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.

Artikulu honek lehenik PCB diseinuaren arauak eta teknikak aurkezten ditu, eta, ondoren, PCB diseinua nola diseinatu eta ikuskatu azaltzen du, diseinuaren DFM eskakizunetatik, diseinu termikoko eskakizunetatik, seinalearen osotasun eskakizunetatik, EMC eskakizunetatik, geruzen ezarpenak eta potentzia-lurraren zatiketa eskakizunetatik abiatuta, eta potentzia-moduluak. Eskakizunak eta gainerako alderdiak zehatz-mehatz aztertuko dira, eta editoreari jarraitu xehetasunak ezagutzeko.

PCB diseinuaren arauak

1. Egoera normaletan, osagai guztiak zirkuitu plakaren gainazal berean antolatu behar dira. Goi-mailako osagaiak trinkoegiak direnean bakarrik, altuera mugatua eta bero-sorkuntza baxua duten gailu batzuk instala daitezke, hala nola txip-erresistentziak, txip-kondentsadoreak eta txip-kondentsadoreak. Txipa IC eta abar beheko geruzan jartzen dira.

2. Errendimendu elektrikoa bermatzeko premisaren arabera, osagaiak sarean jarri eta elkarren paralelo edo perpendikularra jarri behar dira txukun eta ederrak izateko. Egoera normaletan, osagaiak ezin dira gainjarri; osagaien antolaketa trinkoa izan behar da, eta osagaiak diseinu osoan antolatu behar dira. Banaketa uniformea ​​eta trinkoa da.

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

4. Zirkuitu plakaren ertzetik distantzia, oro har, ez da 2MM baino txikiagoa. Zirkuitu-plakaren formarik onena angeluzuzena da, eta aspektu-erlazioa 3:2 edo 4:3 da. Zirkuitu plakaren tamaina 200 mm x 150 mm baino handiagoa denean, kontuan hartu zirkuitu plakak erresistentzia mekanikoa jasan dezakeena.

PCB layout design skills

PCBaren diseinuaren diseinuan, zirkuitu plakaren unitateak aztertu behar dira eta diseinuaren diseinua hasierako funtzioan oinarritu behar da. Zirkuituaren osagai guztiak jartzean, printzipio hauek bete behar dira:

1. Antolatu zirkuitu-unitate funtzional bakoitzaren posizioa zirkuitu-fluxuaren arabera, diseinua seinalearen zirkulaziorako erosoa izan dadin eta seinalea ahal den neurrian norabide berean mantendu dadin [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. Maiztasun handiko zirkuituetarako, osagaien arteko banaketa-parametroak kontuan hartu behar dira. Zirkuitu orokorretan, osagaiak paraleloan jarri behar dira ahalik eta gehien, ederra ez ezik, instalatzeko erraza eta masa ekoizteko erraza ere bada.

Nola diseinatu eta ikuskatu PCB diseinua

1. DFM requirements for layout

1. Prozesuaren ibilbide optimoa zehaztu da, eta gailu guztiak taula gainean jarri dira.

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. Markagailuaren, berrezartzeko gailuaren, argi adierazlearen eta abarren posizioa egokia da eta heldulekuak ez ditu inguruko gailuak oztopatzen.

5. Taularen kanpoko markoak 197mil-eko radian leuna du, edo egitura-tamainaren marrazkiaren arabera diseinatuta dago.

6. Ohol arruntek 200mil prozesuko ertzak dituzte; atzeko planoaren ezkerreko eta eskuineko aldeek 400 mil baino gehiagoko prozesu ertzak dituzte, eta goiko eta beheko aldeek 680 mil baino handiagoak dituzte. Gailuaren kokapenak ez du gatazkan leihoa irekitzeko posizioarekin.

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. Uhin-soldaketaren bidez prozesatu diren gailuaren pin-a, gailuaren norabidea, gailuaren altuera, gailuen liburutegia, etab.-ek uhin-soldaketaren eskakizunak hartzen ditu kontuan.

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. Crimping piezen zatiek 120 mils baino gehiago dituzte osagaien gainazaleko distantzian, eta ez dago gailurik soldadura gainazalean krispatzeko piezen zeharkako eremuan.

11. Ez dago gailu altuen artean gailu laburrik, eta ez dago adabakirik eta gailu txiki eta laburrak tartekatzeko 5 mm-ko tartean 10 mm baino altuera handiagoa duten gailuen artean.

12. Polar gailuek polaritate serigrafia-logoak dituzte. Plugin-osagai polarizatuen mota bereko X eta Y norabideak berdinak dira.

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

14. SMD gailuak dituzten gainazalean 3 posizionatzeko kurtsore daude, “L” forman jartzen direnak. Posizionatzeko kurtsorearen erdigunearen eta taularen ertzaren arteko distantzia 240 mils baino handiagoa da.

15. Hegazkineratzeko prozesaketa egin behar baduzu, diseinua kontsideratzen da hegazkineratzea eta PCB prozesatzea eta muntatzea errazteko.

