, ampliar el ancho de la fuente de alimentación, cable de tierra, el mejor cable de tierra es más ancho que la línea eléctrica, su relación es: cable de tierra> línea eléctrica> línea de señal, generalmente ancho de línea de señal es: 0.2 ~ 0.3 mm (aproximadamente 8-12 mil), el ancho más estrecho hasta 0.05 ~ 0.07 mm (2-3 mil), el cable de alimentación es generalmente de 1.2 ~ 2.5 mm (50-100 mil). La PCB de un circuito digital se puede usar como un circuito con conductores de tierra anchos, es decir, una red de tierra (la tierra del circuito analógico no se puede usar de esta manera). (2) antes de los requisitos más estrictos de la línea (como la línea de alta frecuencia), el cableado, la línea lateral de entrada y salida debe evitar el paralelo adyacente, para no producir interferencias de reflexión. Cuando sea necesario, se debe agregar un cable de tierra para aislar, y el cableado de dos capas adyacentes debe ser perpendicular entre sí, lo que es fácil de producir un acoplamiento parásito en paralelo. (3) la carcasa del oscilador está conectada a tierra y la línea del reloj debe ser lo más corta posible y no puede estar en todas partes. Debajo del circuito de oscilación del reloj, el circuito lógico especial de alta velocidad debe aumentar el área del suelo y no debe ir a otras líneas de señal, de modo que el campo eléctrico circundante tiende a cero;

(4) Utilice cableado de línea discontinua de 45 ° en la medida de lo posible, no línea discontinua de 90 °, para reducir la radiación de la señal de alta frecuencia; (5) Ninguna línea de señal debe formar un bucle; si es inevitable, el bucle debe ser lo más pequeño posible; La línea de señal a través del orificio debe ser lo más pequeña posible; (6) La línea clave debe ser lo más corta y gruesa posible, y se debe agregar tierra de protección en ambos lados. (7) cuando se transmiten señales sensibles y señales de campo de ruido a través de cables planos, es necesario utilizar la forma de “línea de tierra – señal – línea de tierra”. (8) Los puntos de prueba deben reservarse para señales clave a fin de facilitar las pruebas de producción y mantenimiento. (9) Una vez completado el cableado esquemático, se debe optimizar el cableado; Al mismo tiempo, después de que la verificación preliminar de la red y la verificación DRC son correctas, el cable de tierra se llena en el área sin cableado, y se usa una gran área de capa de cobre como cable de tierra, y los lugares no utilizados se conectan a tierra como cable de tierra en la placa impresa. O hágalo tablero multicapa, fuente de alimentación, línea de puesta a tierra, cada uno ocupa una capa.

(1) Línea Generalmente, el ancho de la línea de señal es de 0.3 mm (12 mil) y el ancho de la línea de alimentación es de 0.77 mm (30 mil) o 1.27 mm (50 mil); La distancia entre el cable y el cable y entre el cable y la almohadilla debe ser mayor o igual a 0.33 mm (13 mil). En la aplicación práctica, se debe considerar aumentar la distancia cuando las condiciones lo permitan; Cuando la densidad del cableado es alta, se recomienda (pero no se recomienda) utilizar dos cables entre los pines IC. El ancho de los cables es de 0.254 mm (10 mil) y la distancia entre los cables no es inferior a 0.254 mm (10 mil). En circunstancias especiales, cuando el pasador del dispositivo es denso y el ancho es estrecho, el ancho de línea y el espaciado de línea se pueden reducir adecuadamente. (2) PAD (PAD) PAD (PAD) y orificio de transición (VIA) los requisitos básicos son: el diámetro del disco que el diámetro del orificio es superior a 0.6 mm; Por ejemplo, resistencias universales de tipo pin, condensadores y circuitos integrados, que utilizan un tamaño de disco / orificio de 1.6 mm / 0.8 mm (63 mil / 32 mil), zócalo, pin y diodo 1N4007, que utilizan 1.8 mm / 1.0 mm (71 mil / 39 mil). En la aplicación práctica, debe determinarse de acuerdo con el tamaño de los componentes reales. Si las condiciones están disponibles, el tamaño de la almohadilla se puede aumentar adecuadamente. La apertura de instalación de los componentes diseñados en la PCB debe ser aproximadamente 0.2 ~ 0.4 mm (8-16 mil) más grande que el tamaño real de los pines de los componentes. (3) La perforación (VIA) es generalmente de 1.27 mm / 0.7 mm (50 mil / 28 mil); Cuando la densidad del cableado es alta, el tamaño del orificio se puede reducir adecuadamente, pero no demasiado pequeño, puede considerar 1.0 mm / 0.6 mm (40 mil / 24 mil). PAD y VIA: ≥ 0.3 mm (12 mil) PAD y PAD: ≥ 0.3 mm (12 mil) PAD y PISTA: ≥ 0.3 mm (12 mil) PISTA y PISTA: ≥ 0.3 mm (12 mil) PAD y VIA de ≥ 0.3 mm (12 mil): PAD y PISTA de ≥ 0.254 mm (10 mil): PAD y PISTA de ≥ 0.254 mm (10 mil): ≥ 0.254 mm (10 mil) PISTA y PISTA: ≥ 0.254 mm (10 mil)

7: optimización del cableado y serigrafía

“No hay mejor, solo mejor”! No importa cuánto esfuerzo ponga en el diseño, cuando haya terminado, mírelo de nuevo y todavía sentirá que puede cambiar mucho. Una regla general de diseño es que el cableado óptimo requiere el doble de tiempo que el cableado inicial. Después de sentir que no es necesario cambiar nada, puede colocar cobre. Colocando cobre generalmente tendiendo cable de tierra (preste atención a la separación de tierra analógica y digital), la placa multicapa también puede necesitar colocar energía. Para la serigrafía, debemos prestar atención a no ser bloqueados por el dispositivo ni removidos por el orificio y la almohadilla. Al mismo tiempo, el diseño para enfrentar la superficie del componente, la parte inferior de la palabra debe ser un procesamiento de espejo, para no confundir el nivel.

8: Inspección de redes, DRC y estructuras

Antes de pintar con luz, generalmente es necesario verificar. Cada empresa tiene su propia lista de verificación, incluidos los requisitos de principio, diseño, producción y otros vínculos. La siguiente es una introducción a las dos funciones de inspección principales proporcionadas por el software. Verificación de DRC:

9: pintura de luz de salida

Antes de la salida de la pintura con luz, asegúrese de que la chapa sea la última versión que se haya completado y cumpla con los requisitos de diseño. El archivo de salida de la pintura con luz se utiliza para la producción de tableros en la fábrica de placas, la producción de malla de acero en la fábrica de malla de acero y el archivo de proceso de producción en la fábrica de soldadura.

Los archivos de salida son los siguientes (tome la placa de cuatro capas como ejemplo): 1). Capa de cableado: se refiere a la capa de señal convencional, principalmente cableado. Se denominan L1, L2, L3 Y L4, donde L representa la capa de la capa de cableado.

2). Capa de serigrafía: se refiere a la capa del documento de diseño que proporciona información para el procesamiento de la serigrafía. Por lo general, habrá serigrafía superior e inferior si hay dispositivos o marcas en la capa superior e inferior. Denominación: la capa superior se denomina SILK_TOP; El nombre subyacente es SILK_BOTTOM.