روند کلی طراحی PCB به شرح زیر است: آماده سازی اولیه -> طراحی ساختار PCB -> طرح PCB -> سیم کشی -> بهینه سازی سیم کشی و چاپ روی صفحه ابریشم -> بازرسی شبکه و بازرسی ساختار و بازرسی ساختار -> ساخت صفحه.
آماده سازی اولیه.
این شامل تهیه فهرست ها و نمودارها می شود: “اگر می خواهید کار خوبی انجام دهید ، ابتدا باید ابزارهای خود را تیز کنید. “برای ایجاد یک تخته خوب ، شما نه تنها باید اصل را طراحی کنید ، بلکه باید به خوبی ترسیم کنید. قبل از طراحی PCB ، ابتدا کتابخانه م componentلفه های شماتیک Sch و PCB را آماده کنید. کتابخانه جزء می تواند Protel باشد (بسیاری از پرندگان قدیمی الکترونیکی Protel در آن زمان بودند) ، اما یافتن کتاب مناسب مناسب دشوار است. بهتر است کتابخانه کامپوننت را با توجه به داده های اندازه استاندارد دستگاه انتخاب شده بسازید. در اصل ، ابتدا کتابخانه کامپوننت PCB و سپس کتابخانه جزء sch را ایجاد کنید. کتابخانه کامپوننت PCB نیازهای بالایی دارد که مستقیماً بر نصب برد تأثیر می گذارد. الزامات کتابخانه جزء SCH نسبتاً شل است. فقط به تعریف ویژگی های پین و ارتباط متناظر با اجزای PCB توجه کنید. PS: به پین ​​های پنهان موجود در کتابخانه استاندارد توجه کنید. سپس طرح شماتیک وجود دارد. هنگامی که آماده هستید ، آماده شروع طراحی PCB هستید.
دوم: طراحی ساختار PCB.
در این مرحله ، با توجه به اندازه برد مدار تعیین شده و موقعیت مکانیکی مختلف ، سطح PCB را در محیط طراحی PCB بکشید و اتصالات مورد نیاز ، کلیدها / کلیدها ، سوراخ های پیچ ، سوراخ های مونتاژ و … را با توجه به الزامات موقعیت یابی قرار دهید. و ناحیه سیم کشی و ناحیه غیر سیم کشی را کاملاً در نظر بگیرید و تعیین کنید (مانند اینکه چقدر ناحیه اطراف سوراخ پیچ به ناحیه غیر سیم کشی تعلق دارد).
سوم: طرح PCB.
چیدمان قرار دادن دستگاه ها بر روی برد است. در این زمان ، اگر تمام مقدمات ذکر شده در بالا انجام شود ، می توانید یک جدول شبکه (Design -> create netlist) در نمودار شماتیک ایجاد کرده و سپس یک جدول شبکه (Design -> Load net) را در نمودار PCB وارد کنید. می بینید که همه دستگاه ها روی هم انباشته شده اند و بین پین ها سیم های پرنده ای وجود دارد که باعث ایجاد ارتباط می شود. سپس می توانید دستگاه را چیدمان کنید. طرح کلی باید بر اساس اصول زیر انجام شود:
zon پهنه بندی منطقی با توجه به عملکرد الکتریکی ، به طور کلی به: منطقه مدار دیجیتال (یعنی ترس از تداخل و ایجاد تداخل) ، ناحیه مدار آنالوگ (ترس از تداخل) و محرک قدرت (منبع تداخل) تقسیم می شود.
② مدارهایی که عملکرد یکسانی را تکمیل می کنند باید تا حد امکان نزدیک قرار گیرند و همه اجزاء باید برای اطمینان از سیم کشی ساده تنظیم شوند. در عین حال ، موقعیت نسبی بین بلوک های عملکردی را تنظیم کنید تا ارتباط بین بلوک های عملکردی مختصر شود.
