ทักษะการออกแบบวงจร PCB กระบวนการออกแบบ

ขั้นตอนการออกแบบ PCB พื้นฐานทั่วไปมีดังนี้ การเตรียมการเบื้องต้น – >; PCB structure design -& GT; เค้าโครง PCB – & gt; สายไฟ – & gt; การเพิ่มประสิทธิภาพการกำหนดเส้นทางและการพิมพ์หน้าจอ – > Network and DRC inspections and structural inspections – > Plate making.

First: preparation. This includes preparing component libraries and schematics. “To do good work, must first sharpen its device”, to make a good board, in addition to the principle of good design, but also draw well. Before PCB design, the component library of schematic SCH and the component library of PCB should be prepared first. Peotel libraries can be used, but in general it is difficult to find a suitable library, it is best to make your own library according to the standard size information of the selected device. In principle, make PCB component library first, and then SCH component library. ความต้องการไลบรารีส่วนประกอบ PCB สูง มันส่งผลโดยตรงต่อการติดตั้งบอร์ด ข้อกำหนดไลบรารีคอมโพเนนต์ของ SCH ค่อนข้างหลวม ตราบใดที่ให้ความสนใจกับคำจำกัดความของแอตทริบิวต์พินและความสัมพันธ์ที่สอดคล้องกับส่วนประกอบ PCB PS: Note the hidden pins in the standard library. จากนั้นเป็นการออกแบบแผนผังพร้อมทำการออกแบบ PCB

ประการที่สอง: การออกแบบโครงสร้าง PCB ในขั้นตอนนี้ ตามขนาดแผงวงจรและตำแหน่งทางกล พื้นผิวของบอร์ด PCB ถูกวาดในสภาพแวดล้อมการออกแบบ PCB และตัวเชื่อมต่อ ปุ่ม/สวิตช์ รูสกรู รูประกอบ และอื่นๆ จะถูกวางตามข้อกำหนดการวางตำแหน่ง And fully consider and determine the wiring area and non-wiring area (such as how much of the screw hole around the non-wiring area).

ที่สาม: เค้าโครง PCB Layout is basically putting devices on a board. At this point, if all the preparatory work mentioned above is done, the network table can be generated on the schematic diagram (Design- >; CreateNetlist) จากนั้นนำเข้าตารางเครือข่ายบนไดอะแกรม PCB (design-gt; โหลดเน็ต). ดูฮับอุปกรณ์ของกองทั้งหมด ระหว่างหมุดและการเชื่อมต่อพร้อมท์ไลน์ จากนั้นคุณสามารถจัดวางอุปกรณ์ได้ เค้าโครงทั่วไปดำเนินการตามหลักการดังต่อไปนี้:

(1) According to the electrical performance reasonable partition, generally divided into: digital circuit area (that is, afraid of interference, and interference), analog circuit area

(fear of interference), power drive area (interference source);

(2) Complete the same function of the circuit, should be placed as close as possible, and adjust the components to ensure the most simple connection; At the same time, adjust the relative position between the functional blocks to make the connection between the functional blocks the most concise;

(3) Installation position and installation intensity should be considered for components with large mass; องค์ประกอบความร้อนควรแยกออกจากองค์ประกอบที่ไวต่ออุณหภูมิ และหากจำเป็น ควรพิจารณามาตรการการพาความร้อน

(4) I/O drive device as close as possible to the edge of the printing plate, close to the outlet connector;

(5) Clock generator (such as: crystal oscillator or clock oscillator) should be as close as possible to the device using the clock;

6. In each integrated circuit between the power input pin and the ground, need to add a decoupling capacitor (generally using high frequency good monolithic capacitor); สามารถวางตัวเก็บประจุแทนทาลัมไว้รอบวงจรรวมได้หลายแบบเมื่อพื้นที่แผงวงจรแน่น

เจ้าของที่ดินทุกคน Relay coil to add discharge diode (1N4148 can be);

วันนี้ Layout requirements should be balanced, dense and orderly, not top-heavy or heavy

— Special attention should be paid to the actual size (area and height) of the components and the relative position of the components when placing the components to ensure the electrical performance of the circuit board and the feasibility and convenience of production and installation. At the same time, the above principles should be reflected

Under the premise, modify the placement of devices appropriately to make them neat and beautiful. For example, the same devices should be placed neatly and in the same direction, instead of being “strewn at random”. This step concerns the difficulty of board integral figure and next wiring degree, want to spend big effort to consider so. When layout, can make preliminary wiring first to not quite affirmative place, sufficient consideration.

