Sa disenyo, ang layout ay isang mahalagang bahagi. Ang kalidad ng resulta ng layout ay direktang makakaapekto sa epekto ng mga kable, kaya maaari itong isaalang-alang na ang isang makatwirang layout ay ang unang hakbang sa isang matagumpay PCB disenyo. Lalo na ang pre-layout ay ang proseso ng pag-iisip tungkol sa buong circuit board, daloy ng signal, pagwawaldas ng init, istraktura at iba pang mga istraktura. Kung nabigo ang pre-layout, walang kinakailangang pagsisikap.

Disenyo ng layout ng PCB Ang daloy ng proseso ng disenyo ng mga naka-print na circuit board ay kinabibilangan ng disenyong eskematiko, pagpaparehistro ng database ng elektronikong bahagi, paghahanda ng disenyo, paghahati ng bloke, pagsasaayos ng elektronikong bahagi, pagkumpirma ng pagsasaayos, mga kable at panghuling inspeksyon. Sa proseso ng proseso, kahit na anong proseso ang makitang problema, dapat itong ibalik sa nakaraang proseso para sa muling pagkumpirma o pagwawasto.

Unang ipinakilala ng artikulong ito ang mga panuntunan at diskarte sa disenyo ng layout ng PCB, at pagkatapos ay ipinapaliwanag kung paano magdisenyo at mag-inspeksyon ng layout ng PCB, mula sa mga kinakailangan ng DFM ng layout, mga kinakailangan sa thermal design, mga kinakailangan sa integridad ng signal, mga kinakailangan sa EMC, mga setting ng layer at mga kinakailangan sa power ground division, at mga module ng kuryente. Ang mga kinakailangan at iba pang aspeto ay susuriin nang detalyado, at sundin ang editor upang malaman ang mga detalye.

Mga panuntunan sa disenyo ng layout ng PCB

1. Sa ilalim ng normal na mga pangyayari, ang lahat ng mga bahagi ay dapat ayusin sa parehong ibabaw ng circuit board. Tanging kapag ang mga top-level na bahagi ay masyadong siksik, maaaring mai-install ang ilang device na may limitadong taas at mababang init, tulad ng mga chip resistor, chip capacitor, at chip capacitor. Ang chip IC, atbp. ay inilalagay sa ibabang layer.

2. Sa ilalim ng premise ng pagtiyak ng pagganap ng kuryente, ang mga bahagi ay dapat ilagay sa grid at ayusin parallel o patayo sa bawat isa upang maging maayos at maganda. Sa ilalim ng normal na mga pangyayari, ang mga bahagi ay hindi pinapayagang mag-overlap; ang pag-aayos ng mga bahagi ay dapat na compact, at ang mga bahagi ay dapat na nakaayos sa buong layout. Ang pamamahagi ay pare-pareho at siksik.

3. Ang pinakamababang distansya sa pagitan ng mga katabing pattern ng lupa ng iba’t ibang bahagi sa circuit board ay dapat na higit sa 1mm.

4. Ang distansya mula sa gilid ng circuit board ay karaniwang hindi bababa sa 2MM. Ang pinakamagandang hugis ng circuit board ay parihaba, at ang aspect ratio ay 3:2 o 4:3. Kapag ang sukat ng circuit board ay mas malaki sa 200MM by 150MM, isaalang-alang kung ano ang kayang tiisin ng circuit board sa mekanikal na lakas.

Mga kasanayan sa disenyo ng layout ng PCB

Sa disenyo ng layout ng PCB, dapat suriin ang mga yunit ng circuit board, at ang disenyo ng layout ay dapat na batay sa panimulang function. Kapag inilalagay ang lahat ng mga bahagi ng circuit, ang mga sumusunod na prinsipyo ay dapat matugunan:

1. Ayusin ang posisyon ng bawat functional circuit unit ayon sa daloy ng circuit, upang ang layout ay maginhawa para sa sirkulasyon ng signal, at ang signal ay pinananatili sa parehong direksyon hangga’t maaari [1].

