Proses reka bentuk PCB asas umum adalah seperti berikut: persiapan awal -> reka bentuk struktur PCB -> susun atur PCB -> pendawaian -> pengoptimuman pendawaian dan sablon sutera -> pemeriksaan rangkaian dan pemeriksaan DRC dan pemeriksaan struktur -> pembuatan plat.
Persiapan awal.
Ini termasuk menyediakan katalog dan skema. “Sekiranya anda ingin melakukan pekerjaan dengan baik, anda mesti mengasah alat anda terlebih dahulu. “Untuk membuat papan yang baik, Anda tidak hanya harus merancang prinsipnya, tetapi juga menggambar dengan baik. Sebelum merancang PCB, sediakan terlebih dahulu perpustakaan komponen skema Sch dan PCB. Perpustakaan komponen boleh menjadi Protel (banyak burung lama elektronik adalah Protel pada masa itu), tetapi sukar untuk mencari yang sesuai. Lebih baik membuat perpustakaan komponen mengikut data ukuran standard dari peranti yang dipilih. Pada prinsipnya, buat perpustakaan komponen PCB terlebih dahulu, dan kemudian perpustakaan komponen sch. Perpustakaan komponen PCB mempunyai keperluan tinggi, yang secara langsung mempengaruhi pemasangan papan; Keperluan perpustakaan komponen SCH agak longgar. Perhatikan hanya untuk menentukan atribut pin dan hubungan yang sesuai dengan komponen PCB. PS: perhatikan pin tersembunyi di perpustakaan standard. Kemudian ada reka bentuk skematik. Apabila anda sudah bersedia, anda sudah bersedia untuk memulakan reka bentuk PCB.
Kedua: Reka bentuk struktur PCB.
Pada langkah ini, sesuai dengan ukuran papan litar yang ditentukan dan pelbagai kedudukan mekanikal, lukis permukaan PCB di persekitaran reka bentuk PCB, dan letakkan penyambung, kunci / suis, lubang skru, lubang pemasangan, dan lain-lain sesuai dengan keperluan kedudukan. Dan pertimbangkan sepenuhnya dan tentukan kawasan pendawaian dan kawasan bukan pendawaian (seperti berapa luas kawasan di sekitar lubang skru milik kawasan bukan pendawaian).
Ketiga: Susun atur PCB.
Susun aturnya adalah untuk meletakkan peranti di papan. Pada masa ini, jika semua persiapan yang disebutkan di atas selesai, anda boleh menghasilkan jadual rangkaian (Reka bentuk -> buat netlist) pada rajah skematik, dan kemudian import jadual rangkaian (Reka Bentuk -> Muatkan jaring) pada rajah PCB. Anda dapat melihat bahawa semua peranti ditumpuk, dan terdapat wayar terbang di antara pin untuk meminta sambungan. Kemudian anda boleh susun atur peranti. Susun atur am hendaklah dilaksanakan mengikut prinsip berikut:
Z Pengezonan yang munasabah mengikut prestasi elektrik, umumnya dibahagikan kepada: kawasan litar digital (iaitu takut gangguan dan menghasilkan gangguan), kawasan litar analog (takut gangguan) dan kawasan pemacu kuasa (sumber gangguan);
② Litar yang menyelesaikan fungsi yang sama hendaklah diletakkan sedekat mungkin, dan semua komponen harus disesuaikan untuk memastikan pendawaian sederhana; Pada masa yang sama, atur kedudukan relatif antara blok fungsional untuk membuat hubungan antara blok berfungsi ringkas;
③. untuk komponen dengan kualiti tinggi, kedudukan pemasangan dan kekuatan pemasangan harus dipertimbangkan; Elemen pemanasan hendaklah diletakkan secara berasingan dari elemen sensitif suhu, dan langkah-langkah perolakan terma akan dipertimbangkan apabila perlu;
Driver Pemandu I / O hendaklah dekat dengan tepi papan bercetak dan penyambung keluar sejauh mungkin;
Generator Penjana jam (seperti pengayun kristal atau pengayun jam) hendaklah sedekat mungkin dengan peranti menggunakan jam;
Capac Kapasitor pemisah (kapasitor batu tunggal dengan prestasi frekuensi tinggi yang baik biasanya digunakan) harus ditambahkan antara pin input kuasa setiap litar bersepadu dan tanah; Apabila ruang papan litar padat, kapasitor tantalum juga dapat ditambahkan di sekitar beberapa litar bersepadu.
