PCB -johdotusinsinöörin suunnittelukokemus

Yleinen peruspiirilevyjen suunnitteluprosessi on seuraava: alustava valmistelu -> piirilevyrakenteen suunnittelu -> piirilevyasettelu -> johdotus -> johdotuksen optimointi ja silkkipaino -> verkon ja Kongon demokraattisen tasavallan tarkastus ja rakennetarkastus -> levyjen valmistus.
Alustava valmistelu.
Tämä sisältää luetteloiden ja kaavioiden laatimisen ”Jos haluat tehdä hyvää työtä, sinun on ensin teroitettava työkalusi. ”Hyvän levyn tekemiseksi sinun ei tarvitse vain suunnitella periaatetta, vaan myös piirtää hyvin. Valmistele ennen piirilevyjen suunnittelua kaavamaisen Sch- ja PCB -komponenttikirjasto. Komponenttikirjasto voi olla Protel (monet elektroniset vanhat linnut olivat tuolloin Protel), mutta sopivan kirjaston löytäminen on vaikeaa. On parempi tehdä komponenttikirjasto valitun laitteen vakiokokoisten tietojen mukaan. Periaatteessa tee ensin PCB: n komponenttikirjasto ja sitten sch. PCB: n komponenttikirjastolla on korkeat vaatimukset, mikä vaikuttaa suoraan levyn asentamiseen; SCH: n komponenttikirjastovaatimukset ovat suhteellisen löysät. Kiinnitä vain huomiota pin -ominaisuuksien määrittämiseen ja vastaaviin suhteisiin PCB -komponenttien kanssa. PS: Huomaa piilotetut nastat vakiokirjastossa. Sitten on kaavamainen suunnittelu. Kun olet valmis, olet valmis aloittamaan piirilevyjen suunnittelun.
Toiseksi: piirilevyrakenteen suunnittelu.
Piirrä tässä vaiheessa piirilevyn koon ja erilaisten mekaanisten paikannusten mukaisesti piirilevyn pinta piirilevyn suunnitteluympäristöön ja aseta tarvittavat liittimet, avaimet / kytkimet, ruuvinreiät, asennusreiät jne. Paikannusvaatimusten mukaisesti. Harkitse ja määritä kokonaan johdotusalue ja muu kuin johdotusalue (kuten kuinka paljon ruuvinreiän ympärillä oleva alue kuuluu ei -kytkentäalueelle).
Kolmanneksi: piirilevyasettelu.
Asettelu on laittaa laitteet taululle. Jos kaikki edellä mainitut valmistelut on tehty, voit luoda kaaviossa verkkotaulukon (Suunnittelu -> luoda netlist) ja tuoda sitten verkkotaulukon (Suunnittelu -> Lataa verkot) piirilevykaavioon. Näet, että kaikki laitteet ovat kasassa ja nastojen välissä on lentäviä johtoja yhteyden muodostamiseksi. Sitten voit asettaa laitteen asettelun. Yleinen asettelu on suoritettava seuraavien periaatteiden mukaisesti:
Electrical Kohtuullinen kaavoitus sähköisen suorituskyvyn mukaan, jaettuna yleensä seuraaviin: digitaalipiirin alue (eli häiriöiden pelko ja häiriöiden synnyttäminen), analogisten piirien alue (häiriöiden pelko) ja voimansiirtoalue (häiriölähde);
② Samat toiminnot suorittavat piirit on sijoitettava mahdollisimman lähelle ja kaikki komponentit on säädettävä yksinkertaisen johdotuksen varmistamiseksi; Säädä samalla toiminnallisten lohkojen välistä suhteellista asentoa, jotta toiminnallisten lohkojen välinen yhteys olisi tiivis;
③. korkealaatuisten komponenttien osalta on otettava huomioon asennuspaikka ja asennuksen lujuus; Lämmityselementit on sijoitettava erillään lämpötilaherkistä elementeistä, ja lämpökonvektiotoimenpiteitä on harkittava tarvittaessa;
④ I / O -ohjaimen on oltava mahdollisimman lähellä painetun levyn reunaa ja lähtevää liitintä;
Generator Kellogeneraattorin (kuten kideoskillaattori tai kelloskillaattori) on oltava mahdollisimman lähellä kelloa käyttävää laitetta;
Each Kytkentäkondensaattori (yleensä käytetään yksikivikondensaattoria, jolla on hyvä korkeataajuinen suorituskyky) lisätään jokaisen integroidun piirin tehotulon ja maan välille; Kun piirilevytila ​​on tiheä, tantaalikondensaattoria voidaan lisätä myös useiden integroitujen piirien ympärille.
