PCB էլեկտրագծերի ինժեների նախագծման փորձ

PCB- ի նախագծման ընդհանուր գործընթացը հետևյալն է. Նախնական պատրաստում -> PCB- ի կառուցվածքի ձևավորում -> PCB- ի դասավորություն -> էլեկտրագծեր -> էլեկտրագծերի օպտիմալացում և մետաքսե էկրանների տպում -> ցանցի և DRC- ի ստուգում և կառուցվածքի ստուգում -> ափսեի պատրաստում:
Նախնական նախապատրաստում:
Սա ներառում է կատալոգների և սխեմաների պատրաստում. «Եթե ցանկանում եք լավ աշխատանք կատարել, նախ պետք է սրել ձեր գործիքները: «Լավ տախտակ պատրաստելու համար պետք է ոչ միայն սկզբունքը նախագծել, այլև լավ նկարել: Նախքան PCB- ի նախագծումը, նախ պատրաստեք սխեմատիկ Sch- ի և PCB- ի բաղադրիչ գրադարանը: Բաղադրիչ գրադարանը կարող է լինել Protel (շատ էլեկտրոնային հին թռչուններ այդ ժամանակ Protel էին), սակայն դժվար է գտնել համապատասխանը: Ավելի լավ է բաղադրիչ գրադարանը կատարել ըստ ընտրված սարքի ստանդարտ չափի տվյալների: Սկզբունքորեն նախ կազմեք PCB- ի բաղադրիչ գրադարանը, այնուհետև sch- ի բաղադրիչ գրադարանը: PCB- ի բաղադրիչ գրադարանը բարձր պահանջներ ունի, ինչը ուղղակիորեն ազդում է տախտակի տեղադրման վրա. SCH- ի բաղադրիչ գրադարանի պահանջները համեմատաբար չամրացված են: Պարզապես ուշադրություն դարձրեք քորոցային հատկանիշների սահմանմանը և PCB բաղադրիչների հետ համապատասխան հարաբերություններին: Հ.Գ. Նշեք ստանդարտ գրադարանի թաքնված կապերը: Հետո կա սխեմատիկ ձևավորում: Երբ պատրաստ լինեք, պատրաստ եք սկսել PCB- ի դիզայնը:
Երկրորդ. PCB- ի կառուցվածքի ձևավորում:
Այս քայլում, ըստ որոշված ​​տպատախտակի չափի և տարբեր մեխանիկական դիրքի, գծեք PCB- ի մակերեսը PCB- ի նախագծման միջավայրում և տեղադրեք պահանջվող միակցիչները, բանալիները / անջատիչները, պտուտակային անցքերը, հավաքման անցքերը և այլն `ըստ դիրքավորման պահանջների: Եվ լիովին հաշվի առեք և որոշեք էլեկտրագծերի տարածքը և ոչ միացման տարածքը (օրինակ, թե պտուտակային անցքի շուրջ որ տարածքը պատկանում է ոչ էլեկտրագծերի տարածքին):
Երրորդ. PCB- ի դասավորությունը:
Դասավորությունն այն է, որ սարքերը տեղադրվեն տախտակի վրա: Այս պահին, եթե վերը նշված բոլոր նախապատրաստական ​​աշխատանքներն ավարտված են, դուք կարող եք սխեմատիկ դիագրամում առաջացնել ցանցի աղյուսակ (Դիզայն -> ստեղծել ցանցացանկ), այնուհետև ներմուծել ցանցի աղյուսակ (Դիզայն -> Բեռնման ցանցեր) PCB դիագրամում: Դուք կարող եք տեսնել, որ սարքերը բոլորը կուտակված են, և կապերի միջև թռչող լարեր են ՝ կապը հուշելու համար: Այնուհետև կարող եք դասավորել սարքը: Ընդհանուր դասավորությունը պետք է իրականացվի հետևյալ սկզբունքների համաձայն.
① Խելամիտ գոտիավորում ըստ էլեկտրական աշխատանքի, ընդհանուր առմամբ բաժանված է.