⑦. diod pelepasan (1N4148) hendaklah ditambah pada gegelung geganti;
Layout Susun atur hendaklah seimbang, padat dan teratur, dan tidak berat atau berat atas
“”
—— Perhatian khusus diperlukan
Semasa meletakkan komponen, ukuran sebenar (luas dan tinggi) komponen dan kedudukan relatif antara komponen mesti dipertimbangkan untuk memastikan prestasi elektrik papan litar dan kemungkinan dan kemudahan pengeluaran dan pemasangan. Pada saat yang sama, dengan alasan bahawa prinsip-prinsip di atas dapat dicerminkan, penempatan komponen harus diubah suai dengan tepat untuk membuatnya rapi dan cantik. Komponen serupa harus diletakkan dengan rapi Dalam arah yang sama, komponen tidak boleh “tersebar”.
Langkah ini berkaitan dengan gambaran keseluruhan papan dan kesukaran pendawaian pada langkah seterusnya, jadi kita harus berusaha keras untuk mempertimbangkannya. Semasa susun atur, pendawaian awal dapat dibuat untuk tempat yang tidak pasti dan dipertimbangkan sepenuhnya.
Keempat: pendawaian.
Pendawaian adalah proses penting dalam keseluruhan reka bentuk PCB. Ini secara langsung akan mempengaruhi prestasi PCB. Dalam proses reka bentuk PCB, pendawaian umumnya dibahagikan kepada tiga alam: yang pertama adalah pendawaian, yang merupakan syarat asas reka bentuk PCB. Sekiranya garisan tidak bersambung dan ada garis terbang, ia akan menjadi papan yang tidak berkelayakan. Boleh dikatakan bahawa ia belum diperkenalkan. Yang kedua adalah kepuasan prestasi elektrik. Ini adalah standard untuk mengukur sama ada papan litar bercetak berkelayakan. Ini untuk menyesuaikan pendawaian selepas pendawaian dengan teliti untuk mencapai prestasi elektrik yang baik. Kemudian ada keindahan. Sekiranya pendawaian anda disambungkan, tidak ada tempat untuk mempengaruhi prestasi peralatan elektrik, tetapi sekilas, ia tidak berfungsi pada masa lalu, ditambah dengan warna-warni dan berwarna-warni, walaupun prestasi elektrik anda baik, ia masih merupakan bahagian sampah di mata orang lain. Ini membawa ketidaknyamanan kepada pengujian dan penyelenggaraan. Pendawaian harus kemas dan seragam, tidak bersilang dan tidak teratur. Ini harus dilaksanakan dengan syarat memastikan prestasi elektrik dan memenuhi keperluan individu lain, jika tidak, ia akan meninggalkan asasnya. Prinsip-prinsip berikut mesti dipatuhi semasa pendawaian:
① Secara amnya, kabel elektrik dan wayar arde hendaklah disambungkan terlebih dahulu untuk memastikan prestasi elektrik papan litar. Dalam jarak yang dibenarkan, lebar bekalan kuasa dan wayar tanah dilebarkan sebanyak mungkin. Lebih baik wayar tanah lebih lebar daripada lebar talian kuasa. Hubungan mereka adalah: wayar tanah> talian kuasa> garis isyarat. Secara amnya, lebar garis isyarat adalah 0.2 ~ 0.3mm, lebar halus boleh mencapai 0.05 ~ 0.07mm, dan talian kuasa umumnya 1.2 ~ 2.5mm. Untuk PCB litar digital, wayar tanah yang luas dapat digunakan untuk membentuk litar, iaitu untuk membentuk rangkaian tanah (tanah litar analog tidak dapat digunakan dengan cara ini)
② Wayar dengan syarat yang ketat (seperti garis frekuensi tinggi) hendaklah disambungkan terlebih dahulu, dan garisan sisi hujung input dan hujung keluaran hendaklah mengelakkan selari bersebelahan untuk mengelakkan gangguan pantulan. Sekiranya perlu, wayar tanah harus ditambah untuk pengasingan. Pendawaian dua lapisan bersebelahan hendaklah tegak lurus satu sama lain dan selari, yang mudah menghasilkan gandingan parasit.
