Twaalf handige PCB-ontwerpregels en tips om te volgen

1. Zet het belangrijkste deel eerst

Wat is het belangrijkste onderdeel?

Elk onderdeel van de printplaat is belangrijk. Het belangrijkste in de circuitconfiguratie zijn echter deze, je kunt ze “kerncomponenten” noemen. Denk aan connectoren, schakelaars, stopcontacten, enz. In uw PCB lay-out, zet de meeste van deze componenten eerst.

ipcb

2. Maak de kern / grote componenten het centrum van de PCB-lay-out

De kerncomponent is de component die de belangrijke functie van het circuitontwerp realiseert. Maak ze het middelpunt van uw PCB-lay-out. Als het onderdeel groot is, moet het ook in de lay-out worden gecentreerd. Plaats vervolgens andere elektrische componenten rond de kern/grote componenten.

3. Twee korte en vier aparte

Uw PCB-layout moet zoveel mogelijk voldoen aan de volgende zes vereisten. De totale bedrading moet kort zijn. Het sleutelsignaal moet kort zijn. De hoogspannings- en hoogstroomsignalen zijn volledig gescheiden van de laagspannings- en laagstroomsignalen. Het analoge signaal en het digitale signaal zijn gescheiden in het circuitontwerp. Het hoogfrequente signaal en het laagfrequente signaal zijn gescheiden. De hoogfrequente delen moeten van elkaar worden gescheiden en de onderlinge afstand moet zo groot mogelijk zijn.

4. Lay-out standaard-uniform, evenwichtig en mooi

De standaard printplaat is uniform, zwaartekracht-gebalanceerd en mooi. Houd bij het optimaliseren van de printlay-out rekening met deze norm. Uniformiteit betekent dat de componenten en bedrading gelijkmatig zijn verdeeld in de printplaatlay-out. Als de lay-out uniform is, moet de zwaartekracht ook in evenwicht zijn. Dit is belangrijk omdat een gebalanceerde PCB stabiele elektronische producten kan produceren.

5. Voer eerst signaalbescherming uit en filter dan

PCB zendt verschillende signalen uit en verschillende onderdelen erop zenden hun eigen signalen uit. Daarom moet u eerst het signaal van elk onderdeel beschermen en signaalinterferentie voorkomen, en vervolgens overwegen de schadelijke golven van elektronische onderdelen te filteren. Onthoud altijd deze regel. Wat te doen volgens deze regel? Mijn suggestie is om de filter-, beschermings- en isolatievoorwaarden van het interfacesignaal dicht bij de interfaceconnector te plaatsen. Signaalbescherming wordt eerst uitgevoerd en vervolgens wordt gefilterd.

6. Bepaal zo vroeg mogelijk de grootte en het aantal lagen van de printplaat

Bepaal de grootte van de printplaat en het aantal bedradingslagen in de vroege stadia van de PCB-lay-out. het is noodzakelijk. De reden is als volgt. Deze lagen en stapels hebben een directe invloed op de bedrading en impedantie van de gedrukte circuitlijnen. Bovendien, als de grootte van de printplaat wordt bepaald, moeten de stapel en de breedte van de gedrukte circuitlijnen worden bepaald om het verwachte PCB-ontwerpeffect te bereiken. Het is het beste om zoveel mogelijk circuitlagen aan te brengen en het koper gelijkmatig te verdelen.

7. Bepaal de ontwerpregels en -beperkingen voor PCB’s:

Om routering met succes uit te voeren, moet u zorgvuldig de ontwerpvereisten overwegen en de routeringstool laten werken onder de juiste regels en beperkingen, wat een grote invloed zal hebben op de prestaties van de routeringstool. Dus wat moet ik doen? Volgens prioriteit worden alle signaallijnen met speciale vereisten geclassificeerd. Hoe hoger de prioriteit, hoe strenger de regels voor de signaalleiding. Deze regels omvatten de breedte van de printlijnen, het maximale aantal via’s, parallellisme, wederzijdse beïnvloeding tussen signaallijnen en laagbeperkingen.

8. Bepaal DFM-regels voor componentlay-out

DFM is de afkorting van “design for manufacturability” en “design for manufacturing”. DFM-regels hebben een grote invloed op de lay-out van onderdelen, met name de optimalisatie van het autoassemblageproces. Als de assemblageafdeling of het PCB-assemblagebedrijf bewegende componenten toelaat, kan de schakeling worden geoptimaliseerd om de automatische routering te vereenvoudigen. Als u niet zeker bent van de DFM-regels, kunt u een gratis DFM-service krijgen van PCBONLINE. De regels omvatten:

In de PCB-layout moet het ontkoppelingscircuit van de voeding in de buurt van het relevante circuit worden geplaatst, niet het voedingsgedeelte. Anders zal het het bypass-effect beïnvloeden en de pulserende stroom op de voedingslijn en de grondlijn doen stromen, waardoor interferentie ontstaat.

