Experiencia en deseño de enxeñeiro de cableado de PCB

O proceso básico xeral de deseño de PCB é o seguinte: preparación preliminar -> deseño de estrutura de PCB -> deseño de PCB -> cableado -> optimización de cableado e serigrafía -> inspección de rede e DRC e inspección de estrutura -> fabricación de placas.
Preparación preliminar.
Isto inclúe a preparación de catálogos e esquemas “Se queres facer un bo traballo, primeiro debes afinar as ferramentas. “Para facer un bo taboleiro, non só debes deseñar o principio, senón tamén debuxar ben. Antes do deseño de PCB, primeiro prepare a biblioteca de compoñentes do Sch e do PCB esquemáticos. A biblioteca de compoñentes pode ser Protel (moitos aves electrónicos antigos eran Protel nese momento), pero é difícil atopar un axeitado. É mellor facer a biblioteca de compoñentes segundo os datos de tamaño estándar do dispositivo seleccionado. En principio, primeiro faga a biblioteca de compoñentes de PCB e despois a biblioteca de compoñentes de sch. A biblioteca de compoñentes de PCB ten altos requisitos, o que afecta directamente á instalación da placa; Os requisitos de biblioteca de compoñentes de SCH son relativamente soltos. Só ten que prestar atención á definición dos atributos do pin e a relación correspondente cos compoñentes do PCB. PD: observe os pins ocultos na biblioteca estándar. Despois está o deseño esquemático. Cando estea listo, estará listo para iniciar o deseño de PCB.
Segundo: deseño de estrutura de PCB.
Neste paso, de acordo co tamaño da placa de circuíto determinado e o posicionamento mecánico variado, debuxa a superficie do PCB no contorno de deseño do PCB e coloque os conectores, chaves / interruptores, orificios de parafuso, orificios de montaxe, etc. de acordo cos requisitos de posicionamento. E considere e determine completamente a área de cableado e a área non cableada (como a cantidade de área ao redor do orificio do parafuso pertence á área non cableada).
Terceiro: deseño de PCB.
O deseño é colocar dispositivos no taboleiro. Neste momento, se se realizan todas as preparacións mencionadas anteriormente, pode xerar unha táboa de rede (Deseñar -> crear netlist) no diagrama esquemático e despois importar unha táboa de rede (Deseñar -> Cargar redes) no diagrama de PCB. Podes ver que os dispositivos están todos amoreados e hai fíos voadores entre os pinos para provocar a conexión. Despois podes deseñar o dispositivo. A disposición xeral realizarase segundo os seguintes principios:
① Zonificación razoable segundo o rendemento eléctrico, xeralmente dividida en: área do circuíto dixital (é dicir, medo a interferencias e xerar interferencias), área do circuíto analóxico (medo á interferencia) e área do accionamento de enerxía (fonte de interferencia);
② Os circuítos que completen a mesma función colocaranse o máis preto posible e todos os compoñentes axustaranse para garantir un sinxelo cableado; Ao mesmo tempo, axuste a posición relativa entre os bloques funcionais para que a conexión entre os bloques funcionais sexa concisa;
③. para compoñentes de alta calidade, terase en conta a posición de instalación e a resistencia da instalación; Os elementos calefactores colocaranse separadamente dos elementos sensibles á temperatura e consideraranse as medidas de convección térmica cando sexa necesario;
④ O controlador de E / S estará preto do bordo da tarxeta impresa e do conector de saída na medida do posible;
⑤ O xerador de reloxo (como o oscilador de cristal ou o oscilador de reloxo) estará o máis preto posible do dispositivo que empregue o reloxo;
⑥ Engadirase un condensador de desacoplamento (normalmente utilízase un condensador de pedra simple cun bo rendemento de alta frecuencia) entre o pin de entrada de potencia de cada circuíto integrado e a terra; Cando o espazo da placa de circuíto é denso, tamén se pode engadir un condensador de tántalo ao redor de varios circuítos integrados.
⑦. engadirase un diodo de descarga (1N4148) na bobina do relé;
⑧ O deseño debe ser equilibrado, denso e ordenado e non debe ser pesado nin pesado
“”
——É necesaria unha atención especial
Ao colocar compoñentes, débese considerar o tamaño real (área e altura) dos compoñentes e a posición relativa entre compoñentes para garantir o rendemento eléctrico da placa de circuíto e a viabilidade e comodidade da produción e instalación. Ao mesmo tempo, baixo a premisa de que se poden reflectir os principios anteriores, a colocación dos compoñentes debería modificarse adecuadamente para facelos ordenados e fermosos. Compoñentes similares deben colocarse perfectamente na mesma dirección, non se poden “dispersar”.
