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.

Šis raksts vispirms iepazīstina ar PCB izkārtojuma projektēšanas noteikumiem un paņēmieniem, un pēc tam paskaidro, kā izveidot un pārbaudīt PCB izkārtojumu, ņemot vērā izkārtojuma DFM prasības, termiskās konstrukcijas prasības, signāla integritātes prasības, EMC prasības, slāņa iestatījumus un strāvas zemējuma sadales prasības un barošanas moduļi. Prasības un citi aspekti tiks detalizēti analizēti, un sekojiet redaktoram, lai uzzinātu sīkāku informāciju.

PCB izkārtojuma projektēšanas noteikumi

1. Normālos apstākļos visiem komponentiem jābūt izvietotiem uz vienas shēmas plates virsmas. Tikai tad, ja augstākā līmeņa komponenti ir pārāk blīvi, var uzstādīt dažas ierīces ar ierobežotu augstumu un zemu siltuma ražošanu, piemēram, mikroshēmu rezistorus, mikroshēmu kondensatorus un mikroshēmu kondensatorus. Uz apakšējā slāņa tiek likts mikroshēmas IC utt.

2. Lai nodrošinātu elektrisko veiktspēju, komponenti ir jānovieto uz režģa un jānovieto paralēli vai perpendikulāri viens otram, lai tie būtu glīti un skaisti. Normālos apstākļos komponentiem nav atļauts pārklāties; komponentu izvietojumam jābūt kompaktam, un komponentiem jābūt izvietotiem visā izkārtojumā. Izplatījums ir vienmērīgs un blīvs.

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

4. Attālums no shēmas plates malas parasti nav mazāks par 2 mm. Vislabākā shēmas plates forma ir taisnstūrveida, un malu attiecība ir 3:2 vai 4:3. Ja shēmas plates izmērs ir lielāks par 200 MM x 150 MM, apsveriet, kāda ir shēmas plates mehāniskā izturība.

PCB layout design skills

PCB izkārtojuma dizainā jāanalizē shēmas plates vienības, un izkārtojuma dizains jābalsta uz palaišanas funkciju. Izkārtojot visas ķēdes sastāvdaļas, jāievēro šādi principi:

1. Sakārtojiet katras funkcionālās shēmas vienības novietojumu atbilstoši ķēdes plūsmai, lai izkārtojums būtu ērts signāla cirkulācijai, un signāls pēc iespējas tiktu turēts vienā virzienā [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. Shēmām, kas darbojas augstās frekvencēs, jāņem vērā sadales parametri starp komponentiem. Vispārīgās shēmās komponenti būtu pēc iespējas vairāk izvietoti paralēli, kas ir ne tikai skaisti, bet arī viegli uzstādāmi un viegli masveidā ražojami.

Kā izstrādāt un pārbaudīt PCB izkārtojumu

1. DFM requirements for layout

1. Ir noteikts optimālais procesa maršruts, un visas ierīces ir novietotas uz tāfeles.

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. Ciparnīcas slēdža, atiestatīšanas ierīces, indikatora gaismas utt. novietojums ir atbilstošs, un rokturis netraucē apkārtējām ierīcēm.

5. Plātnes ārējam rāmim ir gluds radiāns 197mil, vai tas ir izstrādāts saskaņā ar konstrukcijas izmēru zīmējumu.

6. Parastajiem dēļiem ir 200mil procesa malas; aizmugurējās plaknes kreisajā un labajā pusē procesa malas ir lielākas par 400 milj., bet augšējās un apakšējās malas ir lielākas par 680 milj. Ierīces izvietojums nav pretrunā ar loga atvēršanas pozīciju.

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. Ierīces tapas solis, ierīces virziens, ierīces solis, ierīču bibliotēka utt., kas apstrādāti ar viļņu lodēšanu, ņem vērā viļņlodēšanas prasības.

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. Presēšanas daļām ir vairāk nekā 120 jūdzes komponentu virsmas attālumā, un metināšanas virsmas presēšanas detaļu caurejas zonā nav ierīces.

11. Starp augstām ierīcēm nav īsu ierīču, un 5 mm attālumā starp ierīcēm, kuru augstums ir lielāks par 10 mm, nav izvietotas ielāpu ierīces, kā arī īsas un mazas starpierīces.

12. Polar ierīcēm ir polaritātes sietspiedes logotipi. Viena veida polarizēto spraudņa komponentu X un Y virzieni ir vienādi.

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

14. Uz virsmas, kas satur SMD ierīces, atrodas 3 pozicionēšanas kursori, kas novietoti “L” formā. Attālums starp pozicionēšanas kursora centru un tāfeles malu ir lielāks par 240 jūdzēm.

