PCB ledningsingeniørdesignerfaring

Den generelle grunnleggende PCB -designprosessen er som følger: foreløpig forberedelse -> PCB -konstruksjonsdesign -> PCB -layout -> ledninger -> ledningsoptimalisering og silketrykk -> nettverk og DRC -inspeksjon og strukturinspeksjon -> platefremstilling.
Foreløpig forberedelse.
Dette inkluderer utarbeidelse av kataloger og skjemaer “Hvis du vil gjøre en god jobb, må du først skjerpe verktøyene dine. “For å lage et godt brett, bør du ikke bare utforme prinsippet, men også tegne godt. Før PCB -design må du først forberede komponentbiblioteket til skjematisk Sch og PCB. Komponentbiblioteket kan være Protel (mange elektroniske gamle fugler var Protel på den tiden), men det er vanskelig å finne en passende. Det er bedre å lage komponentbiblioteket i henhold til standardstørrelsesdataene for den valgte enheten. I prinsippet lager komponentbiblioteket til PCB først, og deretter komponentbiblioteket til sch. Komponentbiblioteket til PCB har høye krav, noe som direkte påvirker installasjonen av brettet; Kravene til komponentbiblioteket til SCH er relativt løse. Bare vær oppmerksom på å definere pin -attributtene og det tilhørende forholdet til PCB -komponenter. PS: legg merke til de skjulte pinnene i standardbiblioteket. Så er det skjematisk design. Når du er klar, er du klar til å starte PCB -design.
For det andre: PCB -konstruksjonsdesign.
I dette trinnet, i henhold til den bestemte kretskortstørrelsen og forskjellige mekaniske posisjoneringer, tegner du PCB -overflaten i PCB -designmiljøet, og plasserer de nødvendige kontaktene, nøklene / bryterne, skruehullene, monteringshullene etc. i henhold til posisjoneringskravene. Og fullt ut vurdere og bestemme ledningsområdet og området uten ledninger (for eksempel hvor mye område rundt skruehullet som tilhører området uten ledninger).
Tredje: PCB -layout.
Oppsettet er å sette enheter på brettet. På dette tidspunktet, hvis alle forberedelsene nevnt ovenfor er gjort, kan du generere en nettverkstabell (Design -> opprett nettliste) på skjematisk diagram, og deretter importere en nettverkstabell (Design -> Last nett) på PCB -diagrammet. Du kan se at enhetene alle er stablet opp, og det er flygende ledninger mellom pinnene for å be om tilkoblingen. Deretter kan du sette opp enheten. Den generelle utformingen skal utføres i henhold til følgende prinsipper:
① Rimelig sonering i henhold til elektrisk ytelse, generelt delt inn i: digitalt kretsområde (dvs. frykt for forstyrrelser og generering av forstyrrelser), analogt kretsområde (frykt for forstyrrelser) og effektstasjonsområde (forstyrrelseskilde);
② Kretser som fullfører samme funksjon skal plasseres så nært som mulig, og alle komponenter skal justeres for å sikre enkle ledninger; Samtidig justerer du den relative posisjonen mellom de funksjonelle blokkene for å gjøre forbindelsen mellom de funksjonelle blokkene kortfattet;
③. for komponenter med høy kvalitet, skal installasjonsposisjonen og installasjonsstyrken vurderes; Varmeelementer skal plasseres atskilt fra temperaturfølsomme elementer, og termiske konveksjonstiltak skal vurderes når det er nødvendig.
④ I / O -driveren skal være så nær kanten av skrivebordet og den utgående kontakten som mulig;
Clock Klokkegeneratoren (for eksempel krystalloscillator eller klokkeoscillator) skal være så nær enheten som mulig ved hjelp av klokken;
⑥ En frakoblingskondensator (enkeltsteinkondensator med god høyfrekvent ytelse brukes vanligvis) mellom strøminngangsstiften til hver integrert krets og bakken; Når kretskortplassen er tett, kan det også tilsettes en tantalkondensator rundt flere integrerte kretser.
⑦. en utladningsdiode (1N4148) skal legges til på reléspolen;
Layout Oppsettet skal være balansert, tett og ryddig, og skal ikke være topptungt eller tungt
“”
– Spesiell oppmerksomhet er nødvendig
Når du plasserer komponenter, må du vurdere den faktiske størrelsen (areal og høyde) på komponentene og den relative posisjonen mellom komponentene for å sikre kretskortets elektriske ytelse og gjennomførbarheten og bekvemmeligheten ved produksjon og installasjon. Samtidig, forutsatt at de ovennevnte prinsippene kan gjenspeiles, bør plasseringen av komponentene modifiseres på en passende måte for å gjøre dem rene og vakre. Lignende komponenter bør plasseres pent I samme retning kan den ikke “spres”.
