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.

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.

ఈ కథనం మొదట PCB లేఅవుట్ డిజైన్ నియమాలు మరియు సాంకేతికతలను పరిచయం చేస్తుంది, ఆపై లేఅవుట్ యొక్క DFM అవసరాలు, థర్మల్ డిజైన్ అవసరాలు, సిగ్నల్ సమగ్రత అవసరాలు, EMC అవసరాలు, లేయర్ సెట్టింగ్‌లు మరియు పవర్ గ్రౌండ్ డివిజన్ అవసరాల నుండి PCB లేఅవుట్‌ను ఎలా డిజైన్ చేయాలి మరియు తనిఖీ చేయాలి అనే విషయాలను వివరిస్తుంది. పవర్ మాడ్యూల్స్. అవసరాలు మరియు ఇతర అంశాలు వివరంగా విశ్లేషించబడతాయి మరియు వివరాలను తెలుసుకోవడానికి ఎడిటర్‌ను అనుసరించండి.

PCB లేఅవుట్ డిజైన్ నియమాలు

1. సాధారణ పరిస్థితులలో, అన్ని భాగాలు సర్క్యూట్ బోర్డ్ యొక్క అదే ఉపరితలంపై అమర్చబడాలి. ఉన్నత-స్థాయి భాగాలు చాలా దట్టంగా ఉన్నప్పుడు మాత్రమే, పరిమిత ఎత్తు మరియు తక్కువ ఉష్ణ ఉత్పాదన కలిగిన కొన్ని పరికరాలను ఇన్‌స్టాల్ చేయవచ్చు, ఉదాహరణకు చిప్ రెసిస్టర్‌లు, చిప్ కెపాసిటర్‌లు మరియు చిప్ కెపాసిటర్‌లు. చిప్ IC, మొదలైనవి దిగువ పొరపై ఉంచబడతాయి.

2. విద్యుత్ పనితీరును నిర్ధారించే ఆవరణలో, భాగాలను గ్రిడ్‌పై ఉంచాలి మరియు చక్కగా మరియు అందంగా ఉండటానికి ఒకదానికొకటి సమాంతరంగా లేదా లంబంగా అమర్చాలి. సాధారణ పరిస్థితుల్లో, భాగాలు అతివ్యాప్తి చెందడానికి అనుమతించబడవు; భాగాల అమరిక కాంపాక్ట్‌గా ఉండాలి మరియు భాగాలు మొత్తం లేఅవుట్‌లో అమర్చాలి. పంపిణీ ఏకరీతిగా మరియు దట్టంగా ఉంటుంది.

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

4. సర్క్యూట్ బోర్డ్ యొక్క అంచు నుండి దూరం సాధారణంగా 2MM కంటే తక్కువ కాదు. సర్క్యూట్ బోర్డ్ యొక్క ఉత్తమ ఆకారం దీర్ఘచతురస్రాకారంగా ఉంటుంది మరియు కారక నిష్పత్తి 3:2 లేదా 4:3. సర్క్యూట్ బోర్డ్ యొక్క పరిమాణం 200MM మరియు 150MM కంటే పెద్దదిగా ఉన్నప్పుడు, సర్క్యూట్ బోర్డ్ మెకానికల్ బలాన్ని తట్టుకోగలదని పరిగణించండి.

PCB layout design skills

PCB యొక్క లేఅవుట్ రూపకల్పనలో, సర్క్యూట్ బోర్డ్ యొక్క యూనిట్లు విశ్లేషించబడాలి మరియు లేఅవుట్ రూపకల్పన ప్రారంభ పనితీరుపై ఆధారపడి ఉండాలి. సర్క్యూట్ యొక్క అన్ని భాగాలను వేసేటప్పుడు, ఈ క్రింది సూత్రాలను పాటించాలి:

1. సర్క్యూట్ ప్రవాహానికి అనుగుణంగా ప్రతి ఫంక్షనల్ సర్క్యూట్ యూనిట్ యొక్క స్థానాన్ని అమర్చండి, తద్వారా సిగ్నల్ సర్క్యులేషన్ కోసం లేఅవుట్ సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది మరియు సిగ్నల్ సాధ్యమైనంతవరకు అదే దిశలో ఉంచబడుతుంది [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. అధిక పౌనఃపున్యాల వద్ద పనిచేసే సర్క్యూట్ల కోసం, భాగాల మధ్య పంపిణీ పారామితులను పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి. సాధారణ సర్క్యూట్లలో, భాగాలు వీలైనంత సమాంతరంగా అమర్చబడాలి, ఇది అందంగా మాత్రమే కాకుండా, వ్యవస్థాపించడం సులభం మరియు సామూహిక ఉత్పత్తికి సులభం.

