ขั้นตอนการออกแบบพื้นฐาน PCB ทั่วไปมีดังนี้:

การเตรียมการเบื้องต้น → การออกแบบโครงสร้าง PCB → รายการแนะนำ → การตั้งค่ากฎ → เค้าโครง PCB → การเดินสาย → การเพิ่มประสิทธิภาพการเดินสายและซิลค์สกรีน → การตรวจสอบเครือข่ายและ DRC และการตรวจสอบโครงสร้าง → การวาดแสงเอาต์พุต → การตรวจสอบการวาดภาพด้วยแสง → การผลิตบอร์ด PCB/ข้อมูลการพิสูจน์อักษร → โรงงานบอร์ด PCB การยืนยัน EQ ของโปรเจ็กต์ → เอาต์พุตข้อมูลแพตช์ → การทำโปรเจ็กต์ให้เสร็จสิ้น

1: การเตรียมการ

ซึ่งรวมถึงการเตรียมไลบรารีแพ็คเกจและแผนผัง ก่อน การออกแบบ PCBก่อนอื่นเราควรเตรียมแพ็คเกจตรรกะของแผนผัง SCH และไลบรารีแพ็คเกจของ PCB ไลบรารีแพ็คเกจสามารถมาพร้อมกับ PADS ได้ แต่โดยทั่วไปจะหาไลบรารีที่เหมาะสมได้ยาก เป็นการดีที่สุดที่จะสร้างไลบรารีแพ็คเกจของคุณเองตามข้อมูลขนาดมาตรฐานของอุปกรณ์ที่เลือก โดยหลักการแล้ว ไลบรารีบรรจุภัณฑ์ PCB ควรทำก่อน จากนั้นจึงควรทำบรรจุภัณฑ์ตรรกะ SCH ไลบรารีบรรจุภัณฑ์ PCB มีความต้องการสูง ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อการติดตั้งบอร์ด ข้อกำหนดด้านบรรจุภัณฑ์เชิงตรรกะของ SCH ค่อนข้างหลวม ตราบใดที่คำจำกัดความของแอตทริบิวต์พินและความสัมพันธ์ที่สอดคล้องกันกับบรรจุภัณฑ์ PCB ในสายการผลิต PS: สังเกตหมุดที่ซ่อนอยู่ในไลบรารีมาตรฐาน จากนั้นเป็นการออกแบบแผนผังพร้อมทำการออกแบบ PCB

2. การออกแบบโครงสร้าง PCB

ในขั้นตอนนี้ ตามขนาดแผงวงจรและตำแหน่งทางกล พื้นผิวของบอร์ด PCB ถูกวาดในสภาพแวดล้อมการออกแบบ PCB และตัวเชื่อมต่อ ปุ่ม/สวิตช์ รูสกรู รูประกอบ และอื่นๆ จะถูกวางตามข้อกำหนดการวางตำแหน่ง และพิจารณาและกำหนดพื้นที่เดินสายและพื้นที่ไม่เดินสายให้ครบถ้วน (เช่น รูสกรูรอบบริเวณที่ไม่เดินสายเท่าไร)

3: ตารางเครือข่ายแนะนำ

ขอแนะนำให้กำหนดเส้นทางตารางเน็ตลงในเฟรมบอร์ดก่อน นำเข้ากล่องหุ้มบอร์ดในรูปแบบ DXF หรือรูปแบบ EMN

4: การตั้งค่ากฎ

กฎที่เหมาะสมสามารถกำหนดได้ตามการออกแบบ PCB เฉพาะ กฎเหล่านี้เป็นตัวจัดการข้อจำกัดของ PADS ซึ่งสามารถใช้เพื่อจำกัดความกว้างของเส้นและระยะห่างที่ปลอดภัย ณ จุดใดก็ได้ในกระบวนการออกแบบ พื้นที่ที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดจะถูกทำเครื่องหมายโดย DRC Markers ในระหว่างการทดสอบ SUBSEQUENT DRC