. برای اجزای با کیفیت بالا ، موقعیت نصب و قدرت نصب باید در نظر گرفته شود. عناصر گرمایش باید جدا از عناصر حساس به دما قرار گیرند و در صورت لزوم اقدامات جابجایی حرارتی در نظر گرفته شود.
driver راننده ورودی / خروجی باید تا حد امکان نزدیک به لبه تخته چاپ شده و کانکتور خروجی باشد.
gene مولد ساعت (مانند نوسان ساز کریستال یا نوسان ساز ساعت) باید تا حد امکان با استفاده از ساعت به دستگاه نزدیک باشد.
between یک خازن جدا کننده (عموماً از خازن تک سنگی با عملکرد فرکانس خوب بالا استفاده می شود) باید بین پین ورودی قدرت هر مدار مجتمع و زمین اضافه شود. هنگامی که فضای برد مدار متراکم است ، می توان یک خازن تانتالوم را در اطراف چندین مدار مجتمع اضافه کرد.
. یک دیود تخلیه (1N4148) باید در سیم پیچ رله اضافه شود.
⑧ طرح باید متعادل ، متراکم و منظم باشد ، و نباید از بالا سنگین یا سنگین باشد
“”
—— توجه خاصی لازم است
هنگام قرار دادن قطعات ، اندازه واقعی (مساحت و ارتفاع) قطعات و موقعیت نسبی بین قطعات را باید در نظر گرفت تا از عملکرد الکتریکی برد مدار و امکان سنجی و راحتی تولید و نصب اطمینان حاصل شود. در عین حال ، با این فرض که می توان اصول فوق را منعکس کرد ، محل قرارگیری اجزاء باید به نحو مناسبی اصلاح و مرتب و زیبا شوند. اجزای مشابه باید مرتب در یک جهت قرار گیرند ، نمی توان “پراکنده” کرد.
این مرحله مربوط به تصویر کلی برد و مشکل سیم کشی در مرحله بعدی است ، بنابراین ما باید تلاش های زیادی برای در نظر گرفتن آن انجام دهیم. در طول طرح بندی ، سیم کشی اولیه می تواند برای مکانهای نامشخص انجام شود و کاملاً در نظر گرفته شود.
چهارم: سیم کشی
سیم کشی یک فرایند مهم در کل طراحی PCB است. این امر به طور مستقیم بر عملکرد PCB تأثیر می گذارد. در فرآیند طراحی PCB ، سیم کشی به طور کلی به سه حوزه تقسیم می شود: اول سیم کشی است ، که الزام اصلی طراحی PCB است. اگر خطوط به هم متصل نباشند و خط پرواز وجود داشته باشد ، یک تخته بدون صلاحیت خواهد بود. می توان گفت هنوز معرفی نشده است. دوم رضایت از عملکرد الکتریکی است. این استانداردی است برای اندازه گیری اینکه مدار چاپی دارای صلاحیت است یا خیر. این به منظور تنظیم دقیق سیم کشی بعد از سیم کشی است تا عملکرد الکتریکی خوبی به دست آید. سپس زیبایی وجود دارد. اگر سیم کشی شما متصل است ، جایی برای تأثیر بر عملکرد وسایل برقی وجود ندارد ، اما در یک نگاه ، در گذشته بی نظم است ، همراه با رنگارنگ و رنگارنگ ، حتی اگر عملکرد الکتریکی شما خوب باشد ، هنوز یک قطعه است آشغال در چشم دیگران این باعث ایجاد ناراحتی زیادی در آزمایش و نگهداری می شود. سیم کشی باید مرتب و یکنواخت باشد ، نه متقاطع و بی نظم. اینها باید تحت شرط اطمینان از عملکرد الکتریکی و برآوردن سایر الزامات فردی انجام شوند ، در غیر این صورت اصول اولیه را کنار می گذارد. هنگام سیم کشی اصول زیر باید رعایت شود:
① به طور کلی ، خط برق و سیم زمین باید ابتدا سیم کشی شوند تا از عملکرد الکتریکی برد مدار اطمینان حاصل شود. در محدوده مجاز ، عرض منبع تغذیه و سیم زمین باید تا حد ممکن افزایش یابد. بهتر است سیم زمین از عرض خط برق پهن تر باشد. رابطه آنها این است: سیم زمین> خط برق> خط سیگنال. به طور کلی ، عرض خط سیگنال 0.2 ~ 0.3 میلی متر است ، عرض خوب می تواند به 0.05 ~ 0.07 میلی متر برسد و خط برق به طور کلی 1.2 ~ 2.5 میلی متر است. برای مدار چاپی مدار دیجیتال ، می توان از یک سیم زمین گسترده برای ایجاد یک مدار ، یعنی ایجاد یک شبکه زمین استفاده کرد (زمین مدار آنالوگ را نمی توان در این روش استفاده کرد)
② سیمهای با الزامات دقیق (مانند خطوط با فرکانس بالا) باید از قبل سیم کشی شوند و خطوط جانبی انتهای ورودی و انتهای خروجی باید از موازی مجاور اجتناب کنند تا از تداخل بازتاب جلوگیری شود. در صورت لزوم ، سیم زمین باید برای جداسازی اضافه شود. سیم کشی دو لایه مجاور باید عمود بر یکدیگر و موازی باشد ، که ایجاد اتصال انگلی آسان است.