⑦. relekelaan lisätään purkausdiodi (1N4148);
⑧ Asettelun on oltava tasapainoinen, tiheä ja järjestetty, eikä se saa olla ylipainoinen tai raskas
“”
——Erityistä huomiota tarvitaan
Komponentteja sijoitettaessa on otettava huomioon komponenttien todellinen koko (pinta -ala ja korkeus) ja komponenttien välinen sijainti, jotta voidaan varmistaa piirilevyn sähköinen suorituskyky sekä tuotannon ja asennuksen toteutettavuus ja helppous. Samaan aikaan olettaen, että edellä mainitut periaatteet voidaan ottaa huomioon, osien sijoittelua olisi muutettava asianmukaisesti, jotta ne olisivat siistejä ja kauniita. Samankaltaiset komponentit tulee sijoittaa siististi. Samassa suunnassa sitä ei voi ”sirotella”.
Tämä vaihe liittyy levyn kokonaiskuvaan ja johdotuksen vaikeuteen seuraavassa vaiheessa, joten meidän on ponnisteltava paljon harkitaksemme sitä. Asettelun aikana alustavat johdotukset voidaan tehdä epävarmoille paikoille ja harkita täysin.
Neljänneksi: johdotus.
Johdotus on tärkeä prosessi koko piirilevyn suunnittelussa. Tämä vaikuttaa suoraan PCB: n suorituskykyyn. Piirilevyjen suunnittelussa johdotus jaetaan yleensä kolmeen alueeseen: ensimmäinen on johdotus, joka on PCB -suunnittelun perusedellytys. Jos linjat eivät ole yhteydessä toisiinsa ja siellä on lentävä linja, se on kelvoton lauta. Voidaan sanoa, että sitä ei ole vielä otettu käyttöön. Toinen on tyytyväisyys sähköiseen suorituskykyyn. Tämä on standardi, jolla mitataan, onko piirilevy pätevä. Tämä on johdotuksen huolellinen säätö johdotuksen jälkeen hyvän sähköisen suorituskyvyn saavuttamiseksi. Sitten on kauneutta. Jos johdotus on kytketty, ei ole mitään paikkaa, joka voisi vaikuttaa sähkölaitteiden suorituskykyyn, mutta yhdellä silmäyksellä se on epäjärjestyksessä aiemmin, yhdistettynä värikkäisiin ja värikkäisiin, vaikka sähköinen suorituskyky on hyvä, se on edelleen osa roskaa muiden silmissä. Tämä aiheuttaa suurta haittaa testaukselle ja huollolle. Johdotuksen tulee olla siisti ja yhtenäinen, ei ristikkäinen ja epäjärjestyksessä. Nämä olisi toteutettava edellyttäen, että varmistetaan sähköinen suorituskyky ja täytetään muut yksilölliset vaatimukset, muuten se hylkää perusasiat. Johdotuksen aikana on noudatettava seuraavia periaatteita:
① Yleensä virtajohto ja maadoitusjohto on ensin johdotettava piirilevyn sähköisen suorituskyvyn varmistamiseksi. Virtalähteen ja maadoitusjohtimen leveyttä on laajennettava sallitulla alueella mahdollisimman paljon. On parempi, että maadoitusjohto on leveämpi kuin sähkölinjan leveys. Heidän suhteensa on: maajohto> voimajohto> signaalijohto. Yleensä signaalilinjan leveys on 0.2-0.3 mm, hieno leveys voi olla 0.05-0.07 mm ja voimalinja on yleensä 1.2-2.5 mm. Digitaalipiirin piirilevyä varten voidaan käyttää laajaa maadoitusjohtoa piirin muodostamiseen, toisin sanoen maadoitetun verkon muodostamiseen (analogisen piirin maadoitusta ei voida käyttää tällä tavalla)
Strict Johdot, joilla on tiukat vaatimukset (kuten suurtaajuuslinjat), on johdotettava etukäteen, ja tulo- ja lähtöpuolen sivulinjojen on vältettävä vierekkäistä rinnakkaisuutta heijastushäiriöiden välttämiseksi. Tarvittaessa lisätään maadoitusjohto eristystä varten. Kahden vierekkäisen kerroksen johdotuksen on oltava kohtisuorassa toisiinsa nähden ja yhdensuuntaisia, mikä on helppo tuottaa loisliitin.
