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.

ບົດຂຽນນີ້ທໍາອິດແນະນໍາກົດລະບຽບແລະເຕັກນິກການອອກແບບແຜນຜັງ PCB, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນອະທິບາຍວິທີການອອກແບບແລະກວດສອບຮູບແບບ PCB, ຈາກຂໍ້ກໍານົດ DFM ຂອງໂຄງຮ່າງ, ຄວາມຕ້ອງການການອອກແບບຄວາມຮ້ອນ, ຄວາມຕ້ອງການຄວາມສົມບູນຂອງສັນຍານ, ຂໍ້ກໍານົດ EMC, ການຕັ້ງຄ່າຊັ້ນແລະຄວາມຕ້ອງການການແບ່ງພື້ນທີ່ໄຟຟ້າ, ແລະ. ໂມດູນພະລັງງານ. ຂໍ້ກໍານົດແລະລັກສະນະອື່ນໆຈະຖືກວິເຄາະຢ່າງລະອຽດ, ແລະຕິດຕາມບັນນາທິການເພື່ອຊອກຫາລາຍລະອຽດ.

ກົດລະບຽບການອອກແບບຮູບແບບ PCB

1. ພາຍໃຕ້ສະຖານະການປົກກະຕິ, ອົງປະກອບທັງຫມົດຄວນໄດ້ຮັບການຈັດລຽງຢູ່ດ້ານດຽວກັນຂອງແຜ່ນວົງຈອນ. ພຽງແຕ່ເມື່ອອົງປະກອບລະດັບສູງສຸດມີຄວາມຫນາແຫນ້ນເກີນໄປ, ບາງອຸປະກອນທີ່ມີຄວາມສູງຈໍາກັດແລະການຜະລິດຄວາມຮ້ອນຕ່ໍາ, ເຊັ່ນ: ຕົວຕ້ານທານຊິບ, ຕົວເກັບປະຈຸຊິບ, ແລະຕົວເກັບປະຈຸຊິບ. ຊິບ IC, ແລະອື່ນໆແມ່ນຖືກຈັດໃສ່ໃນຊັ້ນຕ່ໍາ.

2. ພາຍໃຕ້ການຮັບປະກັນປະສິດທິພາບຂອງໄຟຟ້າ, ອົງປະກອບຄວນຈະຖືກຈັດໃສ່ໃນຕາຂ່າຍໄຟຟ້າແລະຈັດລຽງຕາມຂະຫນານຫຼື perpendicular ກັບກັນແລະກັນເພື່ອໃຫ້ມີຄວາມເປັນລະບຽບຮຽບຮ້ອຍແລະສວຍງາມ. ພາຍໃຕ້ສະຖານະການປົກກະຕິ, ອົງປະກອບບໍ່ໄດ້ຖືກອະນຸຍາດໃຫ້ທັບຊ້ອນກັນ; ການ​ຈັດ​ຕັ້ງ​ຂອງ​ອົງ​ປະ​ກອບ​ຄວນ​ຈະ​ຫນາ​ແຫນ້ນ​, ແລະ​ອົງ​ປະ​ກອບ​ຄວນ​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ຈັດ​ລຽງ​ຕາມ​ຮູບ​ແບບ​ທັງ​ຫມົດ​. ການແຜ່ກະຈາຍແມ່ນເປັນເອກະພາບແລະຫນາແຫນ້ນ.

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

4. ໄລຍະຫ່າງຈາກຂອບຂອງແຜ່ນວົງຈອນໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນບໍ່ຫນ້ອຍກ່ວາ 2MM. ຮູບ​ຮ່າງ​ທີ່​ດີ​ທີ່​ສຸດ​ຂອງ​ແຜ່ນ​ວົງ​ຈອນ​ແມ່ນ​ຮູບ​ສີ່​ແຈ​ສາກ​, ແລະ​ອັດ​ຕາ​ສ່ວນ​ຮູບ​ພາບ​ແມ່ນ 3:2 ຫຼື 4:3​. ໃນ​ເວ​ລາ​ທີ່​ຂະ​ຫນາດ​ຂອງ​ແຜ່ນ​ວົງ​ຈອນ​ມີ​ຂະ​ຫນາດ​ໃຫຍ່​ກ​່​ວາ 200MM ໂດຍ 150MM​, ພິ​ຈາ​ລະ​ນາ​ສິ່ງ​ທີ່​ແຜ່ນ​ວົງ​ຈອນ​ສາ​ມາດ​ທົນ​ທານ​ຕໍ່​ຄວາມ​ເຂັ້ມ​ແຂງ​ກົນ​ຈັກ​.

