site logo

Опыт проектирования инженера по монтажу печатных плат

Общий базовый процесс проектирования печатной платы выглядит следующим образом: предварительная подготовка -> проектирование структуры печатной платы -> компоновка печатной платы -> электромонтаж -> оптимизация проводки и шелкография -> проверка сети и DRC и проверка структуры -> изготовление пластин.
Предварительная подготовка.
Это включает в себя подготовку каталогов и схем. «Если вы хотите хорошо работать, вы должны сначала отточить свои инструменты. «Чтобы сделать хорошую доску, нужно не только разработать принцип, но и хорошо нарисовать. Перед проектированием печатной платы сначала подготовьте библиотеку компонентов схемотехники и печатной платы. Библиотека компонентов может быть Protel (многие старые электронные птички в то время были Protel), но трудно найти подходящую. Библиотеку компонентов лучше составлять по данным типоразмера выбранного устройства. В принципе, сначала сделайте библиотеку компонентов платы, а затем библиотеку компонентов sch. К библиотеке компонентов печатной платы предъявляются высокие требования, что напрямую влияет на установку платы; Требования SCH к библиотеке компонентов относительно свободны. Просто обратите внимание на определение атрибутов контактов и соответствующих отношений с компонентами печатной платы. PS: обратите внимание на скрытые пины в стандартной библиотеке. Затем есть схематический дизайн. Когда вы будете готовы, вы готовы приступить к проектированию печатной платы.
Во-вторых: конструкция структуры печатной платы.
На этом этапе в соответствии с определенным размером печатной платы и различным механическим позиционированием нарисуйте поверхность печатной платы в среде проектирования печатной платы и разместите необходимые разъемы, ключи / переключатели, отверстия для винтов, монтажные отверстия и т. Д. В соответствии с требованиями к размещению. И полностью продумайте и определите область проводки и область без проводки (например, какая площадь вокруг отверстия для винта относится к области без проводки).
Третье: разводка печатной платы.
Разводка заключается в размещении устройств на плате. В это время, если все упомянутые выше приготовления выполнены, вы можете создать таблицу сети (Design -> create netlist) на схематической диаграмме, а затем импортировать сетевую таблицу (Design -> Load nets) на диаграмму печатной платы. Вы можете видеть, что все устройства сложены в кучу, и между контактами есть проложенные провода, указывающие на соединение. Затем вы можете разметить устройство. Генеральная планировка должна выполняться по следующим принципам:
① Разумное зонирование в соответствии с электрическими характеристиками, как правило, делится на: зону цифровых цепей (т.е. страх перед помехами и их генерацию), зону аналоговых цепей (страх перед помехами) и зону силового привода (источник помех);
② Цепи, выполняющие одну и ту же функцию, должны быть размещены как можно ближе, а все компоненты должны быть отрегулированы для обеспечения простой проводки; В то же время отрегулируйте относительное положение между функциональными блоками, чтобы соединение между функциональными блоками было кратким;
③. для компонентов с высоким качеством необходимо учитывать место установки и прочность установки; Нагревательные элементы должны быть размещены отдельно от термочувствительных элементов, и при необходимости должны быть приняты меры по тепловой конвекции;
④ Драйвер ввода / вывода должен располагаться как можно ближе к краю печатной платы и выходному разъему;
⑤ Тактовый генератор (например, кварцевый или тактовый генератор) должен быть как можно ближе к устройству, использующему часы;
⑥ Разделительный конденсатор (обычно используется одиночный каменный конденсатор с хорошими высокочастотными характеристиками) должен быть добавлен между входным выводом питания каждой интегральной схемы и землей; Когда пространство на печатной плате плотное, танталовый конденсатор также может быть добавлен вокруг нескольких интегральных схем.
⑦. на катушке реле должен быть добавлен разрядный диод (1N4148);
⑧ Компоновка должна быть сбалансированной, плотной и упорядоченной, а также не должна быть тяжелой или тяжелой сверху.
“”
—— Требуется особое внимание
При размещении компонентов необходимо учитывать фактический размер (площадь и высоту) компонентов и взаимное расположение компонентов, чтобы обеспечить электрические характеристики печатной платы, а также возможность и удобство производства и установки. В то же время, исходя из того, что вышеуказанные принципы могут быть отражены, размещение компонентов должно быть соответствующим образом изменено, чтобы сделать их аккуратными и красивыми. Подобные компоненты нужно размещать аккуратно, в одном направлении, не может «рассыпаться».
