فرایند اصلی طراحی PCB چیست؟

فرایند طراحی عمومی PCB به شرح زیر است:

آماده سازی اولیه design طراحی ساختار PCB list لیست راهنما setting تنظیم قوانین lay طرح PCB → سیم کشی optim بهینه سازی سیم کشی و صفحه ابریشم → بررسی شبکه و بررسی ساختار DRC drawing طراحی نور خروجی review بررسی نقاشی نور production تولید برد مدار چاپی/داده های تصحیح factory کارخانه تولید مدار چاپی تأیید EQ پروژه ، خروجی داده های وصله ، تکمیل پروژه.

1: آماده سازی

این شامل تهیه کتابخانه های بسته و شماتیک است. قبل از طراحی PCB, we should first prepare the logic package of schematic SCH and the package library of PCB. کتابخانه های بسته می توانند با PADS عرضه شوند ، اما به طور کلی یافتن کتابخانه های مناسب دشوار است. بهتر است کتابخانه های بسته خود را با توجه به اطلاعات اندازه استاندارد دستگاه های انتخاب شده تهیه کنید. In principle, the PCB packaging library should be done first, and then the SCH logic packaging should be done. PCB packaging library has high requirements, which directly affects the board installation; SCH logical packaging requirements are relatively loose, as long as the definition of pin attributes and the corresponding relationship with PCB packaging on the line. PS: به پین ​​های پنهان موجود در کتابخانه استاندارد توجه کنید. سپس طرح کلی ، آماده انجام طراحی PCB است.

ipcb

2. طراحی ساختار PCB

در این مرحله ، با توجه به اندازه برد مدار و موقعیت مکانیکی ، سطح برد مدار چاپی در محیط طراحی PCB کشیده می شود و اتصالات ، دکمه ها/کلیدها ، سوراخ های پیچ ، سوراخ های مونتاژ و غیره مطابق الزامات موقعیت یابی قرار می گیرند. و مساحت سیم کشی و ناحیه غیر سیم کشی (مانند میزان سوراخ پیچ در ناحیه غیر سیم کشی) را کاملاً در نظر بگیرید و تعیین کنید.

3: جدول شبکه راهنما

توصیه می شود ابتدا جدول خالص را به قاب تخته هدایت کنید. Import a board enclosure in DXF format or EMN format

4: Rule setting

قوانین منطقی را می توان با توجه به طراحی PCB خاص تنظیم کرد. این قوانین مدیران محدودیت PADS هستند ، که می توانند برای محدود کردن عرض خط و فاصله ایمن در هر نقطه از مراحل طراحی استفاده شوند. مناطق غیرمتناسب با نشانگرهای DRC در طول آزمایش DRC متعاقب مشخص می شوند.

تنظیم قانون کلی قبل از طرح بندی قرار می گیرد ، زیرا گاهی اوقات برخی از کارهای fanout باید در طول طرح کامل شوند ، بنابراین قوانین باید قبل از FANout به خوبی تنظیم شوند. هنگامی که پروژه طراحی بزرگتر باشد ، می توان طرح را با کارایی بیشتری تکمیل کرد. توجه: قوانین برای طراحی بهتر و سریعتر ، به عبارت دیگر ، برای راحتی طراحان تعیین شده است. تنظیمات رایج عبارتند از: 1. عرض خط پیش فرض/فاصله خط برای سیگنال های مشترک. سوراخ را انتخاب کرده و تنظیم کنید. 3. عرض خط و رنگ سیگنال ها و منابع تغذیه مهم را تنظیم کنید. 4. تنظیمات لایه برد.

5: طرح PCB

لازم است توجه ویژه ای به قطعات شود ، در هنگام اندازه واقعی (در مساحت و ارتفاع) و موقعیت نسبی بین اجزاء ، قطعات باید در نظر گرفته شوند تا اطمینان حاصل شود که خواص الکتریکی و تولید مدار نصب و راه اندازی راحت و امکان پذیر است. رابطه جنسی در همان زمان ، باید با این اصل باشد که اصل فوق را منعکس کند ، دستگاه را تغییر دهد ، آن را مرتب و زیبا کند ، به عنوان مثال ، همان دستگاه باید مرتب و در یک جهت قرار گیرد ، نه “به طور تصادفی پخش شود”. این مرحله به دشواری شکل یکپارچه هیئت مدیره و درجه سیم کشی بعدی مربوط می شود ، می خواهید تلاش زیادی را در نظر بگیرید. هنگامی که طرح ، می تواند سیم کشی اولیه را به مکان کاملاً تأییدی تبدیل نکند ، ملاحظه کافی.

6: سیم کشی

سیم کشی مهمترین فرایند در طراحی PCB است. این امر به طور مستقیم بر عملکرد برد مدار چاپی تأثیر می گذارد. در فرآیند طراحی PCB ، سیم کشی به طور کلی دارای سه سطح تقسیم است: اول توزیع ، که اساسی ترین نیاز طراحی PCB است. اگر خط پارچه نیست ، همه جا در حال پرواز است ، آن را یک هیئت مدیره فاقد صلاحیت ، می توان گفت که هیچ ورودی وجود دارد.