PCB layout design skills

ໃນການອອກແບບໂຄງຮ່າງຂອງ PCB, ຫນ່ວຍງານຂອງແຜ່ນວົງຈອນຄວນໄດ້ຮັບການວິເຄາະ, ແລະການອອກແບບການຈັດວາງຄວນຈະອີງໃສ່ຫນ້າທີ່ເລີ່ມຕົ້ນ. ເມື່ອຈັດວາງອົງປະກອບທັງຫມົດຂອງວົງຈອນ, ຄວນປະຕິບັດຕາມຫຼັກການດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

1. ຈັດວາງຕຳແໜ່ງຂອງແຕ່ລະໜ່ວຍວົງຈອນທີ່ທຳງານຕາມການໄຫຼວຽນຂອງວົງຈອນ, ເພື່ອໃຫ້ການຈັດວາງໄດ້ສະດວກຕໍ່ການໄຫຼວຽນຂອງສັນຍານ, ແລະ ສັນຍານຖືກຮັກສາໄວ້ໃນທິດທາງດຽວກັນຫຼາຍເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້ [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. ສໍາລັບວົງຈອນທີ່ເຮັດວຽກຢູ່ໃນຄວາມຖີ່ສູງ, ຕົວກໍານົດການກະຈາຍລະຫວ່າງອົງປະກອບຕ້ອງໄດ້ຮັບການພິຈາລະນາ. ໃນວົງຈອນທົ່ວໄປ, ອົງປະກອບຄວນໄດ້ຮັບການຈັດລຽງຕາມຂະຫນານເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້, ເຊິ່ງບໍ່ພຽງແຕ່ສວຍງາມ, ແຕ່ຍັງງ່າຍຕໍ່ການຕິດຕັ້ງແລະງ່າຍຕໍ່ການຜະລິດມະຫາຊົນ.

ວິທີການອອກແບບແລະກວດກາຮູບແບບ PCB

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. ຕໍາແໜ່ງຂອງປຸ່ມປັດ, ຣີເຊັດອຸປະກອນ, ແສງຊີ້ບອກ, ແລະອື່ນໆແມ່ນເຫມາະສົມ, ແລະແຖບ handle ບໍ່ແຊກແຊງອຸປະກອນອ້ອມຂ້າງ.

5. ກອບນອກຂອງກະດານມີ radian ກ້ຽງຂອງ 197mil, ຫຼືຖືກອອກແບບຕາມຮູບແຕ້ມຂະຫນາດໂຄງສ້າງ.

6. ກະດານທໍາມະດາມີຂອບຂະບວນການ 200mil; ດ້ານຊ້າຍແລະຂວາຂອງ backplane ມີຂອບຂະບວນການຫຼາຍກ່ວາ 400mil, ແລະດ້ານເທິງແລະຕ່ໍາມີຂອບຂະບວນການຫຼາຍກ່ວາ 680mil. ການຈັດວາງອຸປະກອນບໍ່ຂັດກັບຕໍາແຫນ່ງເປີດປ່ອງຢ້ຽມ.

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. pin pitch ອຸປະກອນ, ທິດທາງອຸປະກອນ, pitch ອຸປະກອນ, ຫ້ອງສະຫມຸດອຸປະກອນ, ແລະອື່ນໆທີ່ໄດ້ຖືກປຸງແຕ່ງໂດຍການ soldering ຄື້ນໃຊ້ເວລາເຂົ້າໄປໃນບັນຊີຄວາມຕ້ອງການຂອງການ soldering ຄື້ນ.

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. ຊິ້ນສ່ວນ crimping ມີຫຼາຍກ່ວາ 120 mils ໃນໄລຍະທາງຂອງອົງປະກອບ, ແລະບໍ່ມີອຸປະກອນໃນພື້ນທີ່ໂດຍຜ່ານການ crimping ພາກສ່ວນກ່ຽວກັບການເຊື່ອມໂລຫະ.

11. ບໍ່ມີອຸປະກອນສັ້ນລະຫວ່າງອຸປະກອນສູງ, ແລະບໍ່ມີອຸປະກອນ patch ແລະອຸປະກອນ interposing ສັ້ນແລະຂະຫນາດນ້ອຍແມ່ນຖືກຈັດໃສ່ພາຍໃນ 5mm ລະຫວ່າງອຸປະກອນທີ່ມີຄວາມສູງຫຼາຍກ່ວາ 10mm.