Dette trinnet er relatert til det generelle bildet av brettet og vanskeligheten med å koble til i neste trinn, så vi bør gjøre en stor innsats for å vurdere det. Under layout kan foreløpige ledninger gjøres for usikre steder og vurderes fullt ut.
Fjerde: ledninger.
Kabling er en viktig prosess i hele PCB -designet. Dette vil direkte påvirke ytelsen til PCB. I prosessen med PCB -design er ledninger generelt delt inn i tre riker: den første er ledninger, som er det grunnleggende kravet til PCB -design. Hvis linjene ikke er tilkoblet og det er en flygende linje, vil det være et ukvalifisert bord. Det kan sies at det ikke er innført ennå. Den andre er tilfredsheten med elektrisk ytelse. Dette er standarden for å måle om et kretskort er kvalifisert. Dette er for å nøye justere ledningene etter kabling for å oppnå god elektrisk ytelse. Så er det skjønnhet. Hvis ledningene er koblet til, er det ikke noe sted å påvirke ytelsen til elektriske apparater, men med et øyeblikk er det uorden tidligere, kombinert med fargerikt og fargerikt, selv om den elektriske ytelsen er god, er det fortsatt et stykke søppel i andres øyne. Dette medfører store ulemper for testing og vedlikehold. Ledninger skal være ryddig og ensartet, ikke på tvers og uorganisert. Disse bør realiseres under forutsetning av å sikre elektrisk ytelse og oppfylle andre individuelle krav, ellers vil det forlate det grunnleggende. Følgende prinsipper skal følges under kabling:
① Generelt skal strømledningen og jordledningen først kobles for å sikre den elektriske ytelsen til kretskortet. Innenfor det tillatte området skal bredden på strømforsyningen og jordledningen utvides så mye som mulig. Det er bedre at jordledningen er bredere enn bredden på kraftledningen. Deres forhold er: jordledning> kraftledning> signalledning. Generelt er signallinjebredden 0.2 ~ 0.3 mm, den fine bredden kan nå 0.05 ~ 0.07 mm, og kraftledningen er generelt 1.2 ~ 2.5 mm. For kretskortet til den digitale kretsen kan en bred jordledning brukes til å danne en krets, det vil si for å danne et bakkenettverk (bakken til den analoge kretsen kan ikke brukes på denne måten)
② Ledninger med strenge krav (for eksempel høyfrekvente linjer) skal kables på forhånd, og sidelinjene til inngangs- og utgangsenden skal unngå tilstøtende parallell for å unngå refleksjonsforstyrrelser. Om nødvendig skal jordledning tilsettes for isolasjon. Ledningene til to tilstøtende lag skal være vinkelrett på hverandre og parallelle, noe som er lett å produsere parasittisk kobling.
③ Oscillatorskallet skal være jordet, og klokkelinjen skal være så kort som mulig, og den skal ikke være overalt. Under klokkeoscillasjonskretsen og den spesielle høyhastighetslogikkskretsen bør jordarealet økes, og andre signallinjer bør ikke tas for å gjøre det omkringliggende elektriske feltet nær null;
④ 45o bruddlinjeledninger skal vedtas så langt som mulig, og 90o bruddlinjeledninger skal ikke brukes for å redusere strålingen til høyfrekvent signal (Dobbelbue skal også brukes for linjer med høye krav)
⑤ Ingen signallinje skal danne en sløyfe. Hvis det er uunngåelig, skal sløyfen være så liten som mulig; Viasene til signallinjer skal være så få som mulig;
⑥ Nøkkellinjene skal være så korte og tykke som mulig, og beskyttelsesområder skal legges til på begge sider.
⑦ Når du sender følsomt signal og støyfeltbåndsignal gjennom flat kabel, skal det ledes ut i form av “jordledningssignal jordledning”.
⑧ Testpunkter skal være forbeholdt nøkkelsignaler for å lette produksjon, vedlikehold og deteksjon
⑨. etter at den skjematiske ledningen er fullført, skal ledningene optimaliseres; På samme tid, etter at den foreløpige nettverkskontrollen og DRC -inspeksjonen er riktig, fyller du det ikke -kablede området med jordtråd, bruker et stort område med kobberlag som jordledning, og kobler de ubrukte stedene med bakken på det trykte brettet som jordledningen. Eller det kan gjøres om til et flerlags bord, og strømforsyningen og jordledningen opptar henholdsvis en etasje.