② Միևնույն գործառույթը կատարող սխեմաները պետք է հնարավորինս մոտ տեղադրվեն, և բոլոր բաղադրիչները պետք է ճշգրտվեն `ապահովելով պարզ էլեկտրագծեր. Միևնույն ժամանակ, կարգավորեք ֆունկցիոնալ բլոկների միջև հարաբերական դիրքը `գործառական բլոկների միջև կապը լակոնիկ դարձնելու համար.
. բարձրորակ բաղադրամասերի համար պետք է հաշվի առնել տեղադրման դիրքը և տեղադրման ուժը. Heեռուցման տարրերը պետք է տեղադրվեն ջերմաստիճանից զգայուն տարրերից առանձին, իսկ անհրաժեշտության դեպքում պետք է հաշվի առնվեն ջերմային կոնվեկցիայի միջոցառումները.
I Մուտքի / ելքի վարորդը պետք է հնարավորինս մոտ լինի տպագիր տախտակի եզրին և ելքային միակցիչին.
Clock clockամացույցի գեներատորը (օրինակ ՝ բյուրեղյա տատանումները կամ ժամացույցի տատանումները) պետք է հնարավորինս մոտ լինի սարքին ՝ օգտագործելով ժամացույցը.
Each Յուրաքանչյուր ինտեգրալ սխեմայի հոսանքի մուտքի քորոցի և գետնի միջև պետք է ավելացվի անջատման կոնդենսատոր (ընդհանրապես օգտագործվում է բարձր բարձր հաճախականության լավ կատարողականությամբ մեկ քարի կոնդենսատոր). Երբ տպատախտակի տարածքը խիտ է, տանտալ կոնդենսատորը կարող է ավելացվել նաև մի քանի ինտեգրալ սխեմաների շուրջ:
. ռելեի կծիկին ավելացվում է արտանետման դիոդ (1N4148).
⑧ Դասավորությունը պետք է լինի հավասարակշռված, խիտ և կանոնավոր և չպետք է լինի ծանր կամ ծանր
“”
—— Հատուկ ուշադրություն է պահանջվում
Բաղադրիչներ տեղադրելիս պետք է հաշվի առնել բաղադրիչների իրական չափը (մակերեսը և բարձրությունը) և բաղադրիչների միջև հարաբերական դիրքը `ապահովելու համար տպատախտակի էլեկտրական աշխատանքը և արտադրության և տեղադրման իրագործելիությունը և հարմարավետությունը: Միևնույն ժամանակ, այն սկզբունքով, որ վերը նշված սկզբունքները կարող են արտացոլվել, բաղադրիչների տեղադրումը պետք է համապատասխան ձևափոխվի `դրանք կոկիկ և գեղեցիկ դարձնելու համար: Նմանատիպ բաղադրիչները պետք է կոկիկ տեղադրվեն նույն ուղղությամբ, այն չի կարող «ցրվել»:
Այս քայլը կապված է տախտակի ընդհանուր պատկերի և հաջորդ քայլին էլեկտրագծերի տեղադրման դժվարության հետ, ուստի մենք պետք է մեծ ջանքեր գործադրենք այն դիտարկելու համար: Դասավորության ընթացքում նախնական էլեկտրագծերը կարող են կատարվել անորոշ վայրերի համար և ամբողջությամբ դիտարկվել:
Չորրորդ `էլեկտրագծերի տեղադրում:
Հաղորդալարումը կարևոր գործընթաց է PCB- ի ամբողջ նախագծման մեջ: Սա ուղղակիորեն կազդի PCB- ի աշխատանքի վրա: PCB- ի նախագծման ընթացքում էլեկտրագծերը ընդհանուր առմամբ բաժանվում են երեք ոլորտների. Առաջինը էլեկտրագծերն են, ինչը PCB- ի նախագծման հիմնական պահանջն է: Եթե ​​գծերը միացված չեն, և կա թռչող գիծ, ​​ապա դա կլինի ոչ որակյալ տախտակ: Կարելի է ասել, որ այն դեռ ներդրված չէ: Երկրորդը էլեկտրական կատարողականի բավարարվածությունն է: Սա ստանդարտ է `չափելու համար, թե արդյոք տպագիր տպատախտակը որակավորված է: Սա էլեկտրամոնտաժից հետո լարերը մանրակրկիտ կարգավորելու համար `լավ էլեկտրական աշխատանքի հասնելու համար: Հետո գեղեցկությունն է: Եթե ​​ձեր էլեկտրագծերը միացված են, էլեկտրասարքավորումների աշխատանքի վրա ազդելու տեղ չկա, բայց մի հայացքից այն նախկինում անսարք է ՝ զուգորդված գունագեղ և գունագեղ, նույնիսկ եթե ձեր էլեկտրական աշխատանքը լավն է, այն դեռ մի կտոր է: աղբ ուրիշների աչքերում: Սա մեծ անհարմարություն է բերում փորձարկման և սպասարկման համար: Հաղորդալարերը պետք է լինեն կոկիկ և միատեսակ, այլ ոչ խաչաձև և անկազմակերպ: Դրանք պետք է իրականացվեն էլեկտրական աշխատանքի ապահովման և այլ անհատական ​​պահանջների բավարարման պայմանով, հակառակ դեպքում դա կհրաժարվի հիմնականներից: Հաղորդալարերի տեղադրման ընթացքում պետք է պահպանվեն հետևյալ սկզբունքները.
