O design da placa PCB deve fornecer informações e processos básicos

Placa PCB o projeto precisa fornecer informações:

(1) Diagrama esquemático: um formato de documento eletrônico completo que pode gerar a netlist correta (netlist);

(2) Tamanho mecânico: para fornecer a identificação da posição e direção específicas do dispositivo de posicionamento, bem como a identificação da área de posição do limite de altura específico;

(3) Lista de BOM: principalmente determina e verifica as informações do pacote especificado do equipamento no diagrama esquemático;

(4) Guia de fiação: descrição dos requisitos específicos para sinais específicos, bem como impedância, laminação e outros requisitos de projeto.

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O processo básico de design da placa PCB é o seguinte:

Prepare – & gt; Projeto de estrutura de PCB – & GT; Layout PCB – & GT; Fiação – & gt; Otimização de roteamento e tela -> Inspeções de rede e RDC e inspeções estruturais -> Placa PCB.

1: Preparação preliminar

1) Isso inclui a preparação de bibliotecas e esquemas de componentes. “Se você quer fazer algo bom, primeiro precisa aprimorar suas ferramentas.” Para construir uma boa prancha, além dos princípios de design, você deve desenhar bem. Antes de prosseguir com o projeto do PCB, você deve primeiro preparar a biblioteca esquemática de componentes SCH e a biblioteca de componentes PCB (esta é a primeira etapa – muito importante). Bibliotecas de componentes podem usar bibliotecas que vêm com o Protel, mas geralmente é difícil encontrar a certa. É melhor construir sua própria biblioteca de componentes com base nos dados de tamanho padrão para o dispositivo escolhido.

Em princípio, execute primeiro a biblioteca de componentes do PCB e depois os SCHs. A biblioteca de componentes do PCB tem alta exigência, o que afeta diretamente a instalação do PCB. A biblioteca de componentes SCH é relativamente relaxada, contanto que você tenha o cuidado de definir os atributos do pino e sua correspondência com os componentes do PCB.

PS: Observe os pinos ocultos na biblioteca padrão. Em seguida, vem o design esquemático e, quando estiver pronto, o design do PCB pode começar.

2) Ao fazer a biblioteca esquemática, observe se os pinos estão conectados à placa PCB de saída / saída e verifique a biblioteca.

2. Projeto de estrutura de PCB

Esta etapa desenha a superfície do PCB no ambiente de design do PCB de acordo com as dimensões da placa determinadas e várias posições mecânicas e coloca os conectores, botões / interruptores, tubos nixie, indicadores, entradas e saídas necessários de acordo com os requisitos de posicionamento. , orifício do parafuso, orifício de instalação, etc., considere totalmente e determine a área da fiação e a área sem fiação (como o escopo do orifício do parafuso é a área sem fiação).

Atenção especial deve ser dada ao tamanho real (área ocupada e altura) dos componentes de pagamento, a posição relativa entre os componentes – o tamanho do espaço e a superfície na qual o equipamento é colocado para garantir o desempenho elétrico da placa de circuito . Ao mesmo tempo em que garante a viabilidade e conveniência de produção e instalação, modificações apropriadas devem ser feitas no equipamento para mantê-lo limpo e, ao mesmo tempo, garantir que os princípios acima sejam refletidos. Se o mesmo dispositivo for colocado ordenadamente e na mesma direção, ele não pode ser colocado. É uma colcha de retalhos.

3. O layout do PCB

1) Certifique-se de que o diagrama esquemático está correto antes do layout – isso é muito importante! — – é muito importante!

O diagrama esquemático foi concluído. Os itens de verificação são: rede de energia, rede de solo, etc.

2) O layout deve ter em atenção a colocação dos equipamentos de superfície (especialmente plug-ins, etc.) e a colocação dos equipamentos (colocação horizontal ou vertical inserida verticalmente), para garantir a viabilidade e comodidade da instalação.

3) Coloque o dispositivo na placa de circuito com layout branco. Neste ponto, se todas as preparações acima estiverem concluídas, você pode gerar uma tabela de rede (design-gt; CreateNetlist) e, em seguida, importe a tabela de rede (Design-> LoadNets) no PCB. Vejo a pilha de dispositivos completa, com conexões de prompt de fios suspensos entre os pinos e, em seguida, o layout do dispositivo.

O layout geral é baseado nos seguintes princípios:

No layout, quando estou deitado, você deve determinar a superfície sobre a qual colocar o dispositivo: em geral, os patches devem ser colocados do mesmo lado e os plug-ins devem procurar por detalhes.

1) De acordo com a divisão razoável do desempenho elétrico, geralmente dividido em: área do circuito digital (interferência, interferência), área do circuito analógico (medo de interferência), área de acionamento de energia (fonte de interferência);

2) Circuitos com a mesma função devem ser colocados o mais próximo possível, e os componentes devem ser ajustados para garantir a conexão mais simples; Ao mesmo tempo, ajuste a posição relativa entre os blocos de funções, de modo que a conexão entre os blocos de funções seja a mais concisa;

3) Para peças de alta qualidade, a posição de instalação e a intensidade da instalação devem ser consideradas;Os elementos de aquecimento devem ser colocados separadamente dos elementos sensíveis à temperatura e, se necessário, devem ser consideradas medidas de convecção térmica;

5) O gerador de relógio (por exemplo, cristal ou relógio) deve estar o mais próximo possível do dispositivo que usa o relógio;

6) Os requisitos de layout devem ser balanceados, esparsos e ordenados, não pesados ​​na parte superior ou afundados.

