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.

Dit artikel yntroduseart earst de regels en techniken foar ûntwerp fan PCB-opmaak, en ferklearret dan hoe’t jo de PCB-opmaak ûntwerpe en ynspektearje, fan ‘e DFM-easken fan’ e opmaak, easken foar termyske ûntwerp, easken foar sinjaalintegriteit, EMC-easken, laachynstellingen en easken foar grûnferdieling, en macht modules. De easken en oare aspekten sille yn detail wurde analysearre, en folgje de bewurker om de details út te finen.

PCB layout design regels

1. Under normale omstannichheden moatte alle komponinten op itselde oerflak fan it circuit board wurde regele. Allinich as de komponinten op it boppeste nivo te ticht binne, kinne guon apparaten mei beheinde hichte en lege waarmtegeneraasje, lykas chipwjerstannen, chipkondensatoren en chipkondensatoren, ynstalleare wurde. Chip IC, ensfh wurde pleatst op de legere laach.

2. Under it útgongspunt fan it garandearjen fan de elektryske prestaasjes moatte de komponinten op it roaster pleatst wurde en parallel of perpendikulêr oan elkoar arranzjearre wurde om kreas en moai te wêzen. Under normale omstannichheden meie de komponinten net oerlappe; de arranzjeminten fan ‘e komponinten moatte kompakt wêze, en de komponinten moatte wurde regele op’ e heule yndieling. De ferdieling is unifoarm en ticht.

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

4. De ôfstân fan ‘e râne fan’ e circuit board is oer it generaal net minder as 2MM. De bêste foarm fan it circuit board is rjochthoekich, en de aspektferhâlding is 3:2 of 4:3. As de grutte fan it circuit board is grutter as 200MM by 150MM, beskôgje wat it circuit board kin wjerstean meganyske sterkte.

PCB layout design skills

Yn it layout-ûntwerp fan ‘e PCB moatte de ienheden fan’ e circuit board wurde analysearre, en it layout-ûntwerp moat basearre wurde op ‘e startfunksje. By it oanlizzen fan alle komponinten fan it circuit moatte de folgjende prinsipes foldien wurde:

1. Arrangearje de posysje fan elke funksjonele circuit ienheid neffens de circuit flow, sadat de yndieling is handich foar sinjaal sirkulaasje, en it sinjaal wurdt hâlden yn deselde rjochting safolle mooglik [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. Foar circuits dy’t op hege frekwinsjes wurkje, moatte de ferdielingsparameters tusken komponinten wurde beskôge. Yn it algemien circuits, komponinten moatte wurde regele yn parallel safolle mooglik, dat is net allinnich moai, mar ek maklik te ynstallearjen en maklik te massa produsearje.

Hoe kinne jo de PCB-yndieling ûntwerpe en ynspektearje

1. DFM requirements for layout

1. De optimale proses rûte is bepaald, en alle apparaten binne pleatst op it boerd.

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. De posysje fan ‘e dial switch, reset apparaat, indicator ljocht, ensfh is passend, en de handle bar net bemuoie mei de omlizzende apparaten.

5. De bûtenste frame fan it bestjoer hat in glêde radian fan 197mil, of is ûntwurpen neffens de strukturele grutte tekening.

6. Gewoane boards hawwe 200mil proses rânen; de lofter- en rjochterkanten fan it backplane hawwe proses rânen grutter as 400mil, en de boppeste en legere kanten hawwe proses rânen grutter as 680mil. De pleatsing fan it apparaat is net yn striid mei de finster iepeningsposysje.

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. It apparaat pin pitch, apparaat rjochting, apparaat pitch, apparaat bibleteek, ensfh dy’t binne ferwurke troch wave soldering rekken hâldend mei de easken fan wave soldering.

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. De crimping dielen hawwe mear as 120 mils yn de komponint oerflak ôfstân, en der is gjin apparaat yn it troch gebiet fan de crimping dielen op it welding oerflak.

11. Der binne gjin koarte apparaten tusken hege apparaten, en gjin patch apparaten en koarte en lytse interposing apparaten wurde pleatst binnen 5mm tusken apparaten mei in hichte grutter as 10mm.

12. Polar apparaten hawwe polarity silkscreen logos. De X- en Y-rjochtings fan itselde type polarisearre plug-in-komponinten binne itselde.

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

14. Der binne 3 posisjonearring rinnerken op it oerflak befettet SMD apparaten, dy’t pleatst yn in “L” foarm. De ôfstân tusken it sintrum fan ‘e posisjonearring rinnerke en de râne fan it bestjoer is grutter as 240 mils.

