พูดถึงเจ็ดขั้นตอนของการออกแบบ PCB

ครั้งแรก: การเตรียมการ ซึ่งรวมถึงการเตรียมส่วนประกอบไลบรารีและแผนผัง “งานดีต้องลับเครื่องก่อน” การทำกระดานให้ดี นอกจากหลักการออกแบบที่ดีแล้ว ยังวาดได้ดีอีกด้วย ก่อน PCB การออกแบบ ไลบรารีคอมโพเนนต์ของแผนผัง SCH และไลบรารีคอมโพเนนต์ของ PCB ควรจัดเตรียมก่อน สามารถใช้ไลบรารี Peotel ได้ แต่โดยทั่วไปแล้ว เป็นการยากที่จะหาไลบรารีที่เหมาะสม เป็นการดีที่สุดที่จะสร้างไลบรารีของคุณเองตามข้อมูลขนาดมาตรฐานของอุปกรณ์ที่เลือก โดยหลักการแล้ว ให้สร้างไลบรารีส่วนประกอบ PCB ก่อน จากนั้นจึงสร้างไลบรารีคอมโพเนนต์ SCH ความต้องการไลบรารีส่วนประกอบ PCB สูง มันส่งผลโดยตรงต่อการติดตั้งบอร์ด ข้อกำหนดไลบรารีคอมโพเนนต์ของ SCH ค่อนข้างหลวม ตราบใดที่ให้ความสนใจกับคำจำกัดความของแอตทริบิวต์พินและความสัมพันธ์ที่สอดคล้องกับส่วนประกอบ PCB PS: สังเกตหมุดที่ซ่อนอยู่ในไลบรารีมาตรฐาน จากนั้นเป็นการออกแบบแผนผังพร้อมทำการออกแบบ PCB

ipcb

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

ที่สาม: เค้าโครง PCB เลย์เอาต์คือการวางอุปกรณ์ไว้บนบอร์ด ณ จุดนี้ หากงานเตรียมการทั้งหมดที่กล่าวข้างต้นเสร็จสิ้น สามารถสร้างตารางเครือข่ายบนแผนผังไดอะแกรม (ออกแบบ- >; สร้าง Netlist) แล้วนำเข้าตารางเครือข่ายบน PCB (design-gt; ตาข่ายโหลด) ดูฮับอุปกรณ์ของกองทั้งหมด ระหว่างหมุดและการเชื่อมต่อพร้อมท์ไลน์ จากนั้นคุณสามารถจัดวางอุปกรณ์ได้ เค้าโครงทั่วไปดำเนินการตามหลักการดังต่อไปนี้:

(1) ตามพาร์ทิชันที่เหมาะสมประสิทธิภาพทางไฟฟ้า โดยทั่วไปแบ่งออกเป็น: พื้นที่วงจรดิจิตอล (กลัวการรบกวนและการรบกวน) พื้นที่วงจรแอนะล็อก (กลัวการรบกวน) พื้นที่ไดรฟ์พลังงาน (แหล่งสัญญาณรบกวน);

(2) ทำหน้าที่เดียวกันของวงจรให้สมบูรณ์ ควรวางไว้ใกล้ที่สุดเท่าที่จะทำได้ และปรับส่วนประกอบเพื่อให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อที่ง่ายที่สุด ในเวลาเดียวกัน ปรับตำแหน่งสัมพัทธ์ระหว่างบล็อคการทำงานเพื่อให้การเชื่อมต่อระหว่างบล็อคการทำงานกระชับที่สุด

(3) ควรพิจารณาตำแหน่งการติดตั้งและความเข้มของการติดตั้งสำหรับส่วนประกอบที่มีมวลมาก องค์ประกอบความร้อนควรแยกออกจากองค์ประกอบที่ไวต่ออุณหภูมิ และหากจำเป็น ควรพิจารณามาตรการการพาความร้อน

(4) อุปกรณ์ไดรฟ์ I/O ให้ชิดขอบแผ่นพิมพ์มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ใกล้กับขั้วต่อทางออก

