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 ПХБ 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.

Оваа статија најпрво ги воведува правилата и техниките за дизајнирање на распоредот на ПХБ, а потоа објаснува како да се дизајнира и прегледа распоредот на ПХБ, од барањата за DFM на распоредот, барањата за термички дизајн, барањата за интегритет на сигналот, барањата за ЕМС, поставките на слојот и барањата за поделба на моќноста на земјата, и модули за напојување. Барањата и другите аспекти ќе бидат детално анализирани и следете го уредникот за да ги дознаете деталите.

Правила за дизајнирање на распоред на ПХБ

1. Во нормални околности, сите компоненти треба да се наредени на иста површина на плочката. Само кога компонентите од највисоко ниво се премногу густи, може да се инсталираат некои уреди со ограничена висина и ниско производство на топлина, како што се отпорници на чипови, кондензатори за чипови и кондензатори за чипови. На долниот слој се ставаат чип IC итн.

2. Под премиса за обезбедување на електрични перформанси, компонентите треба да се постават на решетката и да се наредени паралелно или нормално едни на други за да бидат уредни и убави. Во нормални околности, компонентите не смеат да се преклопуваат; распоредот на компонентите треба да биде компактен, а компонентите да бидат распоредени на целиот распоред. Распределбата е униформа и густа.

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

4. Растојанието од работ на таблата обично не е помало од 2MM. Најдобрата форма на колото е правоаголна, а соодносот е 3:2 или 4:3. Кога големината на колото е поголема од 200mm за 150MM, размислете што може да издржи плочката на колото Механичка сила.

PCB layout design skills

Во дизајнот на распоредот на ПХБ, треба да се анализираат единиците на колото, а дизајнот на распоредот треба да се базира на стартната функција. При поставување на сите компоненти на колото, треба да се почитуваат следниве принципи:

1. Наредете ја положбата на секоја функционална единица на колото според протокот на колото, така што распоредот е погоден за циркулација на сигналот, а сигналот се одржува во иста насока колку што е можно повеќе [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. За кола кои работат на високи фреквенции, мора да се земат предвид параметрите на дистрибуција помеѓу компонентите. Во општите кола, компонентите треба да се наредени паралелно колку што е можно, што не само што е убаво, туку е и лесно за инсталирање и лесно за масовно производство.

Како да го дизајнирате и прегледате распоредот на ПХБ

1. DFM requirements for layout

1. Одредена е оптималната маршрута на процесот и сите уреди се поставени на таблата.

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. Позицијата на прекинувачот за бирање, уредот за ресетирање, индикаторското светло итн. е соодветна, а рачката не пречи на околните уреди.

5. Надворешната рамка на таблата има мазен радијан од 197mil, или е дизајнирана според цртежот со структурна големина.

6. Обичните табли имаат процесни рабови од 200 мил; левата и десната страна на задната рамнина имаат процесни рабови поголеми од 400 мил., а горните и долните страни имаат процесни рабови поголеми од 680 мил. Поставувањето на уредот не е во конфликт со положбата за отворање на прозорецот.

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. Висината на пинот на уредот, насоката на уредот, висината на уредот, библиотеката на уреди итн. кои се обработени со лемење со бранови ги земаат предвид барањата за лемење со бранови.

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. Деловите за стегање имаат повеќе од 120 милји во растојанието од површината на компонентата и нема уред во проодната област на деловите за стегање на површината за заварување.

11. Нема кратки уреди помеѓу високи уреди, а не се поставуваат уреди за закрпи и кратки и мали интерпонирачки уреди на растојание од 5 mm помеѓу уредите со висина поголема од 10 mm.

12. Поларните уреди имаат логоа на свилен екран со поларитет. Насоките X и Y на истиот тип на поларизирани приклучни компоненти се исти.

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

14. На површината има 3 покажувачи за позиционирање кои содржат SMD уреди, кои се поставени во форма „L“. Растојанието помеѓу центарот на курсорот за позиционирање и работ на таблата е поголемо од 240 милји.

15. Ако треба да направите обработка на качување, се смета дека распоредот го олеснува качувањето и обработката и склопувањето на ПХБ.