Este paso está relacionado coa imaxe xeral da placa e coa dificultade de cablear no seguinte paso, polo que deberiamos facer grandes esforzos para consideralo. Durante o deseño, pódese facer un cableado preliminar para lugares incertos e totalmente considerado.
Cuarto: cableado.
O cableado é un proceso importante en todo o deseño de PCB. Isto afectará directamente ao rendemento do PCB. No proceso de deseño de PCB, o cableado divídese xeralmente en tres ámbitos: o primeiro é o cableado, que é o requisito básico do deseño de PCB. Se as liñas non están conectadas e hai unha liña voadora, será unha placa sen cualificación. Pódese dicir que aínda non se introduciu. A segunda é a satisfacción do rendemento eléctrico. Este é o estándar para medir se unha placa de circuíto impreso está cualificada. Trátase de axustar coidadosamente o cableado despois do cableado para conseguir un bo rendemento eléctrico. Despois hai beleza. Se o cableado está conectado, non hai ningún lugar para afectar o rendemento dos electrodomésticos, pero dunha vez está desordenado no pasado, xunto con cores e cores, aínda que o seu rendemento eléctrico sexa bo, aínda é lixo aos ollos dos demais. Isto trae grandes inconvenientes para as probas e o mantemento. O cableado debe ser ordenado e uniforme, non entrecruzado e desorganizado. Estes deberían realizarse coa condición de garantir o rendemento eléctrico e cumprir outros requisitos individuais, se non, abandonará o básico. Durante o cableado seguiranse os seguintes principios:
① Xeralmente, a liña eléctrica e o fío de terra deben cablearse primeiro para garantir o rendemento eléctrico da placa de circuíto. Dentro do rango permitido, o ancho da fonte de alimentación e o fío de terra ampliaranse o máximo posible. É mellor que o fío de terra sexa máis ancho que o ancho da liña eléctrica. A súa relación é: fío de terra> liña eléctrica> liña de sinal. Xeralmente, o ancho da liña de sinal é de 0.2 ~ 0.3 mm, o ancho fino pode chegar a 0.05 ~ 0.07 mm e a liña eléctrica é xeralmente de 1.2 a 2.5 mm. Para o PCB do circuíto dixital, pódese usar un fío de terra amplo para formar un circuíto, é dicir, para formar unha rede de terra (a terra do circuíto analóxico non se pode usar deste xeito)
② Os cables con requisitos estritos (como as liñas de alta frecuencia) conectaranse con antelación e as liñas laterais do extremo de entrada e do extremo de saída evitarán o paralelo adxacente para evitar interferencias de reflexión. Se é necesario, engadirase fío de terra para illalo. O cableado de dúas capas adxacentes será perpendicular entre si e paralelo, o que é fácil de producir un acoplamento parasitario.
③ A carcasa do oscilador estará conectada a terra e a liña do reloxo será o máis curta posible e non estará en todas partes. Baixo o circuíto de oscilación do reloxo e o circuíto lóxico especial de alta velocidade, debería aumentarse a área da terra e non se deberían tomar outras liñas de sinal para facer o campo eléctrico circundante próximo a cero;
④ O cableado de liña quebrada de 45o adoptarase na medida do posible e o cableado de liña quebrada de 90o non se usará para reducir a radiación do sinal de alta frecuencia (O dobre arco tamén se utilizará para as liñas con altos requisitos
⑤ Ningunha liña de sinal formará un lazo. Se é inevitable, o lazo será o máis pequeno posible; As vías das liñas de sinal serán o menor posible;
⑥ As liñas clave serán o máis curtas e grosas posibles e engadiranse áreas de protección a ambos os dous lados.
⑦ Cando se transmite o sinal sensible e o sinal de banda de campo de ruído a través dun cable plano, dirixirase ao xeito do “fío de terra do sinal de fío de terra”.
⑧ Os puntos de proba reservaranse para sinais clave para facilitar a produción, mantemento e detección
⑨. despois de completar o cableado esquemático, optimizarase o cableado; Ao mesmo tempo, despois de que a inspección preliminar de rede e a inspección DRC sexan correctas, enche a área sen fíos con fío de terra, usa unha gran área de capa de cobre como fío de terra e conecta os lugares non utilizados coa terra na placa impresa como o fío de terra. Ou pode converterse nunha placa multicapa e a fonte de alimentación e o fío de terra ocupan un andar respectivamente.