(5) เครื่องกำเนิดสัญญาณนาฬิกา (เช่น เครื่องกำเนิดสัญญาณนาฬิกาคริสตัลหรือเครื่องกำเนิดสัญญาณนาฬิกา) ควรอยู่ใกล้อุปกรณ์ที่ใช้นาฬิกามากที่สุด

6. ในแต่ละวงจรรวมระหว่างขาอินพุตกำลังกับกราวด์ จำเป็นต้องเพิ่มตัวเก็บประจุแบบแยกส่วน (โดยทั่วไปจะใช้ตัวเก็บประจุแบบเสาหินความถี่สูงที่ดี) สามารถวางตัวเก็บประจุแทนทาลัมไว้รอบวงจรรวมได้หลายแบบเมื่อพื้นที่แผงวงจรแน่น

เจ้าของที่ดินทุกคน ขดลวดรีเลย์เพื่อเพิ่มไดโอดปล่อย (1N4148 สามารถ);

วันนี้ ความต้องการเลย์เอาต์ควรมีความสมดุล หนาแน่นและเป็นระเบียบ ไม่ใช่หนักสุดหรือหนักหน่วง

– ต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษกับส่วนประกอบแทนส่วนประกอบควรพิจารณาเมื่อขนาดจริง (ในพื้นที่และความสูง) และตำแหน่งสัมพัทธ์ระหว่างส่วนประกอบเพื่อให้แน่ใจว่าเป็นไปได้ของคุณสมบัติทางไฟฟ้าและการผลิตแผงวงจรที่ติดตั้ง และความสะดวกในเวลาเดียวกัน ควรจะอยู่บนสมมติฐานของหลักประกันข้างต้นเพื่อสะท้อน เปลี่ยนตำแหน่งอุปกรณ์ที่เหมาะสม ให้เรียบร้อยสวยงาม เช่น วางเครื่องเดียวกันให้เรียบร้อยและไปในทิศทางเดียวกันไม่ “กระจัดกระจาย”

ขั้นตอนนี้เกี่ยวข้องกับความยากของตัวเลขอินทิกรัลของบอร์ดและระดับการเดินสายถัดไป ต้องการใช้ความพยายามอย่างมากในการพิจารณาเรื่องนี้ เมื่อวางรูปแบบ สามารถทำการเดินสายเบื้องต้นก่อนสถานที่ค่อนข้างไม่ยืนยัน พิจารณาเพียงพอ.

ประการที่สี่: 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 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) ล่วงหน้า ลวดข้อกำหนดที่เข้มงวด (เช่นสายความถี่สูง) สำหรับสายไฟ อินพุต และเอาท์พุตด้านสายควรหลีกเลี่ยงขนานที่อยู่ติดกัน เพื่อไม่ให้เกิดสัญญาณรบกวนสะท้อน เมื่อจำเป็น ควรเพิ่มสายกราวด์เพื่อแยก และการเดินสายไฟของสองชั้นที่อยู่ติดกันควรตั้งฉากกัน ซึ่งทำให้ง่ายต่อการสร้างข้อต่อแบบกาฝากขนานกัน

(3) ตัวเรือนออสซิลเลเตอร์ควรต่อสายดิน และสายนาฬิกาควรสั้นที่สุดเท่าที่จะทำได้ และไม่กระจายไปทั่ว ใต้วงจรการสั่นของนาฬิกา วงจรลอจิกความเร็วสูงพิเศษควรเพิ่มพื้นที่ของพื้น และไม่ควรไปที่สายสัญญาณอื่น เพื่อให้สนามไฟฟ้าโดยรอบมีแนวโน้มเป็นศูนย์

(4) เพื่อลดการแผ่รังสีของสัญญาณความถี่สูง ควรใช้สายหัก 45O ให้มากที่สุด แทนสายเสีย 90O (ความต้องการสูงของสายยังใช้อาร์คคู่)

(5) สายสัญญาณใด ๆ ไม่ควรสร้างลูป หากหลีกเลี่ยงไม่ได้ ลูปควรมีขนาดเล็กที่สุด สายสัญญาณผ่านรูควรน้อยที่สุด