① Սովորաբար, էլեկտրահաղորդման գծը և գրունտի լարերը պետք է առաջին հերթին լարված լինեն `ապահովելու համար տպատախտակի էլեկտրական աշխատանքը: Թույլատրելի տիրույթում էլեկտրամատակարարման և հողալարերի լայնությունը պետք է հնարավորինս ընդլայնվի: Ավելի լավ է, որ հողալարն ավելի լայն լինի, քան էլեկտրահաղորդման գծի լայնությունը: Նրանց հարաբերություններն են `գրունտալար> հոսանքի գիծ> ազդանշանային գիծ: Ընդհանրապես, ազդանշանային գծի լայնությունը 0.2 ~ 0.3 մմ է, նուրբ լայնությունը կարող է հասնել 0.05 ~ 0.07 մմ, իսկ էլեկտրահաղորդման գիծը, ընդհանուր առմամբ, 1.2 ~ 2.5 մմ է: Թվային սխեմայի PCB- ի համար լայն հողային մետաղալարը կարող է օգտագործվել միացում կազմելու համար, այսինքն ՝ հիմնային ցանց ձևավորելու համար (անալոգային սխեմայի հիմքը չի կարող օգտագործվել այս կերպ)
Strict Խիստ պահանջներով լարերը (օրինակ ՝ բարձր հաճախականության գծերը) պետք է նախապես միացվեն, իսկ մուտքի վերջի և ելքի վերջի կողային գծերը պետք է խուսափեն հարակից զուգահեռից ՝ արտացոլման միջամտությունից խուսափելու համար: Անհրաժեշտության դեպքում մեկուսացման համար պետք է ավելացվի գրունտալար: Երկու հարակից շերտերի լարերը պետք է ուղղահայաց լինեն միմյանց և զուգահեռ լինեն, ինչը հեշտ է արտադրել մակաբուծական միացում:
③ Տատանման պատյանը պետք է հիմնավորված լինի, իսկ ժամացույցի գիծը պետք է լինի հնարավորինս կարճ, և այն չպետք է լինի ամենուր: Theամացույցի տատանումների սխեմայի և հատուկ բարձր արագությամբ տրամաբանական սխեմայի ներքո երկրի տարածքը պետք է մեծացվի, և ազդանշանային այլ գծեր չպետք է ընդունվեն, որպեսզի շրջակա էլեկտրական դաշտը մոտենա զրոյի.
O Հնարավորության սահմաններում պետք է ընդունվեն 45o խափանված էլեկտրագծեր, իսկ 90o խափանված լարերը չպետք է օգտագործվեն բարձր հաճախականության ազդանշանի ճառագայթումը նվազեցնելու համար (Երկակի աղեղը նույնպես պետք է օգտագործվի բարձր պահանջներ ունեցող գծերի համար):
⑤ Ոչ մի ազդանշանային տող չպետք է կազմի օղակ: Եթե ​​դա անխուսափելի է, ապա օղակը պետք է հնարավորինս փոքր լինի. Ազդանշանային գծերի վիզաները պետք է հնարավորինս քիչ լինեն.