15. Ja nepieciešams veikt iekāpšanas apstrādi, tiek uzskatīts, ka izkārtojums atvieglo iekāpšanu un PCB apstrādi un montāžu.

16. Noslīpētās malas (neparastās malas) jāaizpilda, izmantojot frēzēšanas rievas un štancēšanas caurumus. Zīmoga caurums ir nemetalizēts tukšums, parasti 40 jūdzes diametrā un 16 jūdzes no malas.

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. Izkārtojumā ņemti vērā saprātīgi un vienmērīgi siltuma izkliedes kanāli.

4. Elektrolītiskais kondensators ir pareizi jāatdala no augsta siltuma ierīces.

5. Apsveriet siltuma izkliedi lieljaudas ierīcēm un ierīcēm, kas atrodas zem ieliktņa.

Treškārt, izkārtojuma signāla integritātes prasības

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. Ātrgaitas un zema ātruma, digitālā un analogā tiek sakārtoti atsevišķi atbilstoši moduļiem.

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.

Ceturtkārt, EMC prasības

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. Lai izvairītos no elektromagnētiskiem traucējumiem starp ierīci uz vienas plātnes metināšanas virsmas un blakus esošās vienas plāksnes, uz vienas plāksnes metināšanas virsmas nevajadzētu novietot jutīgas ierīces un spēcīgas starojuma ierīces.

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. Aizsardzības ķēde tiek novietota pie interfeisa ķēdes, ievērojot pirmās aizsardzības un pēc tam filtrēšanas principu.

5. Attālums no ekranēšanas korpusa un ekranēšanas apvalka līdz ekranēšanas korpusam un ekrāna vāka apvalkam ir lielāks par 500 jūdzes ierīcēm ar lielu raidīšanas jaudu vai īpaši jutīgām ierīcēm (piemēram, kristāla oscilatoriem, kristāliem utt.).

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. Ja divi signāla slāņi atrodas tieši blakus viens otram, ir jādefinē vertikālie vadu noteikumi.

2. Galvenais jaudas slānis ir pēc iespējas blakus tam atbilstošajam zemes slānim, un jaudas slānis atbilst 20H noteikumam.

3. Each wiring layer has a complete reference plane.

4. Daudzslāņu plāksnes ir laminētas, un serdes materiāls (CORE) ir simetrisks, lai novērstu deformāciju, ko izraisa nevienmērīgs vara apvalka blīvuma sadalījums un vides asimetrisks biezums.

5. Dēļa biezums nedrīkst pārsniegt 4.5 mm. Tiem, kuru biezums ir lielāks par 2.5 mm (aizmugures panelis ir lielāks par 3 mm), tehniķiem bija jāapstiprina, ka nav nekādu problēmu ar PCB apstrādi, montāžu un aprīkojumu, un PC kartes plates biezums ir 1.6 mm.

6. Ja cauruļu biezuma un diametra attiecība ir lielāka par 10:1, to apstiprinās PCB ražotājs.

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

8. Galveno komponentu jauda un zemes apstrāde atbilst prasībām.

9. Ja nepieciešama pretestības kontrole, slāņa iestatīšanas parametri atbilst prasībām.

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. Kad viena plate piegādā strāvu apakšplatei, novietojiet atbilstošo filtra ķēdi netālu no vienas plates strāvas kontaktligzdas un apakšplates strāvas ieejas.

Seven, other requirements

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

2. Pielāgojiet izslēgšanas, FPGA, EPLD, kopnes draivera un citu ierīču tapu piešķiršanu atbilstoši izkārtojuma rezultātiem, lai optimizētu izkārtojumu.

3. Izkārtojumā ir ņemts vērā atbilstošs telpas palielinājums pie blīvās elektroinstalācijas, lai izvairītos no situācijas, ka to nevar novadīt.

4. Ja tiek pieņemti īpaši materiāli, īpašas ierīces (piemēram, 0.5 mmBGA utt.) un īpaši procesi, piegādes periods un apstrādājamība ir pilnībā ņemta vērā, un to ir apstiprinājuši PCB ražotāji un apstrādes personāls.

5. Ir apstiprināta kontaktspraudņa atbilstošā saikne starp ieliktņa savienotāja virzienu un orientāciju.

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. Pēc izkārtojuma pabeigšanas projekta personālam ir nodrošināts 1:1 montāžas rasējums, lai pārbaudītu, vai ierīces pakotnes izvēle ir pareiza attiecībā pret ierīces entītiju.

9. Pie loga atvēršanas iekšējā plakne ir uzskatīta par ievilktu, un ir izveidota piemērota elektroinstalācijas aizlieguma zona.