2. Kunin ang mga pangunahing bahagi ng bawat functional unit bilang sentro at ilatag sa paligid niya. Ang mga bahagi ay dapat na pare-pareho, integral at compact na nakaayos sa PCB upang mabawasan at paikliin ang mga lead at koneksyon sa pagitan ng mga bahagi.

3. Para sa mga circuit na tumatakbo sa mataas na frequency, ang mga parameter ng pamamahagi sa pagitan ng mga bahagi ay dapat isaalang-alang. Sa pangkalahatang mga circuit, ang mga bahagi ay dapat na nakaayos nang magkatulad hangga’t maaari, na hindi lamang maganda, ngunit madaling i-install at madaling makagawa ng masa.

Paano magdisenyo at suriin ang layout ng PCB

1. Mga kinakailangan sa DFM para sa layout

1. Natukoy na ang pinakamainam na ruta ng proseso, at lahat ng device ay inilagay sa board.

2. Ang pinagmulan ng mga coordinate ay ang intersection ng kaliwa at ibabang mga linya ng extension ng board frame, o ang ibabang kaliwang pad ng ibabang kaliwang socket.

3. Ang aktwal na sukat ng PCB, ang lokasyon ng positioning device, atbp. ay pare-pareho sa proseso ng structure element map, at ang layout ng device ng lugar na may pinaghihigpitang mga kinakailangan sa taas ng device ay nakakatugon sa mga kinakailangan ng structure element map.

4. Ang posisyon ng dial switch, reset device, indicator light, atbp. ay angkop, at ang handle bar ay hindi nakakasagabal sa mga nakapaligid na device.

5. Ang panlabas na frame ng board ay may makinis na radian na 197mil, o idinisenyo ayon sa structural size drawing.

6. Ang mga ordinaryong board ay may 200mil na mga gilid ng proseso; ang kaliwa at kanang bahagi ng backplane ay may mga gilid ng proseso na higit sa 400mil, at ang itaas at ibabang bahagi ay may mga gilid ng proseso na higit sa 680mil. Ang paglalagay ng device ay hindi sumasalungat sa posisyon ng pagbubukas ng window.

7. Lahat ng uri ng karagdagang mga butas (ICT positioning hole 125mil, handle bar hole, elliptical hole at fiber holder hole) na kailangang idagdag ay nawawala at naitakda nang tama.

8. Ang pin pitch ng device, direksyon ng device, pitch ng device, library ng device, atbp. na naproseso ng wave soldering ay isinasaalang-alang ang mga kinakailangan ng wave soldering.

9. Ang espasyo ng layout ng device ay nakakatugon sa mga kinakailangan sa pagpupulong: ang mga surface mount device ay mas malaki sa 20mil, ang IC ay mas malaki sa 80mil, at ang BGA ay mas malaki sa 200mil.

10. Ang crimping parts ay may higit sa 120 mils sa component surface distance, at walang device sa through area ng crimping parts sa welding surface.

11. Walang maiikling device sa pagitan ng matataas na device, at walang patch device at maikli at maliliit na interposing device na inilalagay sa loob ng 5mm sa pagitan ng mga device na may taas na higit sa 10mm.

12. Ang mga polar device ay may polarity silkscreen na mga logo. Ang mga direksyon ng X at Y ng parehong uri ng mga polarized na bahagi ng plug-in ay pareho.

13. Lahat ng device ay malinaw na namarkahan, walang P*, REF, atbp. na hindi malinaw na namarkahan.

14. Mayroong 3 positioning cursor sa ibabaw na naglalaman ng mga SMD device, na inilalagay sa hugis na “L”. Ang distansya sa pagitan ng gitna ng positioning cursor at ng gilid ng board ay higit sa 240 mils.

15. Kung kailangan mong gawin ang pagpoproseso ng boarding, ang layout ay isinasaalang-alang upang mapadali ang boarding at pagpoproseso at pagpupulong ng PCB.

