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 पीसीबी 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.

यह आलेख पहले पीसीबी लेआउट डिजाइन नियमों और तकनीकों का परिचय देता है, और फिर लेआउट की डीएफएम आवश्यकताओं, थर्मल डिजाइन आवश्यकताओं, सिग्नल अखंडता आवश्यकताओं, ईएमसी आवश्यकताओं, परत सेटिंग्स और पावर ग्राउंड डिवीजन आवश्यकताओं से पीसीबी लेआउट को डिजाइन और निरीक्षण करने का तरीका बताता है, और पावर मॉड्यूल। आवश्यकताओं और अन्य पहलुओं का विस्तार से विश्लेषण किया जाएगा, और विवरण जानने के लिए संपादक का अनुसरण करें।

पीसीबी लेआउट डिजाइन नियम

1. सामान्य परिस्थितियों में, सभी घटकों को सर्किट बोर्ड की एक ही सतह पर व्यवस्थित किया जाना चाहिए। केवल जब शीर्ष-स्तरीय घटक बहुत घने होते हैं, तो सीमित ऊंचाई और कम ताप उत्पादन वाले कुछ उपकरण, जैसे चिप प्रतिरोधक, चिप कैपेसिटर और चिप कैपेसिटर स्थापित किए जा सकते हैं। चिप आईसी आदि को निचली परत पर रखा गया है।

2. विद्युत प्रदर्शन सुनिश्चित करने के आधार के तहत, घटकों को ग्रिड पर रखा जाना चाहिए और साफ और सुंदर होने के लिए एक दूसरे के समानांतर या लंबवत व्यवस्थित किया जाना चाहिए। सामान्य परिस्थितियों में, घटकों को ओवरलैप करने की अनुमति नहीं है; घटकों की व्यवस्था कॉम्पैक्ट होनी चाहिए, और घटकों को पूरे लेआउट पर व्यवस्थित किया जाना चाहिए। वितरण एक समान और सघन है।

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

4. सर्किट बोर्ड के किनारे से दूरी आमतौर पर 2MM से कम नहीं होती है। सर्किट बोर्ड का सबसे अच्छा आकार आयताकार है, और पहलू अनुपात 3:2 या 4:3 है। जब सर्किट बोर्ड का आकार 200 मिमी से 150 मिमी बड़ा हो, तो विचार करें कि सर्किट बोर्ड यांत्रिक शक्ति का क्या सामना कर सकता है।

PCB layout design skills

पीसीबी के लेआउट डिजाइन में, सर्किट बोर्ड की इकाइयों का विश्लेषण किया जाना चाहिए, और लेआउट डिजाइन प्रारंभिक कार्य पर आधारित होना चाहिए। सर्किट के सभी घटकों को बिछाते समय, निम्नलिखित सिद्धांतों को पूरा किया जाना चाहिए:

1. सर्किट प्रवाह के अनुसार प्रत्येक कार्यात्मक सर्किट इकाई की स्थिति व्यवस्थित करें, ताकि लेआउट सिग्नल परिसंचरण के लिए सुविधाजनक हो, और सिग्नल को यथासंभव उसी दिशा में रखा जा सके [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. उच्च आवृत्तियों पर काम करने वाले सर्किट के लिए, घटकों के बीच वितरण मापदंडों पर विचार किया जाना चाहिए। सामान्य सर्किट में, घटकों को यथासंभव समानांतर में व्यवस्थित किया जाना चाहिए, जो न केवल सुंदर है, बल्कि स्थापित करने में आसान और बड़े पैमाने पर उत्पादन में आसान है।

पीसीबी लेआउट का डिजाइन और निरीक्षण कैसे करें

1. DFM requirements for layout

1. The optimal process route has been determined, and all devices have been placed on the board.

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. डायल स्विच, रीसेट डिवाइस, इंडिकेटर लाइट आदि की स्थिति उपयुक्त है, और हैंडल बार आसपास के उपकरणों में हस्तक्षेप नहीं करता है।