การตั้งค่ากฎทั่วไปจะถูกวางไว้ก่อนการจัดวาง เนื่องจากบางครั้งงานพัดลมบางส่วนจำเป็นต้องทำให้เสร็จระหว่างการจัดวาง ดังนั้นกฎจึงควรกำหนดไว้ล่วงหน้าก่อน FANout เมื่อโครงการออกแบบมีขนาดใหญ่ขึ้น การออกแบบก็สามารถทำได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น หมายเหตุ: กฎถูกกำหนดไว้สำหรับการออกแบบที่ดีขึ้นและเร็วขึ้น กล่าวคือ เพื่อความสะดวกของนักออกแบบ การตั้งค่าทั่วไปคือ: 1. ความกว้างของบรรทัดเริ่มต้น/ระยะห่างบรรทัดสำหรับสัญญาณทั่วไป เลือกและตั้งหลุม 3. ตั้งค่าความกว้างของเส้นและสีของสัญญาณที่สำคัญและอุปกรณ์จ่ายไฟ 4. การตั้งค่าเลเยอร์บอร์ด

5: เค้าโครง PCB

ต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษกับส่วนประกอบแทนส่วนประกอบควรพิจารณาเมื่อขนาดจริง (ในพื้นที่และความสูง) และตำแหน่งสัมพัทธ์ระหว่างส่วนประกอบเพื่อให้แน่ใจว่าคุณสมบัติทางไฟฟ้าและการผลิตของการติดตั้งแผงวงจรสะดวกและเป็นไปได้ เพศในเวลาเดียวกัน ควรจะอยู่บนสมมติฐานของหลักประกันข้างต้นเพื่อสะท้อน อุปกรณ์เปลี่ยนที่เหมาะสม ทำให้มันเป็นระเบียบ และสวยงาม ตัวอย่างเช่น ควรวางอุปกรณ์เดียวกันไว้อย่างเรียบร้อยและไปในทิศทางเดียวกัน ไม่ใช่ “วางแบบสุ่ม” ขั้นตอนนี้เกี่ยวข้องกับความยากของตัวเลขอินทิกรัลของบอร์ดและระดับการเดินสายถัดไป ต้องการใช้ความพยายามอย่างมากในการพิจารณาเรื่องนี้ เมื่อวางรูปแบบ สามารถทำการเดินสายเบื้องต้นก่อนสถานที่ค่อนข้างไม่ยืนยัน พิจารณาเพียงพอ.

6: การเดินสายไฟ

การเดินสายไฟเป็นกระบวนการที่สำคัญที่สุดในการออกแบบ PCB ซึ่งจะส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของบอร์ด PCB ในกระบวนการออกแบบ PCB การเดินสายโดยทั่วไปมีการแบ่งสามระดับดังนี้ อันดับแรกคือการกระจาย ซึ่งเป็นข้อกำหนดพื้นฐานที่สุดของการออกแบบ PCB ถ้าเส้นไม่ใช่ผ้า ไปทุกที่คือสายบิน มันจะเป็นกระดานที่ไม่มีเงื่อนไข บอกได้เลยว่าห้ามเข้า