shell پوسته اسیلاتور باید زمین گیر شده و خط ساعت تا آنجا که ممکن است کوتاه باشد و نباید در همه جا باشد. در زیر مدار نوسان ساعت و مدار منطقی با سرعت بالا ، مساحت زمین باید افزایش یابد و خطوط سیگنال دیگر نباید گرفته شود تا میدان الکتریکی اطراف به صفر نزدیک شود.
④ سیم کشی خط شکسته 45 درجه تا آنجا که ممکن است تصویب شود و سیم کشی خط شکسته 90 درجه نباید برای کاهش تابش سیگنال فرکانس بالا استفاده شود.
⑤ هیچ خط سیگنال نباید یک حلقه ایجاد کند. در صورت اجتناب ناپذیر ، حلقه باید تا حد ممکن کوچک باشد. ویزای خطوط سیگنال باید تا حد ممکن کم باشد.
lines خطوط کلیدی باید تا حد امکان کوتاه و ضخیم باشند و مناطق حفاظتی در هر دو طرف اضافه شود.
⑦ هنگام انتقال سیگنال حساس و سیگنال باند میدان نویز از طریق کابل تخت ، باید از طریق “سیم زمین سیگنال سیم زمین” خارج شود.
points نقاط آزمایش باید برای سیگنال های کلیدی برای تسهیل تولید ، نگهداری و تشخیص اختصاص داده شود
. پس از اتمام سیم کشی شماتیک ، سیم کشی باید بهینه شود. در همان زمان ، پس از صحت بازرسی اولیه شبکه و بازرسی DRC ، منطقه غیر سیمی را با سیم زمین پر کنید ، از مساحت زیادی از لایه مس به عنوان سیم زمین استفاده کنید و مکانهای بلااستفاده را با زمین روی تخته چاپ شده به صورت سیم زمین یا می توان آن را به یک تخته چند لایه تبدیل کرد و منبع تغذیه و سیم زمین به ترتیب یک طبقه را اشغال کرده اند.
—— الزامات فرآیند سیم کشی PCB
. خط
به طور کلی ، عرض خط سیگنال 0.3 میلی متر (12 میلی متر) و عرض خط برق 0.77 میلی متر (30 میلی متر) یا 1.27 میلی متر (50 میلی متر) است. فاصله بین خطوط و بین خطوط و لنت ها بیشتر یا مساوی 0.33 میلی متر (13 میلی متر) است. در موارد کاربردی ، اگر شرایط اجازه می دهد ، فاصله را افزایش دهید.
هنگامی که تراکم سیم کشی بالا است ، می توان در نظر گرفت (اما توصیه نمی شود) که از دو سیم بین پین IC استفاده شود. عرض سیم ها 0.254 میلی متر (10 میلی متر) است و فاصله سیم ها کمتر از 0.254 میلی متر (10 میلی متر) نیست. در شرایط خاص ، هنگامی که پین ​​های دستگاه متراکم و عرض آن باریک است ، عرض خط و فاصله خطوط را می توان به طور مناسب کاهش داد.
. پد
الزامات اساسی برای پد و وای به شرح زیر است: قطر پد باید بیشتر از 0.6 میلی متر از سوراخ باشد. به عنوان مثال ، برای مقاومت های عمومی پین ، خازن ها و مدارهای مجتمع ، اندازه دیسک / سوراخ 1.6 میلی متر / 0.8 میلی متر (63 میلی متر / 32 میلی متر) و سوکت ، پین و دیود 1N4007 1.8 میلی متر / 1.0 میلی متر (71 میلی لیتر / 39 میلی متر) است. در کاربرد عملی ، باید با توجه به اندازه اجزای واقعی تعیین شود. در صورت امکان ، اندازه پد را می توان به طور مناسب افزایش داد.