16. Ang mga tadtad na gilid (abnormal na mga gilid) ay dapat punan sa pamamagitan ng paggiling ng mga uka at mga butas ng selyo. Ang stamp hole ay isang non-metalized void, sa pangkalahatan ay 40 mils ang diameter at 16 mils mula sa gilid.

17. Ang mga test point na ginamit para sa pag-debug ay idinagdag sa schematic diagram, at ang mga ito ay inilagay nang naaangkop sa layout.

Pangalawa, ang mga kinakailangan sa thermal disenyo ng layout

1. Ang mga bahagi ng pag-init at mga nakalantad na bahagi ng pambalot ay hindi malapit sa mga wire at mga bahaging sensitibo sa init, at dapat ding itago nang maayos ang iba pang mga bahagi.

2. Isinasaalang-alang ng paglalagay ng radiator ang problema sa convection, at walang interference ng matataas na bahagi sa projection area ng radiator, at ang hanay ay minarkahan sa mounting surface na may silk screen.

3. Isinasaalang-alang ng layout ang makatwiran at makinis na mga channel sa pagwawaldas ng init.

4. Ang electrolytic capacitor ay dapat na maayos na nakahiwalay sa high-heat device.

5. Isaalang-alang ang pagkawala ng init ng mga high-power na device at device sa ilalim ng gusset.

Pangatlo, ang mga kinakailangan sa integridad ng signal ng layout

1. Ang simula-end na pagtutugma ay malapit sa nagpapadalang device, at ang pagtatapos ng pagtutugma ay malapit sa receiving device.

2. Ilagay ang mga decoupling capacitor malapit sa mga kaugnay na device

3. Maglagay ng mga kristal, crystal oscillator at clock drive chips malapit sa mga kaugnay na device.

4. Ang high-speed at low-speed, digital at analog ay nakaayos nang hiwalay ayon sa mga module.

5. Tukuyin ang topological na istraktura ng bus batay sa mga resulta ng pagsusuri at simulation o ang umiiral na karanasan upang matiyak na ang mga kinakailangan ng system ay natutugunan.

6. Kung babaguhin ang disenyo ng board, gayahin ang problema sa integridad ng signal na makikita sa test report at magbigay ng solusyon.

7. Ang layout ng synchronous clock bus system ay nakakatugon sa mga kinakailangan sa timing.

Apat, mga kinakailangan sa EMC

1. Ang mga inductive device na madaling kapitan ng magnetic field coupling, tulad ng mga inductors, relay, at transformer, ay hindi dapat ilagay malapit sa isa’t isa. Kapag mayroong maraming inductance coils, ang direksyon ay patayo at hindi sila pinagsama.

2. Upang maiwasan ang electromagnetic interference sa pagitan ng device sa welding surface ng single board at sa katabing single board, walang mga sensitibong device at malakas na radiation device ang dapat ilagay sa welding surface ng single board.

3. Ang mga bahagi ng interface ay inilagay malapit sa gilid ng board, at ang naaangkop na mga hakbang sa proteksyon ng EMC ay ginawa (tulad ng mga shielding shell, pag-hollow sa labas ng power supply ground, atbp.) upang mapabuti ang kakayahan ng EMC ng disenyo.

4. Ang circuit ng proteksyon ay inilalagay malapit sa interface circuit, sumusunod sa prinsipyo ng unang proteksyon at pagkatapos ay pagsala.

5. Ang distansya mula sa shielding body at ang shielding shell sa shielding body at shielding cover shell ay higit sa 500 mils para sa mga device na may mataas na transmitting power o partikular na sensitibo (tulad ng crystal oscillators, crystals, atbp.).

6. Ang isang 0.1uF na kapasitor ay inilalagay malapit sa linya ng pag-reset ng switch ng pag-reset upang panatilihing malayo ang reset device at i-reset ang signal mula sa iba pang malalakas na device at signal.