12. ອຸປະກອນ Polar ມີຮູບສັນຍາລັກ silkscreen polarity. ທິດທາງ X ແລະ Y ຂອງປະເພດດຽວກັນຂອງອົງປະກອບ plug-in polarized ແມ່ນຄືກັນ.

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

14. ມີ 3 ຕຳແໜ່ງຕົວກະພິບຢູ່ເທິງພື້ນຜິວທີ່ບັນຈຸອຸປະກອນ SMD, ເຊິ່ງວາງຢູ່ໃນຮູບຊົງ “L”. ໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງກາງຂອງຕົວກະພິບຈັດຕໍາແໜ່ງ ແລະຂອບຂອງກະດານແມ່ນຫຼາຍກວ່າ 240 mils.

15. ຖ້າຫາກວ່າທ່ານຕ້ອງການທີ່ຈະເຮັດການປະມວນຜົນ boarding, ການຈັດວາງໄດ້ຖືກພິຈາລະນາເພື່ອອໍານວຍຄວາມສະດວກໃນ boarding ແລະການປຸງແຕ່ງ PCB ແລະປະກອບ.

16. ຂອບບິດ (ຂອບຜິດປົກກະຕິ) ຄວນຕື່ມໃສ່ໃນດ້ວຍວິທີການຂອງ milling grooves ແລະ stamp ຮູ. ຮູສະແຕມເປັນຊ່ອງຫວ່າງທີ່ບໍ່ແມ່ນໂລຫະ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວມີເສັ້ນຜ່າກາງ 40 mils ແລະ 16 mils ຈາກແຂບ.

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. ຮູບແບບໃຊ້ເວລາເຂົ້າໄປໃນບັນຊີຊ່ອງລະບາຍຄວາມຮ້ອນທີ່ສົມເຫດສົມຜົນແລະກ້ຽງ.

4. ຕົວເກັບປະຈຸ electrolytic ຄວນຖືກແຍກອອກຈາກອຸປະກອນຄວາມຮ້ອນສູງຢ່າງຖືກຕ້ອງ.

5. ພິຈາລະນາການກະຈາຍຄວາມຮ້ອນຂອງອຸປະກອນພະລັງງານສູງແລະອຸປະກອນພາຍໃຕ້ gusset.

ອັນທີສາມ, ຄວາມຕ້ອງການຄວາມສົມບູນຂອງສັນຍານຂອງຮູບແບບ

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. ຄວາມໄວສູງແລະຄວາມໄວສູງ, ດິຈິຕອລແລະອະນາລັອກຖືກຈັດລຽງແຍກຕ່າງຫາກຕາມໂມດູນ.

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.

ສີ່, ຂໍ້ກໍານົດ EMC

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. ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການແຊກແຊງທາງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າລະຫວ່າງອຸປະກອນໃນດ້ານການເຊື່ອມໂລຫະຂອງກະດານດຽວແລະກະດານດຽວທີ່ຢູ່ຕິດກັນ, ບໍ່ມີອຸປະກອນທີ່ລະອຽດອ່ອນແລະອຸປະກອນຮັງສີທີ່ເຂັ້ມແຂງຄວນຖືກວາງຢູ່ເທິງການເຊື່ອມຂອງກະດານດຽວ.

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. ວົງຈອນປ້ອງກັນຖືກວາງຢູ່ໃກ້ກັບວົງຈອນການໂຕ້ຕອບ, ປະຕິບັດຕາມຫຼັກການຂອງການປົກປ້ອງທໍາອິດແລະຫຼັງຈາກນັ້ນການກັ່ນຕອງ.

5. ໄລຍະຫ່າງຈາກຕົວປ້ອງກັນແລະໄສ້ປ້ອງກັນກັບຮ່າງກາຍ shielding ແລະ shielding cover ແມ່ນຫຼາຍກ່ວາ 500 mils ສໍາລັບອຸປະກອນທີ່ມີພະລັງງານການຖ່າຍທອດສູງຫຼືຄວາມອ່ອນໄຫວໂດຍສະເພາະ (ເຊັ່ນ: oscillators ໄປເຊຍກັນ, ໄປເຊຍກັນ, ແລະອື່ນໆ).

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. ເມື່ອສອງຊັ້ນສັນຍານຢູ່ຕິດກັນໂດຍກົງ, ຕ້ອງກໍານົດກົດລະບຽບສາຍສາຍຕັ້ງ.

2. ຊັ້ນພະລັງງານຕົ້ນຕໍແມ່ນຢູ່ຕິດກັບຊັ້ນຫນ້າດິນທີ່ສອດຄ້ອງກັນຂອງມັນເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້, ແລະຊັ້ນພະລັງງານໄດ້ປະຕິບັດຕາມກົດລະບຽບ 20H.