Shell Cangkang pengayun harus dibumikan, dan garis jam secepat mungkin, dan tidak berada di mana-mana. Di bawah litar ayunan jam dan litar logik berkelajuan tinggi khas, luas bumi harus ditingkatkan, dan garis isyarat lain tidak boleh diambil untuk menjadikan medan elektrik di sekitarnya hampir dengan sifar;
④ Pendawaian garis putus 45o harus digunakan sejauh mungkin, dan pendawaian garis putus 90o tidak boleh digunakan untuk mengurangkan sinaran isyarat frekuensi tinggi. Arka berganda juga harus digunakan untuk saluran dengan keperluan tinggi)
⑤ Tiada garis isyarat yang membentuk gelung. Sekiranya tidak dapat dielakkan, gelung hendaklah sekecil mungkin; Kekalahan garis isyarat hendaklah sesedikit mungkin;
Lines Garis kunci hendaklah sesingkat dan setebal mungkin, dan kawasan pelindung hendaklah ditambahkan pada kedua-dua belah pihak.
⑦ Ketika memancarkan sinyal sensitif dan isyarat jalur medan kebisingan melalui kabel rata, ia akan dihalakan keluar dengan cara “wayar ground ground wire signal”.
⑧ Titik ujian disediakan untuk isyarat utama untuk memudahkan pengeluaran, penyelenggaraan dan pengesanan
⑨. setelah pendawaian skematik selesai, pendawaian hendaklah dioptimumkan; Pada masa yang sama, setelah pemeriksaan jaringan awal dan pemeriksaan DRC betul, isi kawasan yang tidak berwayar dengan wayar tanah, gunakan kawasan lapisan tembaga yang besar sebagai wayar tanah, dan sambungkan tempat-tempat yang tidak digunakan dengan tanah pada papan cetak sebagai wayar tanah. Atau ia boleh dibuat menjadi papan multilayer, dan bekalan kuasa dan kawat tanah masing-masing menempati satu tingkat.
—— Keperluan proses pendawaian PCB
①. garisan
Secara amnya, lebar garis isyarat adalah 0.3mm (12mil), dan lebar talian kuasa ialah 0.77mm (30mil) atau 1.27mm (50mil); Jarak antara garisan dan antara garisan dan pad lebih besar daripada atau sama dengan 0.33mm (13mil). Dalam aplikasi praktikal, jika keadaan mengizinkan, tingkatkan jarak;
Apabila kepadatan pendawaian tinggi, boleh dipertimbangkan (tetapi tidak disyorkan) untuk menggunakan dua wayar antara pin IC. Lebar wayar adalah 0.254mm (10mil), dan jarak wayar tidak kurang dari 0.254mm (10mil). Dalam keadaan khas, apabila pin peranti padat dan lebarnya sempit, jarak garis dan garis dapat dikurangkan dengan tepat.
