PCB บอร์ด การออกแบบจำเป็นต้องให้ข้อมูล:

(1) แผนผังไดอะแกรม: รูปแบบเอกสารอิเล็กทรอนิกส์ที่สมบูรณ์ซึ่งสามารถสร้าง netlist ที่ถูกต้อง (netlist)

(2) ขนาดเครื่องกล: เพื่อให้ระบุตำแหน่งและทิศทางเฉพาะของอุปกรณ์กำหนดตำแหน่งตลอดจนการระบุพื้นที่ตำแหน่งจำกัดความสูงเฉพาะ

(3) รายการ BOM: ส่วนใหญ่จะกำหนดและตรวจสอบข้อมูลแพ็คเกจที่ระบุของอุปกรณ์บนแผนผัง

(4) คู่มือการเดินสายไฟ: คำอธิบายข้อกำหนดเฉพาะสำหรับสัญญาณเฉพาะ ตลอดจนข้อกำหนดด้านอิมพีแดนซ์ การเคลือบ และข้อกำหนดการออกแบบอื่นๆ

ขั้นตอนการออกแบบพื้นฐานของบอร์ด PCB มีดังนี้:

เตรียม – & gt; การออกแบบโครงสร้าง PCB – & GT; เค้าโครง PCB – & GT; สายไฟ – & gt; การเพิ่มประสิทธิภาพเส้นทางและหน้าจอ – > การตรวจสอบเครือข่ายและ DRC และการตรวจสอบโครงสร้าง – > บอร์ด PCB.

1: การเตรียมการเบื้องต้น

1) ซึ่งรวมถึงการเตรียมส่วนประกอบไลบรารีและแผนผัง “ถ้าอยากจะทำอะไรดีๆ คุณต้องฝึกฝนเครื่องมือก่อน” ในการสร้างบอร์ดที่ดี นอกจากหลักการออกแบบแล้ว คุณต้องวาดรูปให้ดีด้วย ก่อนดำเนินการออกแบบ PCB คุณต้องเตรียมไลบรารีส่วนประกอบ Schematic SCH และไลบรารีส่วนประกอบ PCB ก่อน (นี่เป็นขั้นตอนแรก – สำคัญมาก) ไลบรารีคอมโพเนนต์สามารถใช้ไลบรารีที่มาพร้อมกับ Protel ได้ แต่มักจะเป็นเรื่องยากที่จะหาไลบรารีที่เหมาะสม วิธีที่ดีที่สุดคือสร้างไลบรารีส่วนประกอบของคุณเองตามข้อมูลขนาดมาตรฐานสำหรับอุปกรณ์ที่คุณเลือก

โดยหลักการแล้ว ให้รันไลบรารีคอมโพเนนต์ของ PCB ก่อน แล้วจึงค่อยรัน SCH ไลบรารีส่วนประกอบ PCB มีความต้องการสูง ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อการติดตั้ง PCB ไลบรารีคอมโพเนนต์ SCH ค่อนข้างผ่อนคลาย ตราบใดที่คุณระมัดระวังในการกำหนดแอตทริบิวต์ของพินและความสอดคล้องกับส่วนประกอบ PCB

PS: สังเกตหมุดที่ซ่อนอยู่ในไลบรารีมาตรฐาน Then comes the schematic design, and when it’s ready, the PCB design can begin.

2) เมื่อสร้างไลบรารีแผนผังให้สังเกตว่าพินเชื่อมต่อกับบอร์ด PCB เอาต์พุต / เอาต์พุตและตรวจสอบไลบรารี

2. การออกแบบโครงสร้าง PCB

ขั้นตอนนี้ดึงพื้นผิว PCB ในสภาพแวดล้อมการออกแบบ PCB ตามขนาดของบอร์ดที่กำหนดและตำแหน่งทางกลต่างๆ และวางคอนเน็กเตอร์ ปุ่ม/สวิตช์ ท่อนิกซี่ ตัวบ่งชี้ อินพุต และเอาต์พุตตามข้อกำหนดการวางตำแหน่ง , รูสกรู , รูติดตั้ง , ฯลฯ , พิจารณาและกำหนดพื้นที่เดินสายและพื้นที่ที่ไม่ได้เดินสายไฟให้ครบถ้วน (เช่น ขอบเขตของรูสกรูคือพื้นที่ไม่เดินสายไฟ)