—— Requisitos do proceso de cableado PCB
①. liña
Xeralmente, o ancho da liña de sinal é de 0.3 mm (12 mil) e o ancho da liña eléctrica é de 0.77 mm (30 millas) ou 1.27 mm (50 millas); A distancia entre liñas e entre liñas e almofadas é maior ou igual a 0.33 mm (13 millas). Na aplicación práctica, se as condicións o permiten, aumente a distancia;
Cando a densidade de cableado é alta, pódese considerar (pero non se recomenda) usar dous cables entre pinos IC. O ancho dos fíos é de 0.254 mm (10 mil) e o espazo entre os fíos non é inferior a 0.254 mm (10 mil). En circunstancias especiais, cando os pinos do dispositivo son densos e o ancho é estreito, pódense reducir adecuadamente o ancho e o espazo entre liñas.
②. almofada
Os requisitos básicos para o pad e via son os seguintes: o diámetro do pad debe ser superior a 0.6 mm que o do burato; Por exemplo, para resistencias xerais de condensadores, condensadores e circuítos integrados, o tamaño do disco / burato é de 1.6 mm / 0.8 mm (63 mil / 32 mil) e o zócalo, pin e diodo 1N4007 son 1.8 mm / 1.0 mm (71 millas / 39 mil). Na aplicación práctica, debe determinarse segundo o tamaño dos compoñentes reais. Se é posible, pódese aumentar adecuadamente o tamaño da almofada;
A apertura de montaxe do compoñente deseñada no PCB será aproximadamente de 0.2 a 0.4 mm máis grande que o tamaño real do pin do compoñente.
③. vía
Xeralmente 1.27mm / 0.7mm (50mil / 28mil);
Cando a densidade de cableado é alta, o tamaño da vía pode reducirse adecuadamente, pero non debería ser demasiado pequeno. Pódese considerar 1.0mm / 0.6mm (40mil / 24mil).
④. requisitos de espazamento de almofada, fío e vía
PAD e VIA? ≥ 0.3 mm (12 mil)
PAD e PAD? ≥ 0.3 mm (12 mil)
PAD e TRACK? ≥ 0.3 mm (12 mil)
SEGUIR E SEGUIR? ≥ 0.3 mm (12 millas)
Cando a densidade é alta:
PAD e VIA? ≥ 0.254 mm (10 mil)
PAD e PAD? ≥ 0.254 mm (10 mil)
PAD e TRACK? ≥ ≥? 0.254 mm (10 mil)
SEGUIR e SEGUIR? ≥ ≥? 0.254 mm (10 mil)
Quinto: optimización do cableado e serigrafía.
“Non é bo, senón mellor”. Por moito que intentes deseñar, cando remates de pintar, aínda sentirás que se poden modificar moitos lugares. A experiencia xeral de deseño é que o tempo para optimizar o cableado é o dobre que o cableado inicial. Despois de sentir que non hai nada que modificar, pode colocar cobre (colocar -> plano de polígono). Xeralmente o cobre colócase con fío de terra (preste atención á separación da terra analóxica e da terra dixital), e tamén se pode colocar a fonte de alimentación ao colocar placas multicapa. Para a serigrafía, preste atención a que os dispositivos non o bloqueen nin se eliminen mediante vías e almofadas. Ao mesmo tempo, o deseño debe estar cara arriba cara á superficie do compoñente e as palabras da parte inferior deben reflectirse para evitar confundir a capa.
Sexto: inspección de rede e RDC e inspección de estruturas.
En primeiro lugar, coa premisa de que o deseño do esquema do circuíto é correcto, comprobe a relación de conexión física entre o ficheiro de rede PCB xerado e o ficheiro de rede esquemático e corrixa oportuno o deseño segundo os resultados do ficheiro de saída para garantir a corrección da relación de conexión de cableado. ;
Despois de que a comprobación da rede se pase correctamente, DRC comproba o deseño do PCB e corrixa o deseño a tempo segundo os resultados do ficheiro de saída para garantir o rendemento eléctrico do cableado do PCB. A estrutura de instalación mecánica do PCB inspeccionarase e confirmarase despois.
Sétimo: elaboración de pratos.
Antes diso, debería haber un proceso de auditoría.
O deseño de PCB é unha proba mental. Quen teña unha mente densa e alta experiencia, a placa deseñada é boa. Polo tanto, debemos ter moito coidado no deseño, considerar completamente varios factores (por exemplo, moita xente non ten en conta a conveniencia de mantemento e inspección), seguir mellorando e poderemos deseñar un bo taboleiro.