دیافراگم نصب قطعه طراحی شده روی PCB باید حدود 0.2 ~ 0.4 میلی متر بزرگتر از اندازه واقعی پین کامپوننت باشد.
. از طریق
به طور کلی 1.27mm / 0.7mm (50mil / 28mil) ؛
هنگامی که تراکم سیم کشی زیاد است ، می توان اندازه راه را به طور مناسب کاهش داد ، اما نباید خیلی کوچک باشد. 1.0mm / 0.6mm (40mil / 24mil) را می توان در نظر گرفت.
. الزامات فاصله پد ، سیم و از طریق
PAD و VIA؟ ≥ 0.3mm (12mil)
PAD و PAD؟ ≥ 0.3mm (12mil)
PAD و TRACK؟ ≥ 0.3mm (12mil)
TRACK و TRACK؟ ≥ 0.3mm (12mil)
وقتی چگالی زیاد است:
PAD و VIA؟ ≥ 0.254mm (10mil)
PAD و PAD؟ ≥ 0.254mm (10mil)
PAD و TRACK؟ ： ≥؟ 0.254 میلی متر (10 میلی متر)
TRACK و TRACK؟ ： ≥؟ 0.254 میلی متر (10 میلی متر)
پنجم: بهینه سازی سیم کشی و چاپ روی صفحه ابریشم.
“خوب نیست ، فقط بهتر است”! مهم نیست که چقدر برای طراحی تلاش می کنید ، وقتی نقاشی را تمام می کنید ، باز هم احساس خواهید کرد که بسیاری از مکان ها را می توان تغییر داد. تجربه طراحی کلی این است که زمان بهینه سازی سیم کشی دو برابر سیم کشی اولیه است. بعد از اینکه احساس کردید چیزی برای اصلاح وجود ندارد ، می توانید مس بگذارید (محل -> صفحه چند ضلعی). مس به طور کلی با سیم زمین چیده می شود (به جداسازی زمین آنالوگ و زمین دیجیتالی توجه کنید) ، همچنین هنگام قرار دادن تخته های چند لایه ، منبع تغذیه نیز قرار می گیرد. برای چاپ روی صفحه نمایش ابریشم ، توجه داشته باشید که توسط دستگاه ها مسدود نشود یا توسط ویاس و پد برداشته نشود. در عین حال ، طرح باید رو به سطح اجزا باشد ، و کلمات در پایین باید آینه کاری شوند تا لایه را اشتباه نگیرید.
ششم: بازرسی شبکه و DRC و بازرسی ساختار.
اولاً ، با فرض صحت طرح شماتیک مدار ، ارتباط فیزیکی اتصال بین فایل شبکه PCB تولید شده و فایل شبکه ای شماتیک را بررسی کرده و به موقع طرح را با توجه به نتایج فایل خروجی تصحیح کنید تا از صحت ارتباط اتصال سیم کشی اطمینان حاصل شود. ؛
پس از اینکه شبکه به درستی منتقل شد ، DRC طرح PCB را بررسی کرده و با توجه به نتایج فایل خروجی ، طرح را به موقع اصلاح کنید تا از عملکرد الکتریکی سیم کشی PCB اطمینان حاصل کنید. ساختار نصب مکانیکی PCB باید بیشتر مورد بازرسی و تأیید قرار گیرد.
هفتم: بشقاب سازی.
قبل از آن ، باید یک فرآیند حسابرسی وجود داشته باشد.
طراحی PCB یک آزمایش ذهن است. هر کس دارای ذهن متراکم و تجربه بالا باشد ، تخته طراحی شده خوب است. بنابراین ، ما باید در طراحی بسیار دقت کنیم ، عوامل مختلف را کاملاً در نظر بگیریم (به عنوان مثال ، بسیاری از افراد راحتی نگهداری و بازرسی را در نظر نمی گیرند) ، به پیشرفت خود ادامه دهیم و ما قادر خواهیم بود یک تخته خوب طراحی کنیم.