PCB లేఅవుట్‌ని ఎలా డిజైన్ చేయాలి మరియు తనిఖీ చేయాలి

1. DFM requirements for layout

1. సరైన ప్రక్రియ మార్గం నిర్ణయించబడింది మరియు అన్ని పరికరాలు బోర్డులో ఉంచబడ్డాయి.

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. డయల్ స్విచ్ యొక్క స్థానం, రీసెట్ పరికరం, ఇండికేటర్ లైట్ మొదలైనవి తగినవి, మరియు హ్యాండిల్ బార్ పరిసర పరికరాలతో జోక్యం చేసుకోదు.

5. బోర్డు యొక్క బయటి ఫ్రేమ్ 197mil యొక్క మృదువైన రేడియన్‌ను కలిగి ఉంటుంది లేదా నిర్మాణ పరిమాణ డ్రాయింగ్ ప్రకారం రూపొందించబడింది.

6. సాధారణ బోర్డులు 200mil ప్రక్రియ అంచులను కలిగి ఉంటాయి; బ్యాక్‌ప్లేన్ యొక్క ఎడమ మరియు కుడి వైపులా 400మిల్ కంటే ఎక్కువ ప్రాసెస్ అంచులు ఉంటాయి మరియు ఎగువ మరియు దిగువ వైపులా 680మిల్ కంటే ఎక్కువ ప్రాసెస్ అంచులు ఉంటాయి. పరికరం ప్లేస్‌మెంట్ విండో ఓపెనింగ్ స్థానానికి విరుద్ధంగా లేదు.

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. వేవ్ టంకం ద్వారా ప్రాసెస్ చేయబడిన పరికర పిన్ పిచ్, పరికర దిశ, పరికర పిచ్, పరికర లైబ్రరీ మొదలైనవి వేవ్ టంకం యొక్క అవసరాలను పరిగణనలోకి తీసుకుంటాయి.

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. క్రింపింగ్ భాగాలు కాంపోనెంట్ ఉపరితల దూరంలో 120 మిల్స్ కంటే ఎక్కువ కలిగి ఉంటాయి మరియు వెల్డింగ్ ఉపరితలంపై క్రిమ్పింగ్ భాగాల ద్వారా ఏ పరికరం లేదు.

11. పొడవైన పరికరాల మధ్య చిన్న పరికరాలు లేవు మరియు ప్యాచ్ పరికరాలు లేవు మరియు 5mm కంటే ఎక్కువ ఎత్తు ఉన్న పరికరాల మధ్య 10mm లోపల చిన్న మరియు చిన్న ఇంటర్‌పోజింగ్ పరికరాలు ఉంచబడతాయి.

12. పోలార్ పరికరాలు ధ్రువణ సిల్క్స్‌స్క్రీన్ లోగోలను కలిగి ఉంటాయి. ఒకే రకమైన ధ్రువణ ప్లగ్-ఇన్ భాగాల యొక్క X మరియు Y దిశలు ఒకేలా ఉంటాయి.

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

14. SMD పరికరాలను కలిగి ఉన్న ఉపరితలంపై 3 పొజిషనింగ్ కర్సర్‌లు ఉన్నాయి, అవి “L” ఆకారంలో ఉంచబడతాయి. పొజిషనింగ్ కర్సర్ మధ్యలో మరియు బోర్డు అంచు మధ్య దూరం 240 మిల్స్ కంటే ఎక్కువ.