Special attention should be paid to the actual size (occupied area and height) of the payment components, the relative position between components – the size of the space, and the surface on which the equipment is placed to ensure the electrical performance of the circuit board. ในขณะที่สร้างความมั่นใจในความเป็นไปได้และความสะดวกในการผลิตและการติดตั้ง ควรมีการปรับเปลี่ยนอุปกรณ์อย่างเหมาะสมเพื่อให้อุปกรณ์สะอาดอยู่เสมอ ในขณะเดียวกันก็ทำให้มั่นใจว่าหลักการข้างต้นจะสะท้อนให้เห็น หากวางอุปกรณ์เดียวกันไว้อย่างเรียบร้อยและไปในทิศทางเดียวกัน จะไม่สามารถวางอุปกรณ์ดังกล่าวได้ มันเป็นการเย็บปะติดปะต่อกัน “

3. เค้าโครง PCB

1) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแผนผังไดอะแกรมถูกต้องก่อนเลย์เอาต์ – นี่สำคัญมาก! — – สำคัญมาก!

แผนผังไดอะแกรมเสร็จสมบูรณ์ รายการตรวจสอบ ได้แก่ โครงข่ายไฟฟ้า กริดกราวด์ ฯลฯ

2) เลย์เอาต์ควรใส่ใจกับตำแหน่งของอุปกรณ์พื้นผิว (โดยเฉพาะปลั๊กอิน ฯลฯ ) และตำแหน่งของอุปกรณ์ (การวางแนวนอนหรือแนวตั้งในแนวตั้ง) เพื่อให้แน่ใจว่าเป็นไปได้และสะดวกในการติดตั้ง

3) วางอุปกรณ์บนแผงวงจรที่มีเลย์เอาต์สีขาว ณ จุดนี้ หากการเตรียมการทั้งหมดข้างต้นเสร็จสมบูรณ์ คุณสามารถสร้างตารางเครือข่าย (design-gt; CreateNetlist) จากนั้นนำเข้าตารางเครือข่าย (ออกแบบ- > LoadNets) บน PCB ฉันเห็นสแต็กอุปกรณ์ทั้งหมดโดยมีการเชื่อมต่อแบบมีสายบินระหว่างพินและเลย์เอาต์ของอุปกรณ์

เค้าโครงโดยรวมขึ้นอยู่กับหลักการดังต่อไปนี้:

ในเลย์เอาต์เมื่อฉันนอนราบ คุณควรกำหนดพื้นผิวที่จะวางอุปกรณ์ โดยทั่วไปแล้ว แพตช์ควรวางที่ด้านเดียวกัน และปลั๊กอินควรมองหาข้อมูลเฉพาะ

1) ตามการแบ่งที่เหมาะสมของประสิทธิภาพทางไฟฟ้า โดยทั่วไปแบ่งออกเป็น: พื้นที่วงจรดิจิตอล (การรบกวน การรบกวน) พื้นที่วงจรแอนะล็อก (กลัวการรบกวน) พื้นที่ไดรฟ์พลังงาน (แหล่งสัญญาณรบกวน);

2) ควรวางวงจรที่มีฟังก์ชันเดียวกันไว้ใกล้ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และควรปรับส่วนประกอบเพื่อให้แน่ใจว่ามีการเชื่อมต่อที่ง่ายที่สุด ในเวลาเดียวกัน ให้ปรับตำแหน่งสัมพัทธ์ระหว่างบล็อคฟังก์ชัน เพื่อให้การเชื่อมต่อระหว่างบล็อคฟังก์ชันมีความรัดกุมที่สุด

3) สำหรับชิ้นส่วนคุณภาพสูงควรพิจารณาตำแหน่งการติดตั้งและความเข้มในการติดตั้งควรวางองค์ประกอบความร้อนแยกต่างหากจากองค์ประกอบที่ไวต่ออุณหภูมิ และหากจำเป็น ควรพิจารณามาตรการการพาความร้อน