6. แนวกุญแจควรสั้นและหนา โดยมีการป้องกันทั้งสองด้าน

เจ้าของที่ดินทุกคน เมื่อสัญญาณที่ละเอียดอ่อนและสัญญาณสนามเสียงถูกส่งผ่านสายเคเบิลแบบแบนจะใช้วิธีการ “กราวด์ – สัญญาณ – สายกราวด์”

วันนี้ จุดทดสอบควรสงวนไว้สำหรับสัญญาณหลักเพื่ออำนวยความสะดวกในการทดสอบการผลิตและการบำรุงรักษา

ชื่อสัตว์เลี้ยง ทับทิม หลังจากเดินสายไดอะแกรมแผนผังเสร็จสิ้น การเดินสายควรได้รับการปรับให้เหมาะสม ในเวลาเดียวกัน หลังจากตรวจสอบเครือข่ายเบื้องต้นและการตรวจสอบ DRC ถูกต้องแล้ว สายกราวด์จะถูกเติมในพื้นที่โดยไม่ต้องเดินสาย และใช้ชั้นทองแดงพื้นที่ขนาดใหญ่เป็นสายกราวด์ และสถานที่ที่ไม่ได้ใช้เชื่อมต่อกับกราวด์เป็น สายกราวด์บนกระดานพิมพ์ หรือทำให้เป็นบอร์ดหลายชั้น, พาวเวอร์ซัพพลาย, สายดินแต่ละอันใช้ชั้นหนึ่ง

— ข้อกำหนดของกระบวนการเดินสาย PCB

(1) เส้น

โดยทั่วไป ความกว้างของสายสัญญาณคือ 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) พันธมิตรฯ (PAD)

ข้อกำหนดพื้นฐานของ PAD และรูเปลี่ยน (VIA) คือ เส้นผ่านศูนย์กลางของ PAD มากกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของรู 0.6 มม. 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

รูรับแสงสำหรับการติดตั้งของส่วนประกอบที่ออกแบบบนบอร์ด PCB ควรใหญ่กว่าขนาดจริงของพินประมาณ 0.2 ~ 0.4 มม.

(3) รูทะลุ (VIA)

โดยทั่วไป 1.27mm/0.7mm(50mil/28mil);

เมื่อความหนาแน่นของสายไฟสูง ขนาดของรูสามารถลดลงได้อย่างเหมาะสม แต่ไม่เล็กเกินไป สามารถพิจารณา 1.0 มม./0.6 มม. (40 มม./24 มม.)

(4) ข้อกำหนดด้านระยะห่างสำหรับแผ่นอิเล็กโทรด สายไฟ และรูทะลุ

PAD และ VIA: ≥ 0.3 มม. (12mil)

PAD และ PAD: ≥ 0.3mm (12mil)

PAD และ TRACK: ≥ 0.3 มม. (12mil)

ติดตามและติดตาม: ≥ 0.3 มม. (12mil)

เมื่อความหนาแน่นสูง:

PAD และ VIA: ≥ 0.254 มม. (10mil)

PAD และ PAD: ≥ 0.254mm (10mil)

PAD และ TRACK: ≥ 0.254 มม. (10mil)

ติดตาม: ≥ 0.254 มม. (10mil)

ประการที่ห้า: การเพิ่มประสิทธิภาพการเดินสายและการพิมพ์หน้าจอ “ไม่มีดีที่สุด มีแต่ดีกว่า”! ไม่ว่าคุณจะใช้ความพยายามมากแค่ไหนในการออกแบบ เมื่อเสร็จแล้ว ลองมองดูอีกครั้ง และคุณจะยังรู้สึกว่าคุณสามารถเปลี่ยนแปลงได้มากมาย หลักการออกแบบทั่วไปคือการเดินสายที่เหมาะสมจะใช้เวลานานกว่าการเดินสายเริ่มต้นสองเท่า เมื่อคุณรู้สึกว่าไม่มีอะไรต้องแก้ไข คุณสามารถวางทองแดงได้ ระนาบรูปหลายเหลี่ยม) 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 ทางที่ดีควรมีกระบวนการตรวจสอบก่อนดำเนินการ

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