دوم رضایت از عملکرد الکتریکی است. این استانداردی است برای اندازه گیری اینکه مدار چاپی دارای صلاحیت است یا خیر. پس از توزیع ، سیم کشی را با دقت تنظیم کنید تا بتواند بهترین عملکرد الکتریکی را بدست آورد. سپس زیبایی شناسی وجود دارد. اگر پارچه سیم کشی شما متصل شده است ، همچنین مکانی را که بر عملکرد دستگاه های برقی تأثیر می گذارد را نداشته باشید ، اما با نگاهی ناخوشایند به گذشته نگاه کنید ، رنگارنگ و رنگ روشن اضافه کنید که عملکرد خوب دستگاه برقی شما را محاسبه می کند ، همچنان از نظر دیگران آشغال است. این باعث ایجاد ناراحتی زیادی در آزمایش و نگهداری می شود. سیم کشی باید مرتب و یکنواخت باشد ، بدون ضربدری بدون قوانین. همه اینها باید در زمینه اطمینان از عملکرد الکتریکی و برآوردن سایر الزامات فردی انجام شود ، در غیر این صورت باید اصل را رها کرد.

سیم کشی عمدتا بر اساس اصول زیر انجام می 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 شرایط ، تا آنجا که ممکن است عرض منبع تغذیه ، سیم زمین را افزایش دهید ، بهترین سیم زمین گسترده تر از خط برق است ، رابطه آنها عبارت است از: سیم زمین> خط برق> خط سیگنال ، معمولاً عرض خط سیگنال است: 0.2 ~ 0.3 میلی متر (حدود 8-12 میلی متر) ، باریک ترین عرض تا 0.05 ~ 0.07 میلی متر (2-3 میلی متر) ، سیم برق به طور کلی 1.2 ~ 2.5 میلی متر (50-100 میلی متر) است. PCB یک مدار دیجیتالی می تواند به عنوان یک مدار با رسانای زمین گسترده ، یعنی یک شبکه زمین (از مدار مدار آنالوگ به این روش نمی توان استفاده کرد) استفاده شود. (2) in advance to the more strict requirements of the line (such as high frequency line) wiring, input and output side line should avoid adjacent parallel, so as not to produce reflection interference. در صورت لزوم ، سیم زمین باید برای جداسازی اضافه شود ، و سیم کشی دو لایه مجاور باید عمود بر یکدیگر باشد ، که به راحتی می توان اتصال انگلی را به صورت موازی تولید کرد. (3) the oscillator shell is grounded, and the clock line should be as short as possible, and it can’t be everywhere. در زیر مدار نوسان ساعت ، مدار منطقی با سرعت بالا باید مساحت زمین را افزایش دهد و نباید به خطوط سیگنال دیگر برود ، به طوری که میدان الکتریکی اطراف به صفر برسد.

(4) تا آنجا که ممکن است از سیم کشی خط شکسته 45 درجه استفاده کنید ، نه خط شکسته 90 درجه ، به منظور کاهش تابش سیگنال فرکانس بالا ؛ (5) هر خط سیگنال نباید یک حلقه ایجاد کند ، در صورت اجتناب ناپذیر ، حلقه باید تا حد ممکن کوچک باشد. خط سیگنال از طریق سوراخ باید تا حد ممکن کم باشد. (6) خط کلید باید تا حد ممکن کوتاه و ضخیم باشد و از هر دو طرف زمین محافظ اضافه شود. (7) هنگام انتقال سیگنالهای حساس و سیگنالهای میدان نویز از طریق کابلهای مسطح ، لازم است از روش “خط زمین – سیگنال – خط زمین” استفاده شود. (8) نقاط آزمایش باید برای سیگنال های کلیدی در نظر گرفته شود تا آزمایش تولید و نگهداری را تسهیل کند. (9) پس از اتمام سیم کشی شماتیک ، سیم کشی باید بهینه شود. در همان زمان ، پس از بررسی اولیه شبکه و بررسی DRC ، سیم زمین در منطقه بدون سیم کشی پر می شود و سطح وسیعی از لایه مس به عنوان سیم زمین استفاده می شود و مکانهای بلااستفاده به صورت زمین به زمین متصل می شوند. سیم زمین روی تخته چاپ شده یا آن را چند لایه کنید ، منبع تغذیه ، خط زمین هر کدام یک لایه را اشغال کنند.