15. మీరు బోర్డింగ్ ప్రాసెసింగ్ చేయవలసి వస్తే, బోర్డింగ్ మరియు PCB ప్రాసెసింగ్ మరియు అసెంబ్లీని సులభతరం చేయడానికి లేఅవుట్ పరిగణించబడుతుంది.

16. చిప్డ్ అంచులు (అసాధారణ అంచులు) మిల్లింగ్ గ్రూవ్స్ మరియు స్టాంప్ హోల్స్ ద్వారా నింపాలి. స్టాంప్ హోల్ అనేది నాన్-మెటలైజ్డ్ శూన్యం, సాధారణంగా 40 మిల్లుల వ్యాసం మరియు అంచు నుండి 16 మిల్లులు ఉంటుంది.

17. The test points used for debugging have been added in the schematic diagram, and they are placed appropriately in the layout.

రెండవది, లేఅవుట్ యొక్క థర్మల్ డిజైన్ అవసరాలు

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. లేఅవుట్ సహేతుకమైన మరియు మృదువైన వేడి వెదజల్లే ఛానెల్‌లను పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది.

4. విద్యుద్విశ్లేషణ కెపాసిటర్ అధిక-వేడి పరికరం నుండి సరిగ్గా వేరు చేయబడాలి.

5. గుస్సెట్ కింద అధిక-శక్తి పరికరాలు మరియు పరికరాల వేడి వెదజల్లడాన్ని పరిగణించండి.

మూడవది, లేఅవుట్ యొక్క సిగ్నల్ సమగ్రత అవసరాలు

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. హై-స్పీడ్ మరియు తక్కువ-స్పీడ్, డిజిటల్ మరియు అనలాగ్ మాడ్యూల్స్ ప్రకారం విడిగా ఏర్పాటు చేయబడ్డాయి.

5. విశ్లేషణ మరియు అనుకరణ ఫలితాలు లేదా సిస్టమ్ అవసరాలు తీర్చబడ్డాయని నిర్ధారించుకోవడానికి ఇప్పటికే ఉన్న అనుభవం ఆధారంగా బస్సు యొక్క టోపోలాజికల్ నిర్మాణాన్ని నిర్ణయించండి.

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.

నాలుగు, EMC అవసరాలు

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. సింగిల్ బోర్డ్ మరియు ప్రక్కనే ఉన్న సింగిల్ బోర్డ్ యొక్క వెల్డింగ్ ఉపరితలంపై పరికరం మధ్య విద్యుదయస్కాంత జోక్యాన్ని నివారించడానికి, ఒకే బోర్డు యొక్క వెల్డింగ్ ఉపరితలంపై సున్నితమైన పరికరాలు మరియు బలమైన రేడియేషన్ పరికరాలను ఉంచకూడదు.

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. రక్షణ సర్క్యూట్ ఇంటర్ఫేస్ సర్క్యూట్ దగ్గర ఉంచబడుతుంది, మొదటి రక్షణ సూత్రాన్ని అనుసరించి, ఆపై వడపోత.

5. షీల్డింగ్ బాడీ మరియు షీల్డింగ్ షెల్ నుండి షీల్డింగ్ బాడీ మరియు షీల్డింగ్ కవర్ షెల్ వరకు ఉన్న దూరం అధిక ట్రాన్స్మిటింగ్ పవర్ లేదా ప్రత్యేకించి సెన్సిటివ్ (క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్లు, స్ఫటికాలు మొదలైనవి) ఉన్న పరికరాలకు 500 మిల్స్ కంటే ఎక్కువ.

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. రెండు సిగ్నల్ పొరలు ఒకదానికొకటి నేరుగా ప్రక్కనే ఉన్నప్పుడు, నిలువు వైరింగ్ నియమాలను నిర్వచించాలి.

2. ప్రధాన శక్తి పొర సాధ్యమైనంతవరకు దాని సంబంధిత నేల పొరకు ప్రక్కనే ఉంటుంది మరియు పవర్ లేయర్ 20H నియమాన్ని కలుస్తుంది.

