Hoe pcb-weergave-elementen ontwerpen?

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.

ipcb

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.

Dit artikel introduceert eerst de ontwerpregels en -technieken voor de PCB-lay-out en legt vervolgens uit hoe de PCB-lay-out moet worden ontworpen en geïnspecteerd, van de DFM-vereisten van de lay-out, thermische ontwerpvereisten, signaalintegriteitsvereisten, EMC-vereisten, laaginstellingen en vereisten voor vermogensaarding, en voedingsmodules. De eisen en andere aspecten zullen in detail worden geanalyseerd en de redacteur volgen om de details te achterhalen.

Ontwerpregels voor PCB-lay-out

1. Under normal circumstances, all components should be arranged on the same surface of the circuit board. Only when the top-level components are too dense, can some devices with limited height and low heat generation, such as chip resistors, chip capacitors, and chip capacitors, be installed. Chip IC, etc. are placed on the lower layer.

2. Onder de premisse van het waarborgen van de elektrische prestaties, moeten de componenten op het rooster worden geplaatst en evenwijdig aan of loodrecht op elkaar worden geplaatst om netjes en mooi te zijn. Onder normale omstandigheden mogen de componenten elkaar niet overlappen; de opstelling van de componenten moet compact zijn en de componenten moeten over de hele lay-out worden gerangschikt. De verdeling is uniform en dicht.

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

4. De afstand van de rand van de printplaat is over het algemeen niet minder dan 2 MM. De beste vorm van de printplaat is rechthoekig en de beeldverhouding is 3:2 of 4:3. Wanneer de afmeting van de printplaat groter is dan 200 MM bij 150 MM, overweeg dan wat de printplaat kan weerstaan ​​Mechanische sterkte.

PCB layout design skills

In het lay-outontwerp van de PCB moeten de eenheden van de printplaat worden geanalyseerd en moet het lay-outontwerp gebaseerd zijn op de startfunctie. Bij het opstellen van alle componenten van het circuit moet aan de volgende principes worden voldaan:

1. Rangschik de positie van elke functionele circuiteenheid volgens de circuitstroom, zodat de lay-out handig is voor signaalcirculatie en het signaal zoveel mogelijk in dezelfde richting wordt gehouden [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. Voor circuits die op hoge frequenties werken, moet rekening worden gehouden met de distributieparameters tussen componenten. Over het algemeen moeten componenten zoveel mogelijk parallel worden geplaatst, wat niet alleen mooi is, maar ook gemakkelijk te installeren en gemakkelijk in massa te produceren.

Hoe de PCB-layout te ontwerpen en te inspecteren?

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. De positie van de draaischakelaar, het resetapparaat, het indicatielampje, enz. Is geschikt en het stuur interfereert niet met de omringende apparaten.

5. Het buitenste frame van het bord heeft een gladde radiaal van 197 mil, of is ontworpen volgens de structurele maattekening.

6. Gewone platen hebben procesranden van 200 mil; de linker- en rechterkant van de backplane hebben procesranden van meer dan 400 mil, en de boven- en onderkant hebben procesranden van meer dan 680 mil. De plaatsing van het apparaat is niet in strijd met de openingspositie van het raam.

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. De pin-pitch van het apparaat, de richting van het apparaat, de pitch van het apparaat, de apparaatbibliotheek, enz. Die zijn verwerkt door golfsolderen, houden rekening met de vereisten van golfsolderen.

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. De krimponderdelen hebben een afstand van meer dan 120 mils in de oppervlakte van het onderdeel en er is geen apparaat in het doorgaande gebied van de krimponderdelen op het lasoppervlak.

11. Er zijn geen korte apparaten tussen hoge apparaten en er zijn geen patchapparaten en korte en kleine tussenliggende apparaten binnen 5 mm tussen apparaten met een hoogte van meer dan 10 mm.

12. Polar-apparaten hebben zeefdruklogo’s met polariteit. De X- en Y-richtingen van hetzelfde type gepolariseerde plug-in componenten zijn hetzelfde.

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

14. There are 3 positioning cursors on the surface containing SMD devices, which are placed in an “L” shape. The distance between the center of the positioning cursor and the edge of the board is greater than 240 mils.