Этот шаг связан с общим изображением платы и сложностью электромонтажа на следующем шаге, поэтому мы должны приложить большие усилия, чтобы учесть его. Во время разводки можно произвести предварительную разводку для неопределенных мест и полностью учесть.
Четвертое: проводка.
Электромонтаж – важный процесс во всей конструкции печатной платы. Это напрямую повлияет на производительность печатной платы. В процессе проектирования печатной платы электромонтаж обычно делится на три области: первая – это проводка, которая является основным требованием проектирования печатной платы. Если линии не соединены и есть летающая линия, это будет неквалифицированная доска. Можно сказать, что он еще не внедрен. Во-вторых, удовлетворенность электрическими характеристиками. Это стандарт для определения того, соответствует ли печатная плата требованиям. Это необходимо для того, чтобы тщательно отрегулировать проводку после подключения для достижения хороших электрических характеристик. Тогда есть красота. Если ваша проводка подключена, нет места, чтобы повлиять на работу электроприборов, но, на первый взгляд, в прошлом она была неупорядоченной, в сочетании с красочными и красочными, даже если ваши электрические характеристики хорошие, это все равно мусор в глазах окружающих. Это доставляет большие неудобства при тестировании и обслуживании. Электропроводка должна быть аккуратной и равномерной, не перекрещиваться и не беспорядочно. Они должны быть реализованы при условии обеспечения электрических характеристик и удовлетворения других индивидуальных требований, иначе будет отказ от основ. При подключении необходимо соблюдать следующие принципы:
① Как правило, сначала должны быть подключены линия питания и заземляющий провод, чтобы обеспечить электрические характеристики печатной платы. В пределах допустимого диапазона следует максимально расширить ширину провода питания и заземления. Лучше, чтобы заземляющий провод был шире, чем ширина линии электропередачи. Их отношения таковы: провод заземления> линия питания> сигнальная линия. Как правило, ширина сигнальной линии составляет 0.2 ~ 0.3 мм, точная ширина может достигать 0.05 ~ 0.07 мм, а ширина линии питания обычно составляет 1.2 ~ 2.5 мм. Для печатной платы цифровой схемы широкий провод заземления может использоваться для формирования схемы, то есть для формирования сети заземления (заземление аналоговой схемы не может использоваться таким образом)
② Провода со строгими требованиями (например, высокочастотные линии) должны быть проложены заранее, а боковые линии входного и выходного концов должны избегать смежных параллелей, чтобы избежать помех отражения. При необходимости добавляется заземляющий провод для изоляции. Электропроводка двух соседних слоев должна быть перпендикулярна друг другу и параллельна, чтобы легко создать паразитную связь.
Корпус генератора должен быть заземлен, а линия часов должна быть как можно короче, и она не должна быть везде. Под тактовой схемой колебаний и специальной высокоскоростной логической схемой площадь земли должна быть увеличена, а другие сигнальные линии не должны быть взяты, чтобы сделать окружающее электрическое поле близким к нулю;
④ Прерывистая проводка под углом 45o должна использоваться, насколько это возможно, и ломаная линия под углом 90o не должна использоваться для уменьшения излучения высокочастотного сигнала (двойная дуга также должна использоваться для линий с высокими требованиями)
⑤ Никакая сигнальная линия не должна образовывать петлю. Если это неизбежно, петля должна быть как можно меньше; Переходные отверстия сигнальных линий должны быть как можно меньше;
⑥ Ключевые линии должны быть как можно короче и толще, с обеих сторон должны быть добавлены защитные зоны.
⑦ При передаче чувствительного сигнала и сигнала полосы шумового поля по плоскому кабелю он должен быть выведен в виде «провода заземления сигнального провода заземления».
⑧ Контрольные точки должны быть зарезервированы для ключевых сигналов, чтобы облегчить производство, обслуживание и обнаружение
⑨. после того, как схематическая проводка будет завершена, проводка должна быть оптимизирована; В то же время, после того, как предварительная проверка сети и проверка DRC выполнены правильно, заполните непроволочную область заземляющим проводом, используйте большую площадь слоя меди в качестве заземляющего провода и соедините неиспользуемые места с землей на печатной плате как заземляющий провод. Или его можно сделать многослойной платой, а провод питания и заземления занимают один этаж соответственно.