– Krav til PCB -kabling
①. linje
Generelt er signallinjebredden 0.3 mm (12 mil), og kraftlinjebredden er 0.77 mm (30 mil) eller 1.27 mm (50 mil); Avstanden mellom linjer og mellom linjer og pads er større enn eller lik 0.33 mm (13 mil). I praktisk anvendelse, hvis forholdene tillater det, øk avstanden;
Når ledningstettheten er høy, kan det vurderes (men anbefales ikke) å bruke to ledninger mellom IC -pinner. Bredden på ledningene er 0.254 mm (10mil), og avstanden til ledningen er ikke mindre enn 0.254 mm (10mil). Under spesielle omstendigheter, når enhetens pinner er tette og bredden er smal, kan linjebredden og linjeavstanden reduseres på passende måte.
②. puten
De grunnleggende kravene for pute og via er som følger: Diameteren på puten skal være større enn 0.6 mm enn hullet; For eksempel, for generelle tappemotstander, kondensatorer og integrerte kretser, er størrelsen på skiven / hullet 1.6 mm / 0.8 mm (63mil / 32mil), og kontakten, pinnen og dioden 1N4007 er 1.8mm / 1.0mm (71mil / 39mil). I praktisk anvendelse bør den bestemmes i henhold til størrelsen på de faktiske komponentene. Hvis det er mulig, kan putestørrelsen økes på passende måte;
Komponentmonteringsåpningen designet på kretskortet skal være omtrent 0.2 ~ 0.4 mm større enn den faktiske størrelsen på komponentpinnen.
③. via
Vanligvis 1.27 mm / 0.7 mm (50 mil / 28 mil);
Når ledningstettheten er høy, kan via -størrelsen reduseres på passende måte, men den bør ikke være for liten. 1.0mm / 0.6mm (40mil / 24mil) kan vurderes.
④. avstandskrav til pad, wire og via
PAD og VIA?: ≥ 0.3 mm (12mil)
PAD og PAD?: ≥ 0.3 mm (12mil)
PAD og TRACK ?: ≥ 0.3 mm (12mil)
SPOR og SPOR ?: ≥ 0.3 mm (12mil)
Når tettheten er høy:
PAD og VIA?: ≥ 0.254 mm (10mil)
PAD og PAD?: ≥ 0.254 mm (10mil)
PAD og TRACK ?: ≥? 0.254 mm (10mil)
SPOR og SPOR ?: ≥? 0.254 mm (10mil)
Femte: ledningsoptimalisering og silketrykk.
“Ikke bra, bare bedre”! Uansett hvor hardt du prøver å designe, vil du fortsatt føle at mange steder kan endres når du er ferdig med å male. Den generelle designopplevelsen er at tiden for å optimalisere ledningene er det dobbelte av den opprinnelige ledningen. Etter at du føler at det ikke er noe å endre, kan du legge kobber (sted -> polygonplan). Kobber legges vanligvis med jordledning (vær oppmerksom på separasjonen av analog jord og digital jord), og strømforsyning kan også legges når du legger flerlagsplater. For silketrykk, vær oppmerksom på ikke å bli blokkert av enheter eller fjernet av vias og pads. Samtidig skal designet vende opp mot komponentoverflaten, og ordene nederst skal speiles for å unngå forvirring av laget.
Sjette: nettverk og DRC inspeksjon og struktur inspeksjon.
For det første, med forutsetningen om at den kretsskjematiske utformingen er riktig, må du sjekke det fysiske forbindelsesforholdet mellom den genererte PCB -nettverksfilen og den skjematiske nettverksfilen, og rett tidig utforme designet i henhold til utdatafilresultatene for å sikre at kabelforbindelsesforholdet er korrekt. ;
Etter at nettverkskontrollen er bestått korrekt, sjekker DRC PCB -designet og korrigerer designet i tide i henhold til utdatafilresultatene for å sikre den elektriske ytelsen til PCB -ledninger. Den mekaniske installasjonsstrukturen til PCB skal inspiseres og bekreftes ytterligere etter.
Syvende: tallerkenlaging.
Før det bør det være en revisjonsprosess.
PCB -design er en test av sinnet. Den som har tett sinn og høy erfaring, det designede brettet er bra. Derfor bør vi være ekstremt forsiktige når det gjelder design, fullt ut vurdere ulike faktorer (for eksempel er det mange som ikke tenker på bekvemmeligheten ved vedlikehold og inspeksjon), fortsette å forbedre oss, og vi vil kunne designe et godt brett.