ประการที่สี่: การเดินสายไฟ การเดินสายไฟเป็นกระบวนการที่สำคัญที่สุดในการออกแบบ PCB ซึ่งจะส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของบอร์ด PCB In the process of PCB design, wiring generally has such three levels of division: the first is the distribution, which is the most basic requirement of PCB design. If the line is not cloth, get everywhere is flying line, it will be a unqualified board, can say that there is no entry. The second is the satisfaction of electrical performance. เป็นมาตรฐานในการวัดว่าแผงวงจรพิมพ์มีคุณสมบัติหรือไม่ This is after the distribution, carefully adjust the wiring, so that it can achieve the best electrical performance. แล้วมีความสวยงาม หากผ้าสายไฟของคุณเชื่อมต่ออยู่ ก็ไม่มีสถานที่ที่มีผลกระทบต่อประสิทธิภาพของเครื่องใช้ไฟฟ้า แต่มองผ่านอย่างดูหมิ่น เพิ่มสีสัน สีสันสดใส ซึ่งจะคำนวณประสิทธิภาพของเครื่องใช้ไฟฟ้าของคุณได้ดีเพียงใด ยังคงเป็นขยะในสายตาของผู้อื่น This brings great inconvenience to testing and maintenance. การเดินสายไฟควรเรียบร้อยและสม่ำเสมอ ไม่ไขว้กันโดยไม่มีกฎเกณฑ์ สิ่งเหล่านี้ควรบรรลุผลในบริบทของการรับรองประสิทธิภาพทางไฟฟ้าและตอบสนองความต้องการส่วนบุคคลอื่น ๆ มิฉะนั้นจะเป็นการละทิ้งสาระสำคัญ การเดินสายไฟควรดำเนินการตามหลักการดังต่อไปนี้:

(1) โดยทั่วไป ควรเดินสายไฟและสายกราวด์ก่อนเพื่อให้มั่นใจในประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของแผงวงจร ในขอบเขตที่เงื่อนไขอนุญาต ให้ขยายความกว้างของแหล่งจ่ายไฟ สายกราวด์ให้กว้างที่สุด ทางที่ดีที่สุดคือสายกราวด์กว้างกว่าสายไฟ ความสัมพันธ์ของพวกมันคือ: สายกราวด์ > สายไฟ > สายสัญญาณ โดยปกติความกว้างของสายสัญญาณคือ : 0.2 ~ 0.3 มม. ความกว้างที่บางที่สุดสามารถเข้าถึงได้ 0.05 ~ 0.07 มม. สายไฟโดยทั่วไปคือ 1.2 ~ 2.5 มม. PCB ของวงจรดิจิตอลสามารถใช้ในวงจรที่มีตัวนำกราวด์กว้าง นั่นคือ เครือข่ายกราวด์ (ไม่สามารถใช้กราวด์แอนะล็อกในลักษณะนี้ได้)

(2) In advance, wire strict requirements (such as high frequency line) for wiring, input and output side line should avoid adjacent parallel, so as not to produce reflection interference. When necessary, ground wire should be added to isolate, and the wiring of two adjacent layers should be perpendicular to each other, which is easy to produce parasitic coupling in parallel.

(3) The oscillator housing should be grounded, and the clock line should be as short as possible, and not spread all over the place. Below the clock oscillation circuit, the special high-speed logic circuit should increase the area of the ground, and should not go to other signal lines, so that the surrounding electric field tends to zero;

(4) In order to reduce the radiation of high frequency signal, 45O broken line should be used as far as possible, instead of 90O broken line. (High requirements of the line also use double arc)

(5) Any signal line should not form a loop, if unavoidable, loop should be as small as possible; สายสัญญาณผ่านรูควรน้อยที่สุด

6. แนวกุญแจควรสั้นและหนา โดยมีการป้องกันทั้งสองด้าน

เจ้าของที่ดินทุกคน When the sensitive signal and noise field signal are transmitted through flat cable, the method of “ground – signal – ground wire” is used.

วันนี้ Test points should be reserved for key signals to facilitate production and maintenance testing

Pet-name ruby. After schematic diagram wiring is completed, wiring should be optimized; At the same time, after the preliminary network check and DRC check is correct, the ground wire is filled in the area without wiring, and a large area of copper layer is used as ground wire, and the unused places are connected with the ground as ground wire on the printed board. หรือทำให้เป็นบอร์ดหลายชั้น, พาวเวอร์ซัพพลาย, สายดินแต่ละอันใช้ชั้นหนึ่ง

— PCB wiring process requirements

(1) เส้น

Generally, the signal line width is 0.3mm(12mil), and the power line width is 0.77mm(30mil) or 1.27mm(50mil). สอดคล้องกับ

The distance between lines and between lines and pads should be greater than or equal to 0.33mm(13mil). In practical application, it should be considered to increase the distance when conditions permit; When the cabling density is high, it is advisable (but not recommended) to use two cables between IC pins. The width of the cables is 0.254mm(10mil), and the distance between the cables is not less than 0.254mm(10mil).

Under special circumstances, when the pin of the device is dense and the width is narrow, the line width and line spacing can be appropriately reduced.