5. बोर्ड के बाहरी फ्रेम में 197mil का एक चिकना रेडियन होता है, या इसे संरचनात्मक आकार के चित्र के अनुसार डिज़ाइन किया गया है।

6. साधारण बोर्डों में 200mil प्रक्रिया किनारे होते हैं; बैकप्लेन के बाएँ और दाएँ पक्षों में 400mil से अधिक की प्रक्रिया के किनारे होते हैं, और ऊपरी और निचले पक्षों में प्रक्रिया के किनारे 680mil से अधिक होते हैं। डिवाइस प्लेसमेंट विंडो खोलने की स्थिति के साथ विरोध नहीं करता है।

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. डिवाइस पिन पिच, डिवाइस दिशा, डिवाइस पिच, डिवाइस लाइब्रेरी इत्यादि जिन्हें वेव सोल्डरिंग द्वारा संसाधित किया गया है, वे वेव सोल्डरिंग की आवश्यकताओं को ध्यान में रखते हैं।

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. crimping भागों में घटक सतह की दूरी में 120 mils से अधिक है, और वेल्डिंग सतह पर crimping भागों के माध्यम से क्षेत्र में कोई उपकरण नहीं है।

11. लंबे उपकरणों के बीच कोई छोटा उपकरण नहीं है, और कोई पैच डिवाइस नहीं है और 5 मिमी से अधिक ऊंचाई वाले उपकरणों के बीच 10 मिमी के भीतर छोटे और छोटे इंटरपोज़िंग डिवाइस रखे गए हैं।

12. ध्रुवीय उपकरणों में पोलरिटी सिल्कस्क्रीन लोगो होते हैं। एक ही प्रकार के ध्रुवीकृत प्लग-इन घटकों की X और Y दिशाएँ समान हैं।

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

14. सतह पर 3 पोजिशनिंग कर्सर होते हैं जिनमें एसएमडी डिवाइस होते हैं, जिन्हें “एल” आकार में रखा जाता है। पोजिशनिंग कर्सर के केंद्र और बोर्ड के किनारे के बीच की दूरी 240 मिलियन से अधिक है।

15. यदि आपको बोर्डिंग प्रोसेसिंग करने की आवश्यकता है, तो लेआउट को बोर्डिंग और पीसीबी प्रोसेसिंग और असेंबली की सुविधा के लिए माना जाता है।

16. चिपके हुए किनारों (असामान्य किनारों) को मिलिंग ग्रूव और स्टैम्प होल के माध्यम से भरा जाना चाहिए। स्टैम्प होल एक गैर-धातुयुक्त शून्य है, जो आमतौर पर व्यास में 40 मील और किनारे से 16 मील दूर होता है।

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. लेआउट उचित और चिकनी गर्मी अपव्यय चैनलों को ध्यान में रखता है।

4. इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर को हाई-हीट डिवाइस से ठीक से अलग किया जाना चाहिए।

5. गसेट के तहत उच्च-शक्ति वाले उपकरणों और उपकरणों के गर्मी अपव्यय पर विचार करें।

तीसरा, लेआउट की सिग्नल अखंडता आवश्यकताओं

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. हाई-स्पीड और लो-स्पीड, डिजिटल और एनालॉग को मॉड्यूल के अनुसार अलग-अलग व्यवस्थित किया जाता है।

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.