3. Each wiring layer has a complete reference plane.

4. ກະດານຫຼາຍຊັ້ນແມ່ນ laminated ແລະວັດສະດຸຫຼັກ (CORE) ແມ່ນ symmetrical ເພື່ອປ້ອງກັນ warping ທີ່ເກີດຈາກການແຜ່ກະຈາຍທີ່ບໍ່ສະເຫມີກັນຂອງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຜິວຫນັງທອງແດງແລະຄວາມຫນາບໍ່ສົມມາດຂອງຂະຫນາດກາງ.

5. ຄວາມຫນາຂອງກະດານບໍ່ຄວນເກີນ 4.5mm. ສໍາລັບຜູ້ທີ່ມີຄວາມຫນາຫຼາຍກ່ວາ 2.5mm ( backplane ຫຼາຍກ່ວາ 3mm), ນັກວິຊາການຄວນຈະຢືນຢັນວ່າບໍ່ມີບັນຫາກັບການປຸງແຕ່ງ PCB, ປະກອບ, ແລະອຸປະກອນ, ແລະຄວາມຫນາຂອງແຜ່ນ PCB ແມ່ນ 1.6mm.

6. ເມື່ອອັດຕາສ່ວນຄວາມຫນາກັບເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງຜ່ານແມ່ນຫຼາຍກ່ວາ 10: 1, ມັນຈະຖືກຢືນຢັນໂດຍຜູ້ຜະລິດ PCB.

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

8. ການປຸງແຕ່ງພະລັງງານແລະຫນ້າດິນຂອງອົງປະກອບທີ່ສໍາຄັນຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການ.

9. ໃນເວລາທີ່ການຄວບຄຸມ impedance ຈໍາເປັນຕ້ອງມີ, ຕົວກໍານົດການກໍານົດຊັ້ນຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການ.

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. ເມື່ອກະດານດຽວສະໜອງພະລັງງານໃຫ້ກັບກະດານຍ່ອຍ, ໃຫ້ວາງວົງຈອນການກັ່ນຕອງທີ່ສອດຄ້ອງກັນຢູ່ໃກ້ກັບປລັກສຽບໄຟຂອງກະດານຍ່ອຍ ແລະ ຊ່ອງສຽບໄຟຂອງກະດານຍ່ອຍ.

Seven, other requirements

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

2. ປັບການມອບຫມາຍ pin ຂອງການຍົກເວັ້ນ, FPGA, EPLD, ຄົນຂັບລົດເມແລະອຸປະກອນອື່ນໆຕາມຜົນໄດ້ຮັບການຈັດວາງເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບການຈັດວາງ.

3. ຮູບແບບການພິຈາລະນາການເພີ່ມຂຶ້ນທີ່ເຫມາະສົມຂອງພື້ນທີ່ຢູ່ໃນສາຍໄຟທີ່ຫນາແຫນ້ນເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການສະຖານະການທີ່ມັນບໍ່ສາມາດນໍາທາງໄດ້.

4. ຖ້າຫາກວ່າວັດສະດຸພິເສດ, ອຸປະກອນພິເສດ (ເຊັ່ນ: 0.5mmBGA, ແລະອື່ນໆ), ແລະຂະບວນການພິເສດໄດ້ຖືກຮັບຮອງເອົາ, ໄລຍະເວລາການຈັດສົ່ງແລະຂະບວນການໄດ້ຖືກພິຈາລະນາຢ່າງເຕັມສ່ວນ, ແລະຢືນຢັນໂດຍຜູ້ຜະລິດ PCB ແລະບຸກຄະລາກອນຂະບວນການ.

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. ຫຼັງຈາກໂຄງຮ່າງສໍາເລັດແລ້ວ, ການແຕ້ມຮູບປະກອບ 1: 1 ໄດ້ຖືກສະຫນອງໃຫ້ພະນັກງານໂຄງການເພື່ອກວດເບິ່ງວ່າການເລືອກຊຸດອຸປະກອນແມ່ນຖືກຕ້ອງກັບຫນ່ວຍງານຂອງອຸປະກອນ.

9. ໃນເວລາເປີດປ່ອງຢ້ຽມ, ຍົນພາຍໃນໄດ້ຖືກພິຈາລະນາທີ່ຈະຖອດອອກ, ແລະພື້ນທີ່ຫ້າມສາຍໄຟທີ່ເຫມາະສົມໄດ້ຖືກຕັ້ງໄວ້.