15. As jo ​​moatte dwaan boarding ferwurking, de yndieling wurdt beskôge te fasilitearjen de boarding en PCB ferwurkjen en gearkomste.

16. De chipped rânen (abnormale rânen) moatte wurde ynfolle troch middel fan milling grooves en stamp gatten. It stimpelgat is in net-metallisearre leechte, oer it generaal 40 mil yn diameter en 16 mil fan ‘e râne.

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

Second, the thermal design requirements of the layout

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. De yndieling hâldt rekken mei de ridlike en glêde waarmte dissipaasje kanalen.

4. De elektrolytyske kondensator moat goed skieden wurde fan it apparaat mei hege waarmte.

5. Beskôgje de waarmte-dissipaasje fan hege krêftige apparaten en apparaten ûnder de gusset.

Tredde, it sinjaal yntegriteit easken fan de yndieling

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. High-speed en low-speed, digitaal en analog wurde apart neffens modules regele.

5. Determine the topological structure of the bus based on the analysis and simulation results or the existing experience to ensure that the system requirements are met.

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.

Fjouwer, EMC easken

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. Om foar te kommen elektromagnetyske ynterferinsje tusken it apparaat op ‘e welding oerflak fan’ e single board en de neistlizzende single board, gjin gefoelige apparaten en sterke strieling apparaten moatte wurde pleatst op it welding oerflak fan de single board.

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. De beskerming circuit wurdt pleatst tichtby de ynterface circuit, nei it prinsipe fan earste beskerming en dan filterjen.

5. De ôfstân fan it shielding lichem en de shielding shell nei de shielding lichem en shielding cover shell is mear as 500 mils foar de apparaten mei hege transmitting macht of benammen gefoelich (lykas crystal oscillators, kristallen, ensfh).

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. Wannear’t twa sinjaal lagen binne direkt neist elkoar, fertikale wiring regels moatte wurde definiearre.

2. De wichtichste macht laach is grinzet oan syn oerienkommende grûn laach safolle mooglik, en de macht laach foldocht oan de 20H regel.

3. Each wiring layer has a complete reference plane.

4. Multi-layer boards wurde laminearre en de kearn materiaal (CORE) is symmetrysk te kommen warping feroarsake troch unjildige ferdieling fan koper hûd tichtens en asymmetrysk dikte fan it medium.

5. De dikte fan it bestjoer moat net mear as 4.5mm. Foar dyjingen mei in dikte grutter as 2.5 mm (efterplane grutter as 3 mm), moatte de monteurs befêstige hawwe dat d’r gjin probleem is mei de PCB-ferwurking, -assemblage en -apparatuer, en de dikte fan ‘e PC-kaart is 1.6 mm.

6. As de dikte-to-diameter-ferhâlding fan ‘e fia grutter is as 10: 1, sil it befêstige wurde troch de PCB-fabrikant.

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

8. De krêft en grûnferwurking fan wichtige komponinten foldogge oan de easken.

9. Wannear’t impedanskontrôle nedich is, foldogge de laachynstellingsparameters oan ‘e easken.

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. Doe’t de single board leveret macht oan it subboard, set it oerienkommende filter circuit tichtby de macht outlet fan de single board en de macht yngong fan it subboard.

Seven, other requirements

1. The layout takes into account the overall smoothness of the wiring, and the main data flow is reasonable.

2. Pas de pin opdrachten fan de útsluting, FPGA, EPLD, bus sjauffeur en oare apparaten neffens de layout resultaten foar in optimalisearjen fan de yndieling.

3. De yndieling hâldt rekken mei de passende ferheging fan ‘e romte by de dichte wiring om de situaasje te foarkommen dat it net kin wurde stjoerd.

4. As spesjale materialen, spesjale apparaten (lykas 0.5mmBGA, ensfh.), En spesjale prosessen wurde oannommen, binne de leveringsperioade en ferwurkberens folslein beskôge, en befêstige troch PCB-fabrikanten en prosespersoniel.

5. De pin-oerienkommende relaasje fan ‘e gusset-ferbining is befêstige om te foarkommen dat de rjochting en oriïntaasje fan’ e gusset-ferbining omkeard wurdt.

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. Nei’t de yndieling foltôge is, is in 1: 1-assemblagetekening foar it projektpersoniel levere om te kontrolearjen oft de seleksje fan it apparaatpakket korrekt is tsjin ‘e apparaatentiteit.

9. By de iepening fan it finster is it binnenste fleantúch beskôge as ynlutsen, en in gaadlik wiringferbodsgebiet is ynsteld.