③ Oskillaattorin kuori on maadoitettava ja kellolinjan on oltava mahdollisimman lyhyt, eikä se saa olla kaikkialla. Kellon värähtelypiirin ja erityisen nopean logiikkapiirin alla maan pinta-alaa on lisättävä, eikä muita signaalilinjoja saa ottaa ympäröivän sähkökentän saattamiseksi lähelle nollaa;
④ 45o katkoviivan johdotus on otettava käyttöön mahdollisuuksien mukaan, eikä 90o katkoviivaa johdotusta saa käyttää korkeataajuisen signaalin säteilyn vähentämiseen.
Signal Mikään signaalilinja ei saa muodostaa silmukkaa. Jos se on väistämätöntä, silmukan on oltava mahdollisimman pieni; Signaalilinjojen läpivientien on oltava mahdollisimman vähän;
⑥ Avainlinjojen on oltava mahdollisimman lyhyitä ja paksuja, ja molemmille puolille on lisättävä suoja -alueita.
Sensitive Kun lähetät herkkää signaalia ja kohinakenttäsignaalia litteän kaapelin kautta, se on johdettava ulos maadoitusjohtosignaalin maadoitusjohtimen tapaan.
⑧ Testipisteet on varattava avainsignaaleille tuotannon, ylläpidon ja havaitsemisen helpottamiseksi
⑨. kun kaavamainen johdotus on valmis, johdotus on optimoitava; Samanaikaisesti, kun alustava verkkotarkastus ja DRC -tarkastus on tehty oikein, täytä langallinen alue maadoitusjohdolla, käytä maadoitusjohtimena suurta kuparikerrosaluetta ja liitä käyttämättömät paikat painetulla kartongilla olevaan maahan maadoitusjohto. Tai siitä voidaan tehdä monikerroksinen levy, ja virtalähde ja maadoitusjohto vievät yhden kerroksen.
– PCB -johdotusprosessin vaatimukset
①. linja
Yleensä signaalilinjan leveys on 0.3 mm (12 milliä) ja voimalinjan leveys on 0.77 millimetriä (30 milliä) tai 1.27 millimetriä (50 milliä); Linjojen ja viivojen ja tyynyjen välinen etäisyys on suurempi tai yhtä suuri kuin 0.33 mm (13 milliä). Käytännössä, jos olosuhteet sallivat, lisää etäisyyttä;
Kun johdotustiheys on korkea, voidaan harkita (mutta ei suositella) kahden johdon käyttöä IC -nastojen välillä. Johtojen leveys on 0.254 mm (10mil) ja lankojen etäisyys on vähintään 0.254mm (10mil). Erityistilanteissa, kun laitteen nastat ovat tiheitä ja leveys on kapea, viivan leveyttä ja riviväliä voidaan pienentää asianmukaisesti.