②. PAD
Keperluan asas untuk pad dan melalui adalah seperti berikut: diameter pad hendaklah lebih besar daripada 0.6mm daripada lubang; Sebagai contoh, untuk perintang pin umum, kapasitor dan litar bersepadu, ukuran cakera / lubang adalah 1.6mm / 0.8mm (63mil / 32mil), dan soket, pin dan diod 1N4007 adalah 1.8mm / 1.0mm (71mil / 39mil). Dalam aplikasi praktikal, ia harus ditentukan mengikut ukuran komponen sebenar. Sekiranya boleh, ukuran pad dapat ditingkatkan dengan tepat;
Aperture pemasangan komponen yang dirancang pada PCB hendaklah lebih kurang 0.2 ~ 0.4mm lebih besar daripada ukuran sebenar pin komponen.
③. melalui
Secara amnya 1.27mm / 0.7mm (50mil / 28mil);
Apabila kepadatan pendawaian tinggi, ukuran melalui dapat dikurangkan dengan tepat, tetapi tidak boleh terlalu kecil. 1.0mm / 0.6mm (40mil / 24mil) boleh dipertimbangkan.
④. keperluan jarak pad, wayar dan melalui
PAD dan VIA? ≥ 0.3mm (12mil)
PAD dan PAD? ≥ 0.3mm (12mil)
PAD dan TRACK? ≥ 0.3mm (12mil)
TRACK dan TRACK? ≥ 0.3mm (12mil)
Apabila ketumpatan tinggi:
PAD dan VIA? ≥ 0.254mm (10mil)
PAD dan PAD? ≥ 0.254mm (10mil)
PAD dan TRACK? ≥? 0.254mm (10 juta)
TRACK dan TRACK? ≥? 0.254mm (10 juta)
Kelima: pengoptimuman pendawaian dan percetakan skrin sutera.
“Tidak baik, hanya lebih baik”! Tidak kira sekeras mana pun anda berusaha merancang, apabila anda selesai melukis, anda masih akan merasakan bahawa banyak tempat dapat diubah suai. Pengalaman reka bentuk umum adalah bahawa masa untuk mengoptimumkan pendawaian adalah dua kali daripada pendawaian awal. Setelah anda merasa tidak ada yang boleh diubah, anda boleh meletakkan tembaga (tempat -> satah poligon). Tembaga pada umumnya dilapisi dengan dawai tanah (perhatikan pemisahan tanah analog dan tanah digital), dan bekalan kuasa juga dapat diletakkan ketika meletakkan papan berlapis. Untuk percetakan skrin sutera, perhatikan agar tidak disekat oleh peranti atau dikeluarkan oleh vias dan alas. Pada masa yang sama, reka bentuk harus menghadap ke permukaan komponen, dan kata-kata di bahagian bawah harus dicerminkan untuk menghindari membingungkan lapisan.
Keenam: pemeriksaan rangkaian dan pemeriksaan DRC dan pemeriksaan struktur.
Pertama, pada premis bahawa reka bentuk skema litar betul, periksa semula hubungan sambungan fizikal antara fail rangkaian PCB yang dihasilkan dan fail rangkaian skematik, dan betulkan tepat pada masanya reka bentuk mengikut hasil fail output untuk memastikan kebenaran hubungan sambungan pendawaian ;
Setelah pemeriksaan rangkaian dilalui dengan betul, DRC periksa reka bentuk PCB, dan perbetulkan reka bentuk tepat pada waktunya sesuai dengan hasil fail output untuk memastikan prestasi elektrik pendawaian PCB. Struktur pemasangan mekanikal PCB akan diperiksa dan disahkan selanjutnya.
Ketujuh: pembuatan pinggan.
Sebelum itu, perlu ada proses audit.
Reka bentuk PCB adalah ujian minda. Sesiapa yang mempunyai minda dan pengalaman yang tinggi, papan yang dirancang adalah baik. Oleh itu, kita harus sangat berhati-hati dalam reka bentuk, mempertimbangkan sepenuhnya pelbagai faktor (contohnya, banyak orang tidak menganggap kemudahan penyelenggaraan dan pemeriksaan), terus bertambah baik, dan kita akan dapat merancang papan yang baik.