15. Als u instapverwerking moet doen, wordt de lay-out geacht de instap- en PCB-verwerking en montage te vergemakkelijken.

16. De afgebroken randen (abnormale randen) dienen opgevuld te worden door middel van freesgroeven en stempelgaten. Het stempelgat is een niet-gemetalliseerde leegte, over het algemeen 40 mils in diameter en 16 mils vanaf de rand.

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. De lay-out houdt rekening met de redelijke en vlotte warmteafvoerkanalen.

4. De elektrolytische condensator moet op de juiste manier worden gescheiden van het apparaat met hoge hitte.

5. Overweeg de warmteafvoer van krachtige apparaten en apparaten onder de hoekplaat.

Ten derde, de vereisten voor signaalintegriteit van de lay-out:

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. High-speed and low-speed, digital and analog are arranged separately according to modules.

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.

Vier, EMC-vereisten:

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. Om elektromagnetische interferentie tussen het apparaat op het lasoppervlak van het enkele bord en het aangrenzende enkele bord te voorkomen, mogen er geen gevoelige apparaten en sterke stralingsapparaten op het lasoppervlak van het enkele bord worden geplaatst.

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. Het beveiligingscircuit wordt in de buurt van het interfacecircuit geplaatst, volgens het principe van eerste bescherming en vervolgens filtering.

5. De afstand van het afschermingslichaam en de afschermschaal tot het afschermingslichaam en de afschermkap is meer dan 500 mils voor de apparaten met een hoog zendvermogen of bijzonder gevoelig (zoals kristaloscillatoren, kristallen, enz.).

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. Wanneer twee signaallagen direct aan elkaar grenzen, moeten verticale bedradingsregels worden gedefinieerd.

2. De hoofdstroomlaag grenst zoveel mogelijk aan de bijbehorende grondlaag en de stroomlaag voldoet aan de 20H-regel.

3. Each wiring layer has a complete reference plane.

4. Meerlaagse platen zijn gelamineerd en het kernmateriaal (CORE) is symmetrisch om kromtrekken te voorkomen die wordt veroorzaakt door ongelijkmatige verdeling van de koperhuiddichtheid en asymmetrische dikte van het medium.

5. De dikte van het bord mag niet groter zijn dan 4.5 mm. Voor degenen met een dikte van meer dan 2.5 mm (backplane groter dan 3 mm), hadden de technici moeten bevestigen dat er geen probleem is met de PCB-verwerking, montage en apparatuur, en de dikte van de pc-kaartkaart is 1.6 mm.

6. Wanneer de dikte-tot-diameterverhouding van de via groter is dan 10:1, wordt dit bevestigd door de PCB-fabrikant.

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

8. De kracht- en grondverwerking van de belangrijkste componenten voldoen aan de vereisten.

9. Wanneer impedantiecontrole vereist is, voldoen de laaginstellingsparameters aan de vereisten.

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. Wanneer de enkele kaart stroom levert aan de subkaart, plaatst u het corresponderende filtercircuit in de buurt van het stopcontact van de enkele kaart en de stroomingang van de subkaart.

Seven, other requirements

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

2. Pas de pintoewijzingen van de uitsluiting, FPGA, EPLD, busdriver en andere apparaten aan volgens de lay-outresultaten om de lay-out te optimaliseren.

3. De lay-out houdt rekening met de juiste vergroting van de ruimte bij de dichte bedrading om te voorkomen dat deze niet kan worden gerouteerd.

4. Als speciale materialen, speciale apparaten (zoals 0.5 mmBGA, etc.) en speciale processen worden toegepast, zijn de levertijd en verwerkbaarheid volledig in overweging genomen en bevestigd door PCB-fabrikanten en procespersoneel.

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. Nadat de lay-out is voltooid, is er een 1:1 montagetekening gemaakt voor het projectpersoneel om te controleren of de selectie van het apparaatpakket correct is ten opzichte van de apparaateenheid.

9. Bij het openen van het raam is het binnenste vlak als ingetrokken beschouwd en is er een geschikt verbodsgebied voor bedrading ingesteld.