②. tyyny
Perusvaatimukset tyynylle ja läpiviennille ovat seuraavat: tyynyn halkaisijan on oltava suurempi kuin 0.6 mm kuin reiän halkaisija; Esimerkiksi yleisissä nastavastuksissa, kondensaattoreissa ja integroiduissa piireissä levyn / reiän koko on 1.6 mm / 0.8 mm (63mil / 32mil) ja pistorasia, nasta ja diodi 1N4007 ovat 1.8mm / 1.0mm (71mil / 39mil). Käytännössä se on määritettävä todellisten komponenttien koon mukaan. Jos mahdollista, tyynyn kokoa voidaan lisätä asianmukaisesti;
Piirilevylle suunnitellun komponenttiasennusaukon on oltava noin 0.2-0.4 mm suurempi kuin komponenttitapin todellinen koko.
③. kautta
Yleensä 1.27 mm / 0.7 mm (50 ml / 28 ml);
Kun johdotustiheys on suuri, läpiviennin kokoa voidaan pienentää asianmukaisesti, mutta se ei saa olla liian pieni. 1.0 mm / 0.6 mm (40mil / 24mil) voidaan harkita.
④. tyynyjen, lankojen ja läpiviennien etäisyysvaatimukset
PAD ja VIA? : ≥ 0.3 mm (12 ml)
PAD ja PAD? : ≥ 0.3 mm (12mil)
PAD ja TRACK? : ≥ 0.3 mm (12mil)
TRACK ja TRACK? : ≥ 0.3 mm (12mil)
Kun tiheys on korkea:
PAD ja VIA? : ≥ 0.254 mm (10 ml)
PAD ja PAD? : ≥ 0.254 mm (10mil)
PAD ja TRACK? : ≥? 0.254 mm (10 milliä)
TRACK ja TRACK? : ≥? 0.254 mm (10 milliä)
Viidenneksi: johdotuksen optimointi ja silkkipaino.
“Ei hyvä, vain parempi”! Riippumatta siitä, kuinka kovasti yrität suunnitella, maalauksen jälkeen tunnet silti, että monia paikkoja voidaan muuttaa. Yleinen suunnittelukokemus on, että johdotuksen optimointiaika on kaksinkertainen alkuperäiseen johdotukseen verrattuna. Kun sinusta tuntuu, että mitään ei ole muokattavissa, voit laittaa kuparia (paikka -> monikulmataso). Kupari asennetaan yleensä maadoitusjohdolla (kiinnitä huomiota analogisen maadoituksen ja digitaalisen maadoituksen erottamiseen), ja virtalähde voidaan asentaa myös monikerroksisten levyjen asennuksessa. Silkkipainoa käytettäessä on kiinnitettävä huomiota siihen, etteivät laitteet estä sitä, eivätkä viat ja tyynyt poista niitä. Samanaikaisesti mallin tulee olla ylöspäin komponentin pintaan ja alareunassa olevat sanat tulee peilata, jotta kerros ei sekoitu.
Kuudes: verkon ja Kongon demokraattisen tasavallan tarkastus ja rakennetarkastus.
Ensinnäkin olettaen, että piirikaavion rakenne on oikea, tarkista luodun PCB -verkkotiedoston ja kaavamaisen verkkotiedoston välinen fyysinen yhteyssuhde ja korjaa suunnittelu ajoissa tulostiedostojen tulosten mukaan, jotta varmistat johdotuskytkentäsuhteen oikeellisuuden. ;
Kun verkkotarkistus on läpäisty oikein, DRC tarkistaa piirilevyn rakenteen ja korjaa suunnittelu ajoissa tulostiedostojen tulosten mukaisesti varmistaaksesi piirilevyjohtojen sähköisen suorituskyvyn. PCB: n mekaaninen asennusrakenne on tarkastettava ja vahvistettava myöhemmin.
Seitsemäs: lautanen.
Ennen sitä on suoritettava tarkastusprosessi.
PCB -suunnittelu on mielen testi. Kenellä on tiheä mieli ja korkea kokemus, suunniteltu levy on hyvä. Siksi meidän tulisi olla äärimmäisen varovaisia ​​suunnittelussa, ottaa täysin huomioon eri tekijät (esimerkiksi monet ihmiset eivät ota huomioon ylläpidon ja tarkastuksen mukavuutta), parantaa jatkuvasti, ja voimme suunnitella hyvän levyn.