ประการที่สองคือความพึงพอใจของประสิทธิภาพทางไฟฟ้า เป็นมาตรฐานในการวัดว่าแผงวงจรพิมพ์มีคุณสมบัติหรือไม่ นี่คือหลังจากการกระจาย ปรับสายไฟอย่างระมัดระวัง เพื่อให้สามารถบรรลุประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่ดีที่สุด แล้วมีความสวยงาม หากผ้าสายไฟของคุณเชื่อมต่ออยู่ ก็ไม่มีสถานที่ที่มีผลกระทบต่อประสิทธิภาพของเครื่องใช้ไฟฟ้า แต่มองผ่านอย่างดูหมิ่น เพิ่มสีสัน สีสันสดใส ซึ่งจะคำนวณประสิทธิภาพของเครื่องใช้ไฟฟ้าของคุณได้ดีเพียงใด ยังคงเป็นขยะในสายตาของผู้อื่น สิ่งนี้ทำให้เกิดความไม่สะดวกอย่างมากในการทดสอบและบำรุงรักษา การเดินสายไฟควรเรียบร้อยและสม่ำเสมอ ไม่ไขว้กันโดยไม่มีกฎเกณฑ์ สิ่งเหล่านี้ควรบรรลุผลในบริบทของการรับรองประสิทธิภาพทางไฟฟ้าและตอบสนองความต้องการส่วนบุคคลอื่น ๆ มิฉะนั้นจะเป็นการละทิ้งสาระสำคัญ

การเดินสายไฟส่วนใหญ่ดำเนินการตามหลักการดังต่อไปนี้: (1) โดยทั่วไป สายไฟและสายกราวด์ควรต่อสายก่อนเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของแผงวงจร ในขอบเขตของเงื่อนไข ให้ขยายความกว้างของแหล่งจ่ายไฟ สายกราวด์ ลวดกราวด์ที่ดีที่สุดกว้างกว่าสายไฟ ความสัมพันธ์ของพวกเขาคือ: สายกราวด์ > สายไฟ > สายสัญญาณ โดยปกติความกว้างของสายสัญญาณ เป็น: 0.2 ~ 0.3mm (ประมาณ 8-12mil) ความกว้างที่แคบที่สุดถึง 0.05 ~ 0.07mm (2-3mil) สายไฟโดยทั่วไปคือ 1.2 ~ 2.5mm (50-100mil) PCB ของวงจรดิจิตอลสามารถใช้เป็นวงจรที่มีตัวนำกราวด์กว้าง นั่นคือ เครือข่ายกราวด์ (กราวด์วงจรแอนะล็อกไม่สามารถใช้ในลักษณะนี้) (2) ล่วงหน้าข้อกำหนดที่เข้มงวดมากขึ้นของสายไฟ (เช่นสายความถี่สูง) สายด้านอินพุตและเอาต์พุตควรหลีกเลี่ยงขนานที่อยู่ติดกันเพื่อไม่ให้เกิดการรบกวนการสะท้อนกลับ เมื่อจำเป็น ควรเพิ่มสายกราวด์เพื่อแยก และการเดินสายไฟของสองชั้นที่อยู่ติดกันควรตั้งฉากกัน ซึ่งทำให้ง่ายต่อการสร้างข้อต่อแบบกาฝากขนานกัน (3) เปลือกออสซิลเลเตอร์มีการต่อสายดิน และเส้นนาฬิกาควรสั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และไม่สามารถอยู่ได้ทุกที่ ใต้วงจรการสั่นของนาฬิกา วงจรลอจิกความเร็วสูงพิเศษควรเพิ่มพื้นที่ของพื้น และไม่ควรไปที่สายสัญญาณอื่น เพื่อให้สนามไฟฟ้าโดยรอบมีแนวโน้มเป็นศูนย์