16. Исечените рабови (ненормални рабови) треба да се пополнат со помош на жлебови за глодање и дупки за печат. Дупката за печат е неметализирана празнина, генерално 40 милји во дијаметар и 16 милји од работ.

17. The test points used for debugging have been added in the schematic diagram, and they are placed appropriately in the layout.

Второ, барањата за термички дизајн на изгледот

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. Распоредот ги зема предвид разумните и мазни канали за дисипација на топлина.

4. Електролитскиот кондензатор треба правилно да се одвои од уредот со висока топлина.

5. Размислете за дисипација на топлина на уредите и уредите со голема моќност под гумата.

Трето, барањата за интегритет на сигналот на изгледот

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. Брзите и ниските брзини, дигиталните и аналогните се подредени одделно според модулите.

5. Одредете ја тополошката структура на магистралата врз основа на резултатите од анализата и симулацијата или постојното искуство за да се осигурате дека се исполнети барањата на системот.

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.

Четири, барања за ЕМС

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. За да се избегнат електромагнетни пречки помеѓу уредот на површината за заварување на едната плоча и соседната единечна плоча, на површината за заварување на едната плоча не треба да се поставуваат чувствителни уреди и уреди со силно зрачење.

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. Заштитното коло се поставува во близина на колото на интерфејсот, следејќи го принципот на прва заштита, а потоа филтрирање.

5. Растојанието од заштитното тело и заштитната обвивка до заштитното тело и заштитната обвивка е повеќе од 500 милји за уредите со висока преносна моќ или особено чувствителни (како што се кристални осцилатори, кристали итн.).

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. Кога два слоја на сигнал се директно соседни еден до друг, мора да се дефинираат правилата за вертикално поврзување.

2. Главниот енергетски слој е во непосредна близина на неговиот соодветен заземјен слој колку што е можно повеќе, а слојот за моќност го исполнува правилото 20H.

3. Each wiring layer has a complete reference plane.

4. Повеќеслојните плочи се ламинирани и материјалот на јадрото (CORE) е симетричен за да се спречи искривување предизвикано од нерамномерна распределба на густината на бакарната кожа и асиметричната дебелина на медиумот.

5. Дебелината на таблата не треба да надминува 4.5 mm. За оние со дебелина поголема од 2.5 мм (задната рамнина поголема од 3 мм), техничарите требаше да потврдат дека нема проблем со обработката, склопувањето и опремата на ПХБ, а дебелината на плочата на компјутерската картичка е 1.6 мм.

6. Кога односот дебелина-дијаметар на виа е поголем од 10:1, тоа ќе биде потврдено од производителот на ПХБ.

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

8. Моќта и обработката на земјата на клучните компоненти ги задоволуваат барањата.

9. Кога е потребна контрола на импедансата, параметрите за поставување на слојот ги исполнуваат барањата.

Six, power module requirements

1. Распоредот на делот за напојување гарантира дека влезните и излезните линии се мазни и не се вкрстуваат.

2. Кога единечната табла ја напојува подтаблата со струја, поставете го соодветното коло на филтерот во близина на штекерот за напојување на едната плоча и доводот за напојување на потплочката.

Седум, други барања

1. Распоредот ја зема предвид целокупната мазност на жиците, а главниот проток на податоци е разумен.

2. Прилагодете ги назначувањата на пиновите на исклучувањето, FPGA, EPLD, возачот на автобусот и другите уреди според резултатите од распоредот за да го оптимизирате распоредот.

3. Распоредот го зема предвид соодветното зголемување на просторот кај густите жици за да се избегне ситуацијата да не може да се пренасочи.

4. Доколку се усвојат специјални материјали, специјални уреди (како 0.5 mmBGA, итн.) и специјални процеси, периодот на испорака и обработливоста се целосно разгледани и потврдени од производителите на ПХБ и персоналот во процесот.

5. Соодветниот однос на иглата на приклучокот за гума е потврден за да се спречи обратна насока и ориентација на конекторот на гумата.

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. По завршувањето на распоредот, обезбеден е цртеж на склопување 1:1 за проектниот персонал за да провери дали изборот на пакетот на уредот е точен во однос на ентитетот на уредот.

9. На отворањето на прозорецот се смета дека внатрешната рамнина е повлечена и е поставена соодветна зона за забрана на жици.