16. Txirbildun ertzak (ertz anormalak) fresatzeko zirrikituen eta zigilu-zuloen bidez bete behar dira. Zigilu-zuloa metalizatu gabeko hutsune bat da, oro har 40 milseko diametroa eta ertzetik 16 milsera.

17. The test points used for debugging have been added in the schematic diagram, and they are placed appropriately in the layout.

Bigarrenik, diseinuaren diseinu termikoaren baldintzak

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. Diseinuak beroa xahutzeko kanal zentzuzko eta leunak hartzen ditu kontuan.

4. Kondentsadore elektrolitikoa behar bezala bereizi behar da bero handiko gailutik.

5. Kontuan izan potentzia handiko gailuen eta gailuen beroaren xahupena gurpilaren azpian.

Hirugarrenik, diseinuaren seinalearen osotasun baldintzak

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. Abiadura handiko eta abiadura baxuko, digitala eta analogikoa moduluen arabera bereizita daude.

5. Autobusaren egitura topologikoa zehaztea analisiaren eta simulazioaren emaitzetan edo dagoen esperientzian oinarrituta, sistemaren eskakizunak betetzen direla ziurtatzeko.

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.

Lau, EMC eskakizunak

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. Gailuaren arteko interferentzia elektromagnetikoak saihesteko taula bakarreko soldadura gainazalean eta ondoko taula bakarrean, ez da gailu sentikorrik eta erradiazio gailu indartsurik jarri behar taula bakarreko soldadura gainazalean.

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. Babes-zirkuitua interfaze-zirkuitutik gertu jartzen da, lehenengo babesaren printzipioari jarraituz eta gero iragaztea.

5. Blindamendu-gorputzetik eta babes-maskotik babes-gorputzetik eta estalki-estalkira dagoen distantzia 500 mils baino gehiagokoa da transmisio-potentzia handia edo bereziki sentikorra duten gailuetarako (esaterako, kristal-osziladoreak, kristalak, etab.).

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. Bi seinale-geruza elkarren ondoan daudenean, kableatu bertikaleko arauak definitu behar dira.

2. Potentzia-geruza nagusia dagokion lurreko geruzaren ondoan dago ahal den neurrian, eta potentzia-geruza 20H araua betetzen du.

3. Each wiring layer has a complete reference plane.

4. Geruza anitzeko oholak laminatuak dira eta nukleoaren materiala (CORE) simetrikoa da kobre-azalaren dentsitatearen eta ertainaren lodiera asimetrikoaren banaketa irregularrek eragindako deformazioa saihesteko.

5. Taularen lodiera ez da 4.5 mm-tik gorakoa izan behar. 2.5 mm baino lodiera handiagoa dutenentzat (atzeko planoa 3 mm baino handiagoa), teknikariek PCB prozesatzeko, muntatzeko eta ekipamenduarekin arazorik ez dagoela baieztatu beharko lukete, eta PC txartelaren plakaren lodiera 1.6 mm-koa dela.

6. Bidearen lodiera-diametro erlazioa 10:1 baino handiagoa denean, PCB fabrikatzaileak baieztatuko du.

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

8. Funtsezko osagaien potentzia eta lurraren prozesamenduak baldintzak betetzen ditu.

9. Inpedantzia kontrola behar denean, geruzaren ezarpen-parametroek baldintzak betetzen dituzte.

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. Plaka bakarrak azpitaula elektrikoa hornitzen duenean, jarri dagokion iragazki-zirkuitua plaka bakarreko elikadura-hartunetik eta azpi-taularen elikadura-sarreratik gertu.

Zazpi, beste eskakizun batzuk

1. Diseinuak kableatuaren leuntasun orokorra hartzen du kontuan, eta datu-fluxu nagusia arrazoizkoa da.

2. Doitu esklusioaren, FPGA, EPLD, autobus-gidariaren eta beste gailu batzuen pin esleipenak diseinuaren emaitzen arabera, diseinua optimizatzeko.

3. Diseinuak kable trinkoan espazioaren gehikuntza egokia hartzen du kontuan, bideratu ezin den egoera saihesteko.

4. Material bereziak, gailu bereziak (adibidez, 0.5 mmBGA, etab.) eta prozesu bereziak hartzen badira, entrega-epea eta prozesagarritasuna guztiz kontuan hartu dira eta PCB fabrikatzaileek eta prozesuko langileek baieztatu dute.

5. Gusset-konektoreari dagokion pin erlazioa berretsi da, gusset-konektorearen norabidea eta orientazioa alderantzikatu ez dadin.

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. Diseinua amaitu ondoren, 1:1 muntaketa-marrazki bat eman zaio proiektuko langileei gailu-paketearen hautaketa zuzena den gailuaren entitatearen aurrean egiaztatzeko.

9. Leihoa irekitzean, barne-planoa atzera eginda dagoela ikusi da, eta kableatuaren debeku-eremu egokia ezarri da.