चार, ईएमसी आवश्यकताएं

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. एकल बोर्ड की वेल्डिंग सतह और आसन्न एकल बोर्ड पर डिवाइस के बीच विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप से बचने के लिए, एकल बोर्ड की वेल्डिंग सतह पर कोई संवेदनशील उपकरण और मजबूत विकिरण उपकरण नहीं रखा जाना चाहिए।

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. सुरक्षा सर्किट को पहले सुरक्षा और फिर फ़िल्टरिंग के सिद्धांत का पालन करते हुए इंटरफ़ेस सर्किट के पास रखा जाता है।

5. उच्च संचारण शक्ति या विशेष रूप से संवेदनशील (जैसे क्रिस्टल ऑसिलेटर, क्रिस्टल, आदि) वाले उपकरणों के लिए परिरक्षण शरीर और परिरक्षण शेल से परिरक्षण शरीर और परिरक्षण कवर शेल की दूरी 500 मिलियन से अधिक है।

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. जब दो सिग्नल परतें सीधे एक-दूसरे से सटे हों, तो ऊर्ध्वाधर तारों के नियमों को परिभाषित किया जाना चाहिए।

2. मुख्य पावर लेयर जितना संभव हो इसकी संबंधित ग्राउंड लेयर से सटा हुआ है, और पावर लेयर 20H नियम को पूरा करती है।

3. Each wiring layer has a complete reference plane.

4. मल्टी-लेयर बोर्ड लैमिनेटेड होते हैं और कॉपर स्किन डेंसिटी के असमान वितरण और माध्यम की विषम मोटाई के कारण होने वाले युद्ध को रोकने के लिए कोर मटेरियल (कोर) सममित होता है।

5. बोर्ड की मोटाई 4.5 मिमी से अधिक नहीं होनी चाहिए। 2.5 मिमी (3 मिमी से अधिक बैकप्लेन) से अधिक मोटाई वाले लोगों के लिए, तकनीशियनों को यह पुष्टि करनी चाहिए कि पीसीबी प्रसंस्करण, असेंबली और उपकरण में कोई समस्या नहीं है, और पीसी कार्ड बोर्ड की मोटाई 1.6 मिमी है।

6. जब वाया का मोटाई-से-व्यास अनुपात 10:1 से अधिक हो, तो इसकी पुष्टि पीसीबी निर्माता द्वारा की जाएगी।

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

8. प्रमुख घटकों की शक्ति और जमीन प्रसंस्करण आवश्यकताओं को पूरा करती है।

9. जब प्रतिबाधा नियंत्रण की आवश्यकता होती है, तो परत सेटिंग पैरामीटर आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

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. जब सिंगल बोर्ड सबबोर्ड को बिजली की आपूर्ति करता है, तो संबंधित फिल्टर सर्किट को सिंगल बोर्ड के पावर आउटलेट और सबबोर्ड के पावर इनलेट के पास रखें।

Seven, other requirements

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

2. लेआउट को अनुकूलित करने के लिए लेआउट परिणामों के अनुसार बहिष्करण, FPGA, EPLD, बस ड्राइवर और अन्य उपकरणों के पिन असाइनमेंट को समायोजित करें।

3. लेआउट उस स्थिति से बचने के लिए घने तारों पर स्थान की उचित वृद्धि को ध्यान में रखता है जिसे रूट नहीं किया जा सकता है।

4. यदि विशेष सामग्री, विशेष उपकरण (जैसे 0.5 मिमीबीजीए, आदि), और विशेष प्रक्रियाओं को अपनाया जाता है, तो वितरण अवधि और प्रक्रियात्मकता पर पूरी तरह से विचार किया गया है, और पीसीबी निर्माताओं और प्रक्रिया कर्मियों द्वारा पुष्टि की गई है।

5. The pin corresponding relationship of the gusset connector has been confirmed to prevent the direction and orientation of the gusset connector from being reversed.

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. लेआउट पूरा होने के बाद, परियोजना कर्मियों के लिए 1:1 असेंबली ड्राइंग प्रदान की गई है ताकि यह जांचा जा सके कि डिवाइस पैकेज चयन डिवाइस इकाई के खिलाफ सही है या नहीं।

9. खिड़की के खुलने पर, आंतरिक विमान को पीछे हटने वाला माना गया है, और एक उपयुक्त वायरिंग निषेध क्षेत्र निर्धारित किया गया है।