—— Требования к процессу подключения печатной платы
①. линия
Обычно ширина сигнальной линии составляет 0.3 мм (12 мил), а ширина линии электропередачи составляет 0.77 мм (30 мил) или 1.27 мм (50 мил); Расстояние между линиями, а также между линиями и контактными площадками больше или равно 0.33 мм (13 мил). На практике, если позволяют условия, увеличивайте расстояние;
При высокой плотности разводки можно рассмотреть (но не рекомендуется) использовать два провода между выводами микросхемы. Ширина проводов составляет 0.254 мм (10 мил), а расстояние между проводами не менее 0.254 мм (10 мил). В особых обстоятельствах, когда контакты устройства плотные, а ширина узкая, ширину линий и межстрочный интервал можно соответствующим образом уменьшить.
②. подушечка
Основные требования к подушке и переходному отверстию следующие: диаметр подушки должен быть больше 0.6 мм, чем диаметр отверстия; Например, для обычных контактных резисторов, конденсаторов и интегральных схем размер диска / отверстия составляет 1.6 мм / 0.8 мм (63 мил / 32 мил), а размер гнезда, контакта и диода 1N4007 составляет 1.8 мм / 1.0 мм (71 мил / 39 мил). При практическом применении его следует определять в соответствии с размером реальных компонентов. Если возможно, размер подушечки можно соответствующим образом увеличить;
Отверстие для монтажа компонента, спроектированное на печатной плате, должно быть примерно на 0.2 ~ 0.4 мм больше, чем фактический размер вывода компонента.
③. с помощью
Обычно 1.27 мм / 0.7 мм (50 мил / 28 мил);
При высокой плотности разводки размер переходного отверстия может быть соответствующим образом уменьшен, но он не должен быть слишком маленьким. Можно рассмотреть 1.0 мм / 0.6 мм (40 мил / 24 мил).
④. Требования к расстоянию между площадками, проводом и переходными отверстиями
PAD и VIA ?: ≥ 0.3 мм (12 мил)
PAD и PAD ?: ≥ 0.3 мм (12 мил)
НАКЛАДКА и ДОРОЖКА ?: ≥ 0.3 мм (12 мил)
ДОРОЖКИ и ДОРОЖКИ ?: ≥ 0.3 мм (12 мил)
При высокой плотности:
PAD и VIA ?: ≥ 0.254 мм (10 мил)
PAD и PAD ?: ≥ 0.254 мм (10 мил)
PAD и TRACK ?: ≥? 0.254 мм (10 мил)
ДОРОЖКИ и ДОРОЖКИ ?: ≥? 0.254 мм (10 мил)
Пятое: оптимизация электромонтажа и шелкография.
«Ничего хорошего, только лучше»! Независимо от того, как сильно вы пытаетесь создать дизайн, когда вы закончите рисовать, вы все равно почувствуете, что многие места можно изменить. Общий опыт проектирования заключается в том, что время на оптимизацию проводки в два раза больше, чем на первоначальную. После того, как вы почувствуете, что изменять нечего, можете уложить медь (место -> плоскость многоугольника). Медь обычно прокладывается с заземляющим проводом (обратите внимание на разделение аналоговой земли и цифровой земли), а при прокладке многослойных плат также можно прокладывать источник питания. При шелкотрафаретной печати следите за тем, чтобы она не блокировалась устройствами или не удалялась переходными отверстиями и контактными площадками. В то же время дизайн должен быть обращен к поверхности компонента, а слова внизу должны быть зеркальными, чтобы не запутать слой.
Шестое: проверка сети и DRC и проверка структуры.
Во-первых, исходя из предположения, что схемотехническая схема является правильной, проверьте связь физического соединения между сгенерированным сетевым файлом печатной платы и схематическим сетевым файлом и своевременно исправьте конструкцию в соответствии с результатами выходного файла, чтобы гарантировать правильность связи между проводными соединениями. ;
После того, как проверка сети пройдена правильно, DRC проверяет конструкцию печатной платы и своевременно исправляет конструкцию в соответствии с результатами выходного файла, чтобы гарантировать электрические характеристики проводки печатной платы. Структура механической установки печатной платы должна быть дополнительно проверена и подтверждена после.
Седьмое: изготовление тарелок.
Перед этим должен быть процесс аудита.
Дизайн печатной платы – это проверка ума. Тем, у кого плотный ум и большой опыт, дизайнерская доска хороша. Поэтому мы должны быть предельно осторожны при проектировании, полностью учитывать различные факторы (например, многие люди не принимают во внимание удобство обслуживания и осмотра), продолжать совершенствоваться, и мы сможем спроектировать хорошую плату.