Voor de richting van de voeding in het circuit, moet de voeding van de laatste fase naar de vorige fase zijn en moet de filtercondensator van de voeding in de buurt van de laatste fase worden geplaatst.

Als u voor sommige hoofdstroombedrading de stroom wilt ontkoppelen of meten tijdens het debuggen en testen, moet u een stroomopening op de printplaatlijn instellen tijdens de lay-out van de PCB.

Bovendien moet de stabiele voeding, indien mogelijk, op een aparte printplaat worden geplaatst. Als de voeding en het circuit zich op een printplaat bevinden, scheid dan de onderdelen van de voeding en het circuit en vermijd het gebruik van een gemeenschappelijke aardedraad.

Waarom?

Omdat we geen storing willen veroorzaken. Bovendien kan op deze manier de belasting worden losgekoppeld tijdens onderhoud, waardoor het niet nodig is om een ​​deel van de printlijn door te snijden en de printplaat te beschadigen.

9. Elke gelijkwaardige opbouwmontage heeft ten minste één doorgaand gat

Tijdens het fan-out-ontwerp moet er ten minste één doorgaand gat zijn voor elke oppervlaktemontage die overeenkomt met het onderdeel. Op deze manier kunt u, wanneer u meer verbindingen nodig heeft, interne verbindingen, online testen en herverwerking van het circuit op de printplaat afhandelen.

10. Handmatige bedrading vóór automatische bedrading

In het verleden, in het verleden, was het altijd handmatige bedrading, wat altijd een noodzakelijk proces was voor het ontwerpen van printplaten.

Waarom?

Zonder handmatige bedrading kan de automatische bedradingstool de bedrading niet met succes voltooien. Met handmatige bedrading creëert u een pad dat de basis vormt voor automatische bedrading.

Dus hoe handmatig te routeren?

Mogelijk moet u enkele belangrijke netten in de lay-out uitkiezen en repareren. Routeer sleutelsignalen eerst handmatig of met behulp van automatische routeringstools. Sommige elektrische parameters (zoals verdeelde inductantie) moeten zo klein mogelijk worden ingesteld. Controleer vervolgens de bedrading van sleutelsignalen of vraag andere ervaren technici of PCBONLINE om te helpen controleren. Als er geen probleem is met de bedrading, bevestig dan de draden op de printplaat en begin automatisch met het routeren van andere signalen.

Voorzorgsmaatregelen:

Vanwege de impedantie van de aardingsdraad zal er een gemeenschappelijke impedantie-interferentie van het circuit zijn.

11. Stel beperkingen en regels in voor automatische routering

Tegenwoordig zijn automatische routeringstools erg krachtig. Als beperkingen en regels op de juiste manier zijn ingesteld, kunnen ze bijna 100% routering voltooien.

Natuurlijk moet u eerst de invoerparameters en effecten van de automatische routeringstool begrijpen.

Om signaallijnen te routeren, moeten algemene regels worden aangenomen, dat wil zeggen dat de lagen waar het signaal doorheen gaat en het aantal doorgaande gaten wordt bepaald door het instellen van beperkingen en niet-toegestane bedradingsgebieden. Volgens deze regel kunnen automatische routeringstools werken zoals u verwacht.

Wanneer u een deel van het PCB-ontwerpproject voltooit, bevestig het dan op de printplaat om te voorkomen dat het wordt beïnvloed door het volgende deel van de bedrading. Het aantal routes hangt af van de complexiteit van het circuit en de algemene regels.

Voorzorgsmaatregelen:

Als de automatische routeringstool de signaalroutering niet voltooit, moet u doorgaan met zijn werk om de resterende signalen handmatig te routeren.

12. Routering optimaliseren

Als de signaallijn die wordt gebruikt voor de beperking erg lang is, zoek dan redelijke en onredelijke lijnen en verkort de bedrading zo veel mogelijk en verminder het aantal doorgaande gaten.

Conclusie

Naarmate elektronische producten geavanceerder worden, moeten elektrische en elektronische ingenieurs meer vaardigheden op het gebied van PCB-ontwerp beheersen. Als u de bovenstaande 12 PCB-ontwerpregels en -technieken begrijpt en deze zoveel mogelijk volgt, zult u merken dat PCB-lay-out niet langer moeilijk is.