Lima, setting ng layer at supply ng kuryente at mga kinakailangan sa paghahati sa lupa

1. Kapag ang dalawang layer ng signal ay direktang katabi ng isa’t isa, dapat tukuyin ang mga panuntunan sa vertical wiring.

2. Ang pangunahing layer ng kapangyarihan ay katabi ng katumbas nitong layer ng lupa hangga’t maaari, at ang power layer ay nakakatugon sa panuntunang 20H.

3. Ang bawat wiring layer ay may kumpletong reference plane.

4. Ang mga multi-layer na board ay nakalamina at ang core material (CORE) ay simetriko upang maiwasan ang pag-warping sanhi ng hindi pantay na distribusyon ng tansong densidad ng balat at asymmetrical na kapal ng medium.

5. Ang kapal ng board ay hindi dapat lumampas sa 4.5mm. Para sa mga may kapal na higit sa 2.5mm (backplane na higit sa 3mm), dapat na nakumpirma ng mga technician na walang problema sa pagpoproseso, pagpupulong, at kagamitan ng PCB, at ang kapal ng PC card board ay 1.6mm.

6. Kapag ang kapal-sa-diameter ratio ng via ay mas malaki sa 10:1, ito ay kukumpirmahin ng PCB manufacturer.

7. Ang kapangyarihan at lupa ng optical module ay pinaghihiwalay mula sa iba pang kapangyarihan at lupa upang mabawasan ang interference.

8. Ang kapangyarihan at pagproseso ng lupa ng mga pangunahing bahagi ay nakakatugon sa mga kinakailangan.

9. Kapag ang kontrol ng impedance ay kinakailangan, ang mga parameter ng setting ng layer ay nakakatugon sa mga kinakailangan.

Anim, kinakailangan ng power module

1. Tinitiyak ng layout ng bahagi ng power supply na ang mga linya ng input at output ay makinis at hindi tumatawid.

2. Kapag nag-supply ng power ang single board sa subboard, ilagay ang kaukulang filter circuit malapit sa power outlet ng single board at ang power inlet ng subboard.

Pito, iba pang mga kinakailangan

1. Isinasaalang-alang ng layout ang pangkalahatang kinis ng mga kable, at ang pangunahing daloy ng data ay makatwiran.

2. Ayusin ang mga pagtatalaga ng pin ng pagbubukod, FPGA, EPLD, driver ng bus at iba pang mga device ayon sa mga resulta ng layout upang ma-optimize ang layout.

3. Isinasaalang-alang ng layout ang naaangkop na pagtaas ng espasyo sa siksik na mga kable upang maiwasan ang sitwasyon na hindi ito ma-ruta.

4. Kung ang mga espesyal na materyales, mga espesyal na device (tulad ng 0.5mmBGA, atbp.), at mga espesyal na proseso ay pinagtibay, ang panahon ng paghahatid at kakayahang maproseso ay ganap na isinasaalang-alang, at nakumpirma ng mga tagagawa ng PCB at mga tauhan ng proseso.

5. Ang pin na katumbas na relasyon ng gusset connector ay nakumpirma upang maiwasan ang direksyon at oryentasyon ng gusset connector na mabaligtad.

6. Kung may mga kinakailangan sa pagsubok sa ICT, isaalang-alang ang pagiging posible ng pagdaragdag ng mga punto ng pagsubok ng ICT sa panahon ng layout, upang maiwasan ang kahirapan sa pagdaragdag ng mga punto ng pagsubok sa panahon ng yugto ng mga kable.

7. Kapag ang isang high-speed optical module ay kasama, ang layout ng optical port transceiver circuit ay priyoridad.

8. Pagkatapos makumpleto ang layout, isang 1:1 assembly drawing ang ibinigay para sa mga tauhan ng proyekto upang suriin kung tama ang pagpili ng package ng device laban sa entity ng device.

9. Sa pagbubukas ng bintana, ang panloob na eroplano ay itinuturing na binawi, at isang angkop na lugar ng pagbabawal sa mga kable ay naitakda.