5) เครื่องกำเนิดนาฬิกา (เช่น คริสตัลหรือนาฬิกา) ควรอยู่ใกล้อุปกรณ์ที่ใช้นาฬิกามากที่สุด

6) ข้อกำหนดของเลย์เอาต์ควรมีความสมดุล เบาบางและเป็นระเบียบ ไม่หนักเกินไปหรือจม

4. การเดินสายไฟ

การเดินสายไฟเป็นกระบวนการที่สำคัญที่สุดในการออกแบบ PCB ซึ่งจะส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของ PCB ในการออกแบบ PCB การเดินสายโดยทั่วไปมีการแบ่งสามระดับ: อันดับแรกคือการเชื่อมต่อ และความต้องการพื้นฐานที่สุดของการออกแบบ PCB หากไม่มีการวางสายไฟและการเดินสายไฟจะเป็นบอร์ดที่ไม่ได้มาตรฐาน มันปลอดภัยที่จะบอกว่ามันยังไม่เริ่ม The second is electrical performance satisfaction. นี่คือการวัดดัชนีความสอดคล้องของแผงวงจรพิมพ์ มีการเชื่อมต่อหลังจากปรับสายไฟอย่างระมัดระวังเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่เหมาะสมที่สุด ตามด้วยความสวยงาม ถ้าต่อสายไฟแล้วไม่มีจุดไหนให้กระทบต่อประสิทธิภาพไฟฟ้าแต่เมื่อก่อนดูมีสีสันสดใสมากมายแล้วประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของคุณดีแค่ไหนในสายตาคนอื่นยังเป็นเศษขยะอยู่ . สิ่งนี้ทำให้เกิดความไม่สะดวกอย่างมากในการทดสอบและบำรุงรักษา การเดินสายไฟควรเรียบร้อยและสม่ำเสมอโดยไม่มีกฎเกณฑ์และข้อบังคับ สิ่งเหล่านี้ต้องบรรลุผลพร้อมทั้งรับรองประสิทธิภาพทางไฟฟ้าและข้อกำหนดส่วนบุคคลอื่นๆ

การเดินสายไฟดำเนินการตามหลักการดังต่อไปนี้:

1) ภายใต้สถานการณ์ปกติ สายไฟและสายกราวด์ควรต่อสายก่อนเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของแผงวงจร ภายในเงื่อนไขเหล่านี้ ให้พยายามขยายแหล่งจ่ายไฟและความกว้างของสายกราวด์ สายกราวด์ดีกว่าสายไฟ ความสัมพันธ์ของพวกเขาคือ: สายดิน > สายไฟ & gt; สายสัญญาณ. โดยทั่วไป ความกว้างของสายสัญญาณคือ 0.2 ~ 0.3 มม. ความกว้างที่บางที่สุดสามารถเข้าถึง 0.05 ~ 0.07 มม. และสายไฟโดยทั่วไปคือ 1.2 ~ 2.5 มม. สำหรับ PCBS ดิจิทัล สามารถใช้สายกราวด์แบบกว้างเพื่อสร้างลูปสำหรับเครือข่ายกราวด์ (ไม่สามารถใช้กราวด์แอนะล็อกในลักษณะนี้)

2) Pre-processing of higher requirements (such as high frequency line), input and output edges should avoid adjacent parallel, in order to avoid reflection interference. หากจำเป็น การเดินสายไฟ XNUMX ชั้นที่อยู่ติดกันควรตั้งฉากกันโดยขนานกับสายดิน มีแนวโน้มที่จะเกิดการประกบกาฝาก

3) ตัวเรือนออสซิลเลเตอร์มีการต่อสายดิน และสายนาฬิกาควรสั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และไม่สามารถอ้างอิงได้ทุกที่ ใต้วงจรการสั่นของนาฬิกา วงจรลอจิกความเร็วสูงพิเศษควรเพิ่มพื้นที่กราวด์ ไม่ควรใช้สายสัญญาณอื่น ๆ เพื่อให้สนามไฟฟ้าโดยรอบใกล้ศูนย์