3. Each wiring layer has a complete reference plane.

4. బహుళ-పొర బోర్డులు లామినేట్ చేయబడతాయి మరియు కోర్ మెటీరియల్ (CORE) రాగి చర్మ సాంద్రత మరియు మాధ్యమం యొక్క అసమాన మందం యొక్క అసమాన పంపిణీ వలన ఏర్పడే వార్పింగ్‌ను నిరోధించడానికి సుష్టంగా ఉంటుంది.

5. బోర్డు యొక్క మందం 4.5mm కంటే ఎక్కువ ఉండకూడదు. 2.5mm కంటే ఎక్కువ మందం (3mm కంటే ఎక్కువ బ్యాక్‌ప్లేన్) ఉన్నవారికి, PCB ప్రాసెసింగ్, అసెంబ్లీ మరియు పరికరాలతో ఎటువంటి సమస్య లేదని సాంకేతిక నిపుణులు ధృవీకరించాలి మరియు PC కార్డ్ బోర్డ్ మందం 1.6mm.

6. వయా యొక్క మందం-వ్యాసం నిష్పత్తి 10:1 కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, అది PCB తయారీదారుచే నిర్ధారించబడుతుంది.

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

8. కీలక భాగాల యొక్క శక్తి మరియు గ్రౌండ్ ప్రాసెసింగ్ అవసరాలను తీరుస్తుంది.

9. ఇంపెడెన్స్ నియంత్రణ అవసరమైనప్పుడు, లేయర్ సెట్టింగ్ పారామితులు అవసరాలను తీరుస్తాయి.

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. సింగిల్ బోర్డ్ సబ్‌బోర్డ్‌కు శక్తిని సరఫరా చేసినప్పుడు, సింగిల్ బోర్డ్ యొక్క పవర్ అవుట్‌లెట్ మరియు సబ్‌బోర్డ్ యొక్క పవర్ ఇన్‌లెట్ సమీపంలో సంబంధిత ఫిల్టర్ సర్క్యూట్‌ను ఉంచండి.

ఏడు, ఇతర అవసరాలు

1. లేఅవుట్ వైరింగ్ యొక్క మొత్తం సున్నితత్వాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది మరియు ప్రధాన డేటా ప్రవాహం సహేతుకమైనది.

2. లేఅవుట్‌ను ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి లేఅవుట్ ఫలితాల ప్రకారం మినహాయింపు, FPGA, EPLD, బస్ డ్రైవర్ మరియు ఇతర పరికరాల యొక్క పిన్ అసైన్‌మెంట్‌లను సర్దుబాటు చేయండి.

3. లేఅవుట్ రూట్ చేయలేని పరిస్థితిని నివారించడానికి దట్టమైన వైరింగ్ వద్ద స్థలం యొక్క తగిన పెరుగుదలను పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది.

4. ప్రత్యేక పదార్థాలు, ప్రత్యేక పరికరాలు (0.5mmBGA మొదలైనవి) మరియు ప్రత్యేక ప్రక్రియలను స్వీకరించినట్లయితే, డెలివరీ వ్యవధి మరియు ప్రాసెసిబిలిటీ పూర్తిగా పరిగణించబడుతుంది మరియు PCB తయారీదారులు మరియు ప్రక్రియ సిబ్బందిచే నిర్ధారించబడింది.

5. గుస్సెట్ కనెక్టర్ యొక్క దిశ మరియు విన్యాసాన్ని తిప్పికొట్టకుండా నిరోధించడానికి గుస్సెట్ కనెక్టర్ యొక్క పిన్ సంబంధిత సంబంధం నిర్ధారించబడింది.

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. లేఅవుట్ పూర్తయిన తర్వాత, పరికర ఎంటిటీకి వ్యతిరేకంగా పరికర ప్యాకేజీ ఎంపిక సరైనదో కాదో తనిఖీ చేయడానికి ప్రాజెక్ట్ సిబ్బంది కోసం 1:1 అసెంబ్లీ డ్రాయింగ్ అందించబడింది.

9. విండో తెరవడం వద్ద, లోపలి విమానం ఉపసంహరించబడినట్లు పరిగణించబడుతుంది మరియు తగిన వైరింగ్ నిషేధ ప్రాంతం సెట్ చేయబడింది.