(4) ใช้สายไฟหัก 45 องศาให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ไม่ใช่สายหัก 90 องศาเพื่อลดการแผ่รังสีของสัญญาณความถี่สูง (5) สายสัญญาณใด ๆ ไม่ควรเป็นลูป หากหลีกเลี่ยงไม่ได้ ลูปควรมีขนาดเล็กที่สุด สายสัญญาณผ่านรูควรน้อยที่สุด (6) สายหลักควรสั้นและหนาที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และควรเพิ่มพื้นป้องกันทั้งสองด้าน (7) เมื่อส่งสัญญาณที่ละเอียดอ่อนและสัญญาณสนามเสียงผ่านสายเคเบิลแบบแบน จำเป็นต้องใช้วิธีการของ “สายดิน – สัญญาณ – สายดิน” (8) จุดทดสอบควรสงวนไว้สำหรับสัญญาณหลักเพื่ออำนวยความสะดวกในการทดสอบการผลิตและการบำรุงรักษา (9) หลังจากเดินสายแผนผังเสร็จสิ้น การเดินสายควรได้รับการปรับให้เหมาะสม ในเวลาเดียวกัน หลังจากตรวจสอบเครือข่ายเบื้องต้นและการตรวจสอบ DRC ถูกต้องแล้ว สายกราวด์จะถูกเติมในพื้นที่โดยไม่ต้องเดินสาย และใช้ชั้นทองแดงพื้นที่ขนาดใหญ่เป็นสายกราวด์ และสถานที่ที่ไม่ได้ใช้เชื่อมต่อกับกราวด์เป็น สายกราวด์บนกระดานพิมพ์ หรือทำให้เป็นบอร์ดหลายชั้น, พาวเวอร์ซัพพลาย, สายดินแต่ละอันใช้ชั้นหนึ่ง

(1) สาย โดยทั่วไปความกว้างของสายสัญญาณคือ 0.3 มม. (12 มิล) และความกว้างของสายไฟคือ 0.77 มม. (30 มิล) หรือ 1.27 มม. (50 มิล); ระยะห่างระหว่างลวดและลวด และระหว่างลวดและแผ่นควรมากกว่าหรือเท่ากับ 0.33 มม. (13 มม.) ในทางปฏิบัติควรพิจารณาเพิ่มระยะทางเมื่อเงื่อนไขอนุญาต เมื่อความหนาแน่นของสายเคเบิลสูง ขอแนะนำ (แต่ไม่แนะนำ) ให้ใช้สายเคเบิลสองเส้นระหว่างพิน IC ความกว้างของสายเคเบิลคือ 0.254 มม. (10 มม.) และระยะห่างระหว่างสายเคเบิลไม่น้อยกว่า 0.254 มม. (10 มม.) ภายใต้สถานการณ์พิเศษ เมื่อพินของอุปกรณ์แน่นและความกว้างแคบ ความกว้างของเส้นและระยะห่างระหว่างบรรทัดจะลดลงอย่างเหมาะสม (2) PAD (PAD) PAD (PAD) และ Transition Hole (VIA) ข้อกำหนดพื้นฐานคือ เส้นผ่านศูนย์กลางของดิสก์มากกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของรูมากกว่า 0.6mm; ตัวอย่างเช่น ตัวต้านทานชนิดพินสากล ตัวเก็บประจุ และวงจรรวม โดยใช้ดิสก์/รูขนาด 1.6 มม. /0.8 มม. (63 มิล/32 มิล) ซ็อกเก็ต พิน และไดโอด 1N4007 โดยใช้ 1.8 มม./1.0 มม. (71 มิล/39 มิล) ในการใช้งานจริงควรพิจารณาตามขนาดของส่วนประกอบจริง หากมีเงื่อนไข สามารถขยายขนาดของแผ่นรองได้อย่างเหมาะสม รูรับแสงสำหรับการติดตั้งของส่วนประกอบที่ออกแบบบน PCB ควรใหญ่กว่าขนาดจริงของพินของส่วนประกอบประมาณ 0.2 ~ 0.4 มม. (8-16 มม.) (3) การเจาะ (VIA) โดยทั่วไปคือ 1.27mm/0.7mm(50mil/28mil); เมื่อความหนาแน่นของสายไฟสูง ขนาดของรูสามารถลดลงได้อย่างเหมาะสม แต่ไม่เล็กเกินไป สามารถพิจารณา 1.0 มม./0.6 มม. (40 มม./24 มม.) PAD และ VIA: ≥ 0.3mm (12mil) PAD และ PAD: ≥ 0.3mm (12mil) PAD and TRACK: ≥ 0.3mm (12mil) TRACK and TRACK: ≥ 0.3mm (12mil) ≥ 0.3mm (12mil) PAD และ VIA: ≥ 0.254mm (10mil) PAD and TRACK: ≥ 0.254mm (10mil) PAD and TRACK: ≥ 0.254mm (10mil) TRACK และ TRACK: ≥ 0.254mm (10mil)