⑥ Հիմնական գծերը պետք է լինեն հնարավորինս կարճ և հաստ, և երկու կողմերում ավելացվեն պաշտպանիչ տարածքներ:
Flat sensitiveգայուն ազդանշանի և աղմուկի տիրույթի ազդանշանը հարթ մալուխի միջոցով փոխանցելիս այն պետք է դուրս մղվի «գրունտային ազդանշանի գրունտալարի» ճանապարհով:
⑧ Փորձարկման կետերը պետք է պահվեն առանցքային ազդանշանների համար `արտադրությունը, սպասարկումը և հայտնաբերումը հեշտացնելու համար
. սխեմատիկ էլեկտրագծերի ավարտից հետո էլեկտրագծերը պետք է օպտիմալացվեն. Միևնույն ժամանակ, ցանցի նախնական զննումը և DRC- ի ստուգումը ճիշտ լինելուց հետո լցրեք ոչ լարված տարածքը գրունտալարով, օգտագործեք պղնձե շերտի մեծ տարածք որպես հիմնային մետաղալար և միացրեք չօգտագործված տեղերը գետնին տպված տախտակի վրա հողային մետաղալար: Կամ այն ​​կարող է վերածվել բազմաշերտ տախտակի, իսկ հոսանքի աղբյուրը և հողալարերը համապատասխանաբար զբաղեցնում են մեկ հարկ:
– – PCB- ի էլեկտրամոնտաժման գործընթացի պահանջները
. գիծ
Ընդհանուր առմամբ, ազդանշանային գծի լայնությունը 0.3 մմ (12 մղոն) է, իսկ էլեկտրահաղորդման գծի լայնությունը `0.77 մմ (30 մղոն) կամ 1.27 մմ (50 մղոն); Տողերի և գծերի և բարձիկների միջև հեռավորությունը ավելի մեծ է կամ հավասար է 0.33 մմ (13 մղոն): Գործնական կիրառման դեպքում, եթե պայմանները թույլ են տալիս, մեծացրեք հեռավորությունը.
Երբ էլեկտրագծերի խտությունը բարձր է, կարելի է համարել (բայց խորհուրդ չի տրվում) օգտագործել IC լարերի երկու լար: Լարերի լայնությունը 0.254 մմ (10 մղոն) է, իսկ մետաղալարերի միջև հեռավորությունը `0.254 մմ (10 մղոն) ոչ պակաս: Հատուկ հանգամանքներում, երբ սարքի քորոցները խիտ են, իսկ լայնությունը `նեղ, գծի լայնությունը և գծերի միջև հեռավորությունը կարող են համապատասխանաբար կրճատվել:
. բարձիկ
Պահոցի և միջանցքի հիմնական պահանջները հետևյալն են. Բարձի տրամագիծը պետք է լինի 0.6 մմ -ից ավելի, քան անցքի տրամագիծը. Օրինակ, ընդհանուր քորոցային ռեզիստորների, կոնդենսատորների և ինտեգրալ սխեմաների համար սկավառակի / անցքի չափը 1.6 մմ / 0.8 մմ (63 մղոն / 32 միլիլիտր) է, իսկ վարդակից, քորոցը և դիոդը ՝ 1N4007, 1.8 մմ / 1.0 մմ (71 միլիլ / 39 միլիլ): Գործնական կիրառման ժամանակ այն պետք է որոշվի ըստ իրական բաղադրիչների չափի: Հնարավորության դեպքում բարձիկի չափը կարող է համապատասխանաբար բարձրացվել.