(2) PAD (PAD)

The basic requirements of PAD and transition hole (VIA) are: the diameter of PAD is greater than 0.6mm than the diameter of hole; For example, universal pin type resistors, capacitors and integrated circuits, using disk/hole size 1.6mm/0.8mm (63mil/32mil), socket, pin and diode 1N4007, using 1.8mm/1.0mm (71mil/39mil). In practical application, it should be determined according to the size of the actual components. If conditions are available, the size of the pad can be appropriately increased. The installation aperture of the components designed on the PCB board should be about 0.2 ~ 0.4mm larger than the actual size of the pins.

(3) Through hole (VIA)

Generally 1.27mm/0.7mm(50mil/28mil);

When the wiring density is high, the hole size can be appropriately reduced, but not too small, can consider 1.0mm/0.6mm(40mil/24mil).

(4) Spacing requirements for pads, wires and through-holes

PADandVIA: ≥0.3mm (12mil)

PADandPAD: ≥0.3มม. (12mil)

PADandTRACK: ≥0.3mm (12mil)

TRACKandTRACK: ≥0.3mm (12mil)

เมื่อความหนาแน่นสูง:

PADandVIA: ≥0.254mm (10mil)

PADandPAD: ≥0.254มม. (10mil)

PADandTRACK: ≥0.254mm (10mil)

TRACKandTRACK: ≥0.254mm (10mil)

ประการที่ห้า: การเพิ่มประสิทธิภาพการเดินสายและการพิมพ์หน้าจอ “ไม่มีดีที่สุด มีแต่ดีกว่า”! ไม่ว่าคุณจะใช้ความพยายามมากแค่ไหนในการออกแบบ เมื่อเสร็จแล้ว ลองมองดูอีกครั้ง และคุณจะยังรู้สึกว่าคุณสามารถเปลี่ยนแปลงได้มากมาย หลักการออกแบบทั่วไปคือการเดินสายที่เหมาะสมจะใช้เวลานานกว่าการเดินสายเริ่มต้นสองเท่า เมื่อคุณรู้สึกว่าไม่มีอะไรต้องแก้ไข คุณสามารถวางทองแดงได้ รูปหลายเหลี่ยมเครื่องบิน). การวางทองแดงโดยทั่วไปวางสายกราวด์ (ให้ความสนใจกับการแยกกราวด์อนาล็อกและดิจิตอล) บอร์ดหลายชั้นอาจจำเป็นต้องวางพลังงาน สำหรับการพิมพ์สกรีน เราควรใส่ใจไม่ให้อุปกรณ์ถูกปิดกั้นหรือถอดออกโดยรูและแผ่นรอง ในเวลาเดียวกัน การออกแบบที่ต้องเผชิญกับพื้นผิวส่วนประกอบ ด้านล่างของคำควรเป็นการประมวลผลแบบกระจก เพื่อไม่ให้เกิดความสับสนในระดับ

ประการที่หก: การตรวจสอบเครือข่ายและ DRC และการตรวจสอบโครงสร้าง ประการแรก บนสมมติฐานที่ว่าการออกแบบแผนผังนั้นถูกต้อง ไฟล์เครือข่าย PCB ที่สร้างขึ้นและไฟล์เครือข่ายแบบแผนคือ NETCHECK สำหรับความสัมพันธ์ในการเชื่อมต่อทางกายภาพ และการออกแบบได้รับการแก้ไขในเวลาที่เหมาะสมตามผลลัพธ์ของไฟล์เอาต์พุตเพื่อให้แน่ใจว่าความสัมพันธ์ในการเชื่อมต่อสายไฟถูกต้อง หลังจากผ่านการตรวจสอบเครือข่ายอย่างถูกต้องแล้ว การตรวจสอบ DRC จะดำเนินการกับการออกแบบ PCB และการออกแบบจะได้รับการแก้ไขตามผลลัพธ์ของไฟล์เอาต์พุตในเวลาเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของการเดินสาย PCB สุดท้าย ควรตรวจสอบและยืนยันโครงสร้างการติดตั้งทางกลของ PCB เพิ่มเติม

ประการที่เจ็ด: การทำจาน It is best to have a review process before doing so.

การออกแบบ PCB เป็นการทดสอบจิตใจของงาน ผู้ที่ใกล้ชิดกับจิตใจ ประสบการณ์สูง การออกแบบบอร์ดเป็นสิ่งที่ดี ดังนั้นการออกแบบจึงควรระมัดระวังอย่างยิ่ง พิจารณาปัจจัยทุกด้านอย่างเต็มที่ (เช่น อำนวยความสะดวกในการบำรุงรักษาและการตรวจสอบซึ่งหลายคนไม่คำนึงถึง) ความเป็นเลิศ จะสามารถออกแบบบอร์ดได้ดี