7: การเพิ่มประสิทธิภาพการเดินสายและการพิมพ์หน้าจอ

“ไม่มีดีที่สุด มีแต่ดีกว่า”! ไม่ว่าคุณจะใช้ความพยายามมากแค่ไหนในการออกแบบ เมื่อเสร็จแล้ว ลองมองดูอีกครั้ง และคุณจะยังรู้สึกว่าคุณสามารถเปลี่ยนแปลงได้มากมาย หลักการออกแบบทั่วไปคือการเดินสายที่เหมาะสมจะใช้เวลานานกว่าการเดินสายเริ่มต้นสองเท่า หลังจากรู้สึกว่าไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงคุณสามารถวางทองแดงได้ การวางทองแดงโดยทั่วไปวางสายกราวด์ (ให้ความสนใจกับการแยกกราวด์อนาล็อกและดิจิตอล) บอร์ดหลายชั้นอาจจำเป็นต้องวางพลังงาน สำหรับการพิมพ์สกรีน เราควรใส่ใจไม่ให้อุปกรณ์ถูกปิดกั้นหรือถอดออกโดยรูและแผ่นรอง ในเวลาเดียวกัน การออกแบบที่ต้องเผชิญกับพื้นผิวส่วนประกอบ ด้านล่างของคำควรเป็นการประมวลผลแบบกระจก เพื่อไม่ให้เกิดความสับสนในระดับ

8: การตรวจสอบเครือข่าย DRC และโครงสร้าง

ก่อนการทาสีด้วยแสงโดยทั่วไปจำเป็นต้องตรวจสอบ ทุกบริษัทมีรายการตรวจสอบของตนเอง รวมถึงข้อกำหนดของหลักการ การออกแบบ การผลิต และลิงก์อื่นๆ ต่อไปนี้เป็นข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับฟังก์ชันการตรวจสอบหลักสองฟังก์ชันที่มีให้โดยซอฟต์แวร์ การตรวจสอบ DRC:

9: ภาพวาดแสงเอาท์พุท

ก่อนการทาสีด้วยแสง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแผ่นไม้อัดเป็นรุ่นล่าสุดที่เสร็จสมบูรณ์และตรงตามข้อกำหนดการออกแบบ ไฟล์เอาท์พุตของการทาสีด้วยแสงใช้สำหรับการผลิตแผ่นในโรงงานเพลท การผลิตตาข่ายเหล็กในโรงงานตาข่ายเหล็ก และไฟล์กระบวนการผลิตในโรงงานเชื่อม

ไฟล์ที่ส่งออกมีดังนี้ (ใช้บอร์ดสี่ชั้นเป็นตัวอย่าง): 1). ชั้นสายไฟ: หมายถึงชั้นสัญญาณธรรมดา ส่วนใหญ่เดินสาย พวกเขามีชื่อว่า L1,L2,L3 และ L4 โดยที่ L หมายถึงเลเยอร์ของเลเยอร์การเดินสาย

2). เลเยอร์การพิมพ์สกรีน: หมายถึงเลเยอร์ในเอกสารการออกแบบที่ให้ข้อมูลสำหรับการประมวลผลการพิมพ์สกรีน โดยปกติจะมีการพิมพ์หน้าจอด้านบนและการพิมพ์หน้าจอด้านล่างหากมีอุปกรณ์หรือเครื่องหมายที่ชั้นบนและล่าง การตั้งชื่อ: ชั้นบนสุดมีชื่อว่า SILK_TOP; ชื่อพื้นฐานคือ SILK_BOTTOM