4) ใช้โพลิลีน 45 องศาให้มากที่สุด ห้ามใช้โพลิไลน์ 90 องศาเพื่อลดการแผ่รังสีของสัญญาณความถี่สูง (ต้องใช้เส้นสูงเพื่อใช้ส่วนโค้งคู่)

5) อย่าวนซ้ำบนสายสัญญาณใด ๆ หากหลีกเลี่ยงไม่ได้ ลูปควรมีขนาดเล็กที่สุด จำนวนรูทะลุสำหรับสายสัญญาณควรมีขนาดเล็กที่สุด

6) เส้นหลักควรสั้นและหนาที่สุดเท่าที่จะทำได้ และควรเพิ่มการป้องกันทั้งสองด้าน

7) เมื่อส่งสัญญาณที่ละเอียดอ่อนและสัญญาณสนามเสียงผ่านสายเคเบิลแบบแบน ควรแยกสัญญาณเหล่านี้ผ่าน “สัญญาณกราวด์ – สายกราวด์”

8) สัญญาณหลักควรสงวนไว้สำหรับจุดทดสอบเพื่ออำนวยความสะดวกในการทดสอบการดีบัก การผลิต และการทดสอบการบำรุงรักษา

9) หลังจากเดินสายแผนผังเสร็จสิ้น การเดินสายควรได้รับการปรับให้เหมาะสม ในเวลาเดียวกัน หลังจากการตรวจสอบเครือข่ายเริ่มต้นและการตรวจสอบ DRC ถูกต้องแล้ว จะมีการต่อสายดินของพื้นที่ไร้สาย และใช้ชั้นทองแดงขนาดใหญ่เป็นพื้น และใช้แผงวงจรพิมพ์ พื้นที่ที่ไม่ได้ใช้เชื่อมต่อกับพื้นดินเป็นพื้นดิน หรือทำบอร์ดหลายชั้น, แหล่งจ่ายไฟ, การต่อสายดินแต่ละอันคิดเป็นชั้น

5. เติมน้ำตา

การฉีกขาดคือการเชื่อมต่อแบบหยดระหว่างแผ่นรองกับเส้นหรือระหว่างเส้นกับรูนำ จุดประสงค์ของหยดน้ำตาคือเพื่อหลีกเลี่ยงการสัมผัสระหว่างลวดกับแผ่นรองหรือระหว่างลวดกับรูตัวนำเมื่อกระดานได้รับแรงมาก นอกจากนี้ การตัดการเชื่อมต่อ การตั้งค่าหยดน้ำสามารถทำให้บอร์ด PCB ดูสวยขึ้น

ในการออกแบบแผงวงจรเพื่อให้แผ่นแข็งแรงและป้องกันแผ่นกล, แผ่นเชื่อมและลวดเชื่อมระหว่างการแตกหัก, แผ่นเชื่อมและลวดมักจะถูกตั้งค่าระหว่างฟิล์มทองแดงของแถบทรานซิชัน, รูปร่างเหมือนน้ำตา, ดังนั้นจึงเป็น มักจะเรียกว่าน้ำตา

6. ในทางกลับกัน การตรวจสอบครั้งแรกคือการดูที่เลเยอร์ Keepout เลเยอร์บนสุด โอเวอร์เลย์ล่าง และโอเวอร์เลย์ด้านล่าง

7. การตรวจสอบกฎไฟฟ้า: ผ่านรู (0 ถึงรู – เหลือเชื่อมาก 0.8 ขอบเขต) ไม่ว่าจะเป็นกริดที่ขาด, ระยะห่างขั้นต่ำ (10mil), ไฟฟ้าลัดวงจร (แต่ละพารามิเตอร์วิเคราะห์ทีละรายการ)

8. ตรวจสอบสายไฟและสายดิน – การรบกวน (ความจุของตัวกรองควรอยู่ใกล้กับชิป)

9. หลังจากทำ PCB เสร็จแล้ว ให้โหลดตัวทำเครื่องหมายเครือข่ายอีกครั้งเพื่อตรวจสอบว่า netlist ได้รับการแก้ไขหรือไม่ – ทำงานได้ดี

10. หลังจากเสร็จสิ้น PCB ให้ตรวจสอบวงจรของอุปกรณ์หลักเพื่อให้แน่ใจว่าถูกต้อง