4. A fiação

A fiação é o processo mais importante no projeto de PCB. Isso afetará diretamente o desempenho do PCB. No projeto de PCB, a fiação geralmente tem três níveis de divisão: o primeiro é a conexão e, em seguida, os requisitos mais básicos do projeto de PCB. Se nenhuma fiação for instalada e a fiação estiver solta, então será uma placa abaixo do padrão. É seguro dizer que ainda não começou. O segundo é a satisfação com o desempenho elétrico. Esta é uma medida do índice de conformidade da placa de circuito impresso. Este é conectado após um ajuste cuidadoso da fiação para atingir o desempenho elétrico ideal, seguido pela estética. Se sua fiação estiver conectada, então não há lugar para afetar o desempenho elétrico, mas no passado, há muito brilho, colorido, então quão bom seu desempenho elétrico, aos olhos dos outros ainda é um pedaço de lixo . Isso traz grande inconveniência para testes e manutenção. A fiação deve ser organizada e uniforme, sem regras e regulamentos. Isso deve ser alcançado ao mesmo tempo em que se garante o desempenho elétrico e outros requisitos personalizados.

A fiação é realizada de acordo com os seguintes princípios:

1) Em circunstâncias normais, o cabo de alimentação e o fio terra devem ser conectados primeiro para garantir o desempenho elétrico da placa de circuito. Nessas condições, tente aumentar as larguras da fonte de alimentação e do fio terra. Os cabos de aterramento são melhores do que os cabos de alimentação. Sua relação é: fio terra> O cabo de alimentação & gt; Linhas de sinal. Geralmente, a largura da linha do sinal é 0.2 ~ 0.3 mm. A largura mais fina pode chegar a 0.05 ~ 0.07 mm e o cabo de alimentação é geralmente 1.2 ~ 2.5 mm. Para PCBS digital, um fio de aterramento largo pode ser usado para formar loops para a rede de aterramento (aterramento analógico não pode ser usado dessa forma);

2) Pré-processamento de requisitos mais elevados (como linha de alta frequência), bordas de entrada e saída devem evitar paralelos adjacentes, a fim de evitar interferência de reflexão. Se necessário, juntamente com o aterramento, duas camadas adjacentes de fiação devem ser perpendiculares entre si, paralelas propensas ao acoplamento parasita;

3) O invólucro do oscilador é aterrado e a linha do relógio deve ser o mais curta possível e não pode ser citada em lugar nenhum. Abaixo do circuito de oscilação do relógio, a parte especial do circuito lógico de alta velocidade deve aumentar a área de aterramento, não deve usar outras linhas de sinal, a fim de tornar o campo elétrico circundante próximo de zero;

4) Use polilinha de 45 ° na medida do possível, não use polilinha de 90 ° para reduzir a radiação do sinal de alta frequência; (linha alta é necessária para usar arco duplo);

5) Não faça loop em nenhuma linha de sinal. Se for inevitável, o loop deve ser o menor possível; O número de orifícios para cabos de sinal deve ser o menor possível.

6) A linha chave deve ser tão curta e grossa quanto possível, e a proteção deve ser adicionada em ambos os lados;

7) Na transmissão de sinais sensíveis e sinais de campo de ruído através de cabos planos, estes devem ser extraídos através de “sinal de aterramento – Fio de aterramento”;

8) Sinais-chave devem ser reservados para pontos de teste para facilitar a depuração, produção e teste de manutenção;

9) Depois que a fiação esquemática for concluída, a fiação deve ser otimizada. Ao mesmo tempo, após a verificação inicial da rede e a verificação do DRC estarem corretas, o aterramento da área sem fio é executado e uma grande camada de cobre é usada como aterramento e uma placa de circuito impresso é usada. As áreas não utilizadas são conectadas ao solo como aterramento. Ou faça uma placa multicamadas, fonte de alimentação, aterrando cada uma responsável por uma camada.

5. Adicione lágrimas

Um rasgo é uma conexão de gotejamento entre uma almofada e uma linha ou entre uma linha e um orifício-guia. O objetivo da lágrima é evitar o contato entre o fio e a almofada ou entre o fio e o orifício-guia quando a placa é submetida a uma grande força. Além disso, as configurações desconectadas em forma de lágrima podem deixar a placa PCB mais bonita.

No design da placa de circuito, a fim de tornar a almofada mais forte e evitar que a placa mecânica, a almofada de soldagem e o fio de solda entre a fratura, a almofada de soldagem e o fio são geralmente configurados entre o filme de cobre da tira de transição, forma como rasgos, por isso é geralmente chamado de lágrimas.

6. Por sua vez, a primeira verificação é olhar para as camadas Keepout, camada superior, overlay inferior e overlay inferior.

7. Verificação das regras elétricas: furo passante (0 furo passante – muito incrível; Limite de 0.8), se há uma grade interrompida, espaçamento mínimo (10mil), curto-circuito (cada parâmetro analisado um a um)

8. Verifique os cabos de alimentação e cabos de aterramento – interferência. (A capacitância do filtro deve estar próxima ao chip)

9. Depois de completar o PCB, recarregue o marcador de rede para verificar se o netlist foi modificado – ele funciona bem.

10. Após a conclusão do PCB, verifique o circuito do equipamento principal para garantir a precisão.