(1) خط عموماً 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 سیم و سیم و بین سیم و پد باید بیشتر یا مساوی 0.33 میلی متر (13 میلی متر) باشد. در کاربرد عملی ، باید در نظر گرفت که مسافت را در مواقع مجاز افزایش دهید. هنگامی که تراکم کابل زیاد است ، توصیه می شود (اما توصیه نمی شود) از دو کابل بین پین های IC استفاده کنید. عرض کابل ها 0.254 میلی متر (10 میلی متر) است و فاصله بین کابل ها کمتر از 0.254 میلی متر (10 میلی متر) نیست. در شرایط خاص ، هنگامی که پین ​​دستگاه متراکم و عرض آن باریک است ، می توان عرض خط و فاصله خط را به طور مناسب کاهش داد. (2) PAD (PAD) PAD (PAD) و سوراخ انتقال (VIA) الزامات اساسی عبارتند از: قطر دیسک از قطر سوراخ بیشتر از 0.6 میلی متر است. به عنوان مثال ، مقاومت های نوع پین جهانی ، خازن ها و مدارهای مجتمع ، با استفاده از اندازه دیسک/سوراخ 1.6mm/0.8mm (63mil/32mil) ، سوکت ، پین و دیود 1N4007 ، با استفاده از 1.8mm/1.0mm (71mil/39mil). در کاربرد عملی ، باید با توجه به اندازه اجزای واقعی تعیین شود. در صورت وجود شرایط ، اندازه پد را می توان به طور مناسب افزایش داد. دیافراگم نصب قطعات طراحی شده روی PCB باید حدود 0.2 ~ 0.4 میلی متر (8-16 میلی متر) بزرگتر از اندازه واقعی پین قطعات باشد. (3) سوراخ (VIA) به طور کلی 1.27mm/0.7mm (50mil/28mil) است. هنگامی که تراکم سیم کشی بالا است ، اندازه سوراخ را می توان به طور مناسب کاهش داد ، اما نه خیلی کوچک ، می تواند 1.0mm/0.6mm (40mil/24mil) را در نظر بگیرد. PAD و VIA: ≥ 0.3mm (12mil) PAD and PAD: ≥ 0.3mm (12mil) PAD and TRACK: ≥ 0.3mm (12mil) TRACK and TRACK: ≥ 0.3mm (12mil) ≥ 0.3mm (12mil) PAD و VIA: 0.254 10mm (0.254mil) PAD and TRACK: 10 XNUMXmm (XNUMXmil) PAD and TRACK: 0.254 10mm (0.254mil) TRACK و TRACK: 10 XNUMXmm (XNUMXmil)

7: بهینه سازی سیم کشی و چاپ روی صفحه

“بهترین وجود ندارد ، فقط بهتر است”! مهم نیست که چقدر برای طراحی تلاش می کنید ، پس از اتمام کار ، دوباره به آن نگاه کنید و همچنان احساس خواهید کرد که می توانید تغییرات زیادی را انجام دهید. یک قانون کلی طراحی کلی این است که سیم کشی بهینه دو برابر سیم کشی اولیه طول می کشد. پس از احساس اینکه هیچ چیز نباید تغییر کند ، می توانید مس بگذارید. با قرار دادن مس به طور کلی سیم کشی سیم (توجه به جداسازی زمین آنالوگ و دیجیتال) ، تخته چند لایه نیز ممکن است نیاز به برق رسانی داشته باشد. برای چاپ روی صفحه ، باید توجه داشته باشیم که توسط دستگاه مسدود نشده یا توسط سوراخ و پد برداشته نشود. در همان زمان ، طراحی رو به روی سطح جزء ، پایین کلمه باید پردازش آینه باشد ، تا سطح را اشتباه نگیرید.

8: بازرسی شبکه ، DRC و ساختار

قبل از نقاشی با نور ، به طور کلی لازم است که بررسی شود. هر شرکتی چک لیست خود را دارد ، از جمله الزامات اصلی ، طراحی ، تولید و سایر پیوندها. در زیر به معرفی دو عملکرد اصلی بازرسی ارائه شده توسط نرم افزار می پردازیم. بررسی DRC:

9: نقاشی نور خروجی

قبل از خروجی رنگ آمیزی ، اطمینان حاصل کنید که روکش جدیدترین نسخه ای است که تکمیل شده و الزامات طراحی را برآورده می کند. فایل خروجی نقاشی نور برای تولید تخته در کارخانه بشقاب ، تولید تور فولادی در کارخانه تور فولادی و پرونده فرآیند تولید در کارخانه جوشکاری استفاده می شود.

The output files are as follows (take the four-layer board as an example) : 1). Wiring layer: refers to the conventional signal layer, mainly wiring. نام آنها L1 ، L2 ، L3 ، AND L4 است ، جایی که L نشان دهنده لایه لایه سیم کشی است.

2) لایه چاپ روی صفحه: به لایه ای در سند طراحی اطلاق می شود که اطلاعاتی را برای پردازش چاپ روی صفحه ارائه می دهد. معمولاً در صورت وجود دستگاه ها یا علامت هایی در لایه بالا و پایین ، چاپ روی صفحه و چاپ روی صفحه پایین وجود خواهد داشت. نامگذاری: لایه بالا SILK_TOP نامگذاری شده است. نام اصلی SILK_BOTTOM است.