PCB- ի վրա նախագծված բաղադրիչի ամրացման բացը պետք է լինի 0.2 ~ 0.4 մմ -ով ավելի մեծ, քան բաղադրիչի քորոցի իրական չափը:
. միջոցով
Սովորաբար 1.27 մմ / 0.7 մմ (50 միլիլ / 28 միլիլ);
Երբ էլեկտրագծերի խտությունը բարձր է, միջանցքի չափը կարող է համապատասխանաբար կրճատվել, բայց այն չպետք է չափազանց փոքր լինի: 1.0mm / 0.6mm (40mil / 24mil) կարելի է համարել:
. բարձիկի, մետաղալարերի և միջանցքի տարածության պահանջները
PAD և VIA? : ≥ 0.3 մմ (12 մլ)
PAD և PAD? : ≥ 0.3 մմ (12 մլ)
PAD և TRACK? : ≥ 0.3 մմ (12 մլ)
Հետք և հետք? : ≥ 0.3 մմ (12 մղոն)
Երբ խտությունը բարձր է.
PAD և VIA? : ≥ 0.254 մմ (10 մլ)
PAD և PAD? : ≥ 0.254 մմ (10 մլ)
PAD և TRACK? : ≥? 0.254 մմ (10 մղոն)
TRACK and TRACK? : ≥? 0.254 մմ (10 մղոն)
Հինգերորդ ՝ լարերի օպտիմալացում և մետաքսե էկրանների տպագրություն:
«Ոչ լավ, միայն ավելի լավ»: Անկախ նրանից, թե որքան դժվար եք փորձում ձևավորել, նկարչությունն ավարտելիս, միևնույն է, կզգաք, որ շատ վայրեր կարող են փոփոխվել: Ընդհանուր նախագծման փորձն այն է, որ էլեկտրագծերի օպտիմալացման ժամանակը երկու անգամ ավելի է, քան սկզբնական էլեկտրագծերը: Այն բանից հետո, երբ զգաք, որ փոփոխելու ոչինչ չկա, կարող եք պղինձ դնել (տեղ -> բազմանկյուն հարթություն): Պղինձը, ընդհանուր առմամբ, տեղադրվում է գրունտային մետաղալարով (ուշադրություն դարձրեք անալոգային գրունտի և թվային գրունտի տարանջատմանը), իսկ էլեկտրամատակարարումը կարող է տեղադրվել նաև բազմաշերտ տախտակներ դնելիս: Մետաքսե էկրանի տպագրության համար ուշադրություն դարձրեք, որ դրանք չփակվեն սարքերով կամ չհեռացվեն վիասներով և բարձիկներով: Միևնույն ժամանակ, դիզայնը պետք է ուղղված լինի մինչև բաղադրիչի մակերեսը, իսկ ներքևի բառերը պետք է հայելապատվեն `շերտը շփոթելուց խուսափելու համար:
Վեցերորդ. Ցանցի և DRC- ի ստուգում և կառուցվածքի ստուգում:
Նախ `այն սխեմայի համաձայն, որ սխեմայի սխեման ճիշտ է, ստուգեք առաջացած PCB ցանցի և սխեմատիկ ցանցի ֆայլի միջև ֆիզիկական կապի հարաբերությունները և ժամանակին շտկեք դիզայնը` ելքային ֆայլի արդյունքներին համապատասխան `ապահովելով լարերի միացման կապի ճշգրտությունը: ;
Theանցի ստուգումը ճիշտ անցնելուց հետո DRC- ն ստուգեք PCB- ի դիզայնը և ժամանակին ուղղեք դիզայնը ՝ ելքային ֆայլի արդյունքներին համապատասխան, որպեսզի ապահովեք PCB- ի էլեկտրագծերի էլեկտրական աշխատանքը: PCB- ի մեխանիկական տեղադրման կառուցվածքը պետք է լրացուցիչ ստուգվի և հաստատվի դրանից հետո:
Յոթերորդ ՝ ափսեի պատրաստում:
Մինչ այդ պետք է աուդիտի գործընթաց լինի:
PCB- ի դիզայնը մտքի փորձություն է: Ով ունի խիտ միտք և բարձր փորձ, նախագծված տախտակը լավն է: Հետևաբար, մենք պետք է չափազանց զգույշ լինենք նախագծման մեջ, լիովին հաշվի առնենք տարբեր գործոններ (օրինակ, շատերը հաշվի չեն առնում սպասարկման և ստուգման հարմարավետությունը), շարունակենք կատարելագործվել, և մենք կկարողանանք լավ տախտակ նախագծել: