Karanasan sa disenyo ng inhinyero ng PCB

Ang pangkalahatang pangunahing proseso ng disenyo ng PCB ay ang mga sumusunod: paunang paghahanda -> Disenyo ng istraktura ng PCB -> layout ng PCB -> mga kable -> pag-optimize ng mga kable at pag-print ng sutla ng sutla -> inspeksyon at inspeksyon ng istraktura ng DRC at istraktura -> paggawa ng plato.
Paunang paghahanda.
Kasama rito ang paghahanda ng mga katalogo at iskema na “Kung nais mong gumawa ng isang mahusay na trabaho, kailangan mo munang patalasin ang iyong mga tool. “Upang makagawa ng isang mahusay na board, hindi mo lamang dapat idisenyo ang prinsipyo, ngunit din gumuhit ng maayos. Bago ang disenyo ng PCB, ihanda muna ang sangkap na bahagi ng eskematiko na Sch at PCB. Ang bahagi ng silid-aklatan ay maaaring maging Protel (maraming mga electronic old bird ang Protel sa oras na iyon), ngunit mahirap makahanap ng angkop. Mas mahusay na gawin ang bahagi ng library ayon sa karaniwang data ng laki ng napiling aparato. Sa prinsipyo, gawin muna ang bahagi ng library ng PCB, at pagkatapos ang sangkap na library ng sch. Ang bahagi ng library ng PCB ay may mataas na mga kinakailangan, na direktang nakakaapekto sa pag-install ng board; Ang sangkap na kinakailangan ng library ng SCH ay medyo maluwag. Bigyang-pansin lamang ang pagtukoy sa mga katangian ng pin at ang kaukulang kaugnayan sa mga bahagi ng PCB. PS: tandaan ang mga nakatagong mga pin sa karaniwang silid-aklatan. Pagkatapos ay mayroong disenyo ng eskematiko. Kapag handa ka na, handa ka na upang simulan ang disenyo ng PCB.
Pangalawa: disenyo ng istraktura ng PCB.
Sa hakbang na ito, ayon sa tinukoy na laki ng circuit board at iba’t ibang pagpoposisyon ng mekanikal, iguhit ang ibabaw ng PCB sa kapaligiran ng disenyo ng PCB, at ilagay ang kinakailangang mga konektor, mga susi / switch, butas ng tornilyo, mga butas ng pagpupulong, atbp alinsunod sa mga kinakailangan sa pagpoposisyon. At ganap na isaalang-alang at matukoy ang lugar ng mga kable at hindi lugar ng mga kable (tulad ng kung gaano karaming lugar sa paligid ng butas ng tornilyo ang kabilang sa lugar na hindi mga kable).
Pangatlo: layout ng PCB.
Ang layout ay upang ilagay ang mga aparato sa board. Sa oras na ito, kung ang lahat ng mga paghahanda na nabanggit sa itaas ay tapos na, maaari kang makabuo ng isang talahanayan ng network (Disenyo -> lumikha netlist) sa eskematiko diagram, at pagkatapos ay mag-import ng isang talahanayan ng network (Disenyo -> Mga nets ng pag-load) sa diagram ng PCB. Maaari mong makita na ang lahat ng mga aparato ay nakasalansan, at may mga lumilipad na wire sa pagitan ng mga pin upang mag-prompt ang koneksyon. Pagkatapos ay maaari mong i-layout ang aparato. Isasagawa ang pangkalahatang layout ayon sa mga sumusunod na prinsipyo:
① Makatuwirang pag-zoning ayon sa pagganap ng kuryente, na karaniwang nahahati sa: digital circuit area (ie takot sa pagkagambala at makabuo ng pagkagambala), lugar ng analog circuit (takot sa pagkagambala) at lugar ng drive drive (pinagmulan ng pagkagambala);
② Ang mga circuit na nakakumpleto ng parehong pag-andar ay dapat mailagay hangga’t maaari, at ang lahat ng mga bahagi ay dapat ayusin upang matiyak ang simpleng mga kable; Sa parehong oras, ayusin ang kamag-anak na posisyon sa pagitan ng mga gumaganang bloke upang maikli ang koneksyon sa pagitan ng mga gumaganang bloke;
. para sa mga sangkap na may mataas na kalidad, ang posisyon ng pag-install at lakas ng pag-install ay isasaalang-alang; Ang mga elemento ng pag-init ay ilalagay nang magkahiwalay mula sa mga sangkap na sensitibo sa temperatura, at ang mga hakbang sa thermal convection ay isasaalang-alang kapag kinakailangan;
④ Ang driver ng I / O ay malapit sa gilid ng naka-print na board at ang papalabas na konektor hanggang sa maaari;
⑤ Ang generator ng orasan (tulad ng kristal oscillator o oscillator ng orasan) ay malapit na posible sa aparato gamit ang orasan;
⑥ Ang isang decoupling capacitor (solong bato capacitor na may mahusay na pagganap ng mataas na dalas ay karaniwang ginagamit) ay maidaragdag sa pagitan ng power input pin ng bawat integrated circuit at sa lupa; Kapag ang puwang ng circuit board ay siksik, ang isang tantalum capacitor ay maaari ring maidagdag sa paligid ng maraming mga integrated circuit.
. isang debit diode (1N4148) ay dapat idagdag sa relay coil;
⑧ Ang layout ay dapat na balanse, siksik at maayos, at hindi dapat maging mabigat o mabigat sa tuktok
“”
—— Espesyal na atensyon ang kinakailangan
Kapag naglalagay ng mga bahagi, ang aktwal na laki (lugar at taas) ng mga bahagi at ang kamag-anak na posisyon sa pagitan ng mga bahagi ay dapat isaalang-alang upang matiyak ang de-koryenteng pagganap ng circuit board at ang pagiging posible at kaginhawaan ng produksyon at pag-install. Sa parehong oras, sa premise na ang mga prinsipyo sa itaas ay maaaring ipakita, ang paglalagay ng mga bahagi ay dapat na naaangkop na binago upang gawing maayos at maganda ang mga ito. Ang mga katulad na sangkap ay dapat na mailagay nang maayos Sa parehong direksyon, hindi ito maaaring “nakakalat”.
Ang hakbang na ito ay nauugnay sa pangkalahatang imahe ng board at ang kahirapan ng mga kable sa susunod na hakbang, kaya dapat gumawa kami ng mahusay na pagsisikap na isaalang-alang ito. Sa panahon ng layout, ang paunang mga kable ay maaaring gawin para sa mga hindi tiyak na lugar at ganap na isinasaalang-alang.
Pang-apat: mga kable.
Ang kable ay isang mahalagang proseso sa buong disenyo ng PCB. Direkta itong makakaapekto sa pagganap ng PCB. Sa proseso ng disenyo ng PCB, ang mga kable ay karaniwang nahahati sa tatlong mga lupain: ang una ay mga kable, na kung saan ay ang pangunahing kinakailangan ng disenyo ng PCB. Kung ang mga linya ay hindi konektado at mayroong isang lumilipad na linya, ito ay magiging isang hindi kwalipikadong board. Masasabing hindi pa ito ipinakikilala. Ang pangalawa ay ang kasiyahan ng pagganap ng kuryente. Ito ang pamantayan upang masukat kung ang isang naka-print na circuit board ay kwalipikado. Ito ay upang maingat na ayusin ang mga kable pagkatapos ng mga kable upang makamit ang mahusay na pagganap ng elektrisidad. Tapos may kagandahan. Kung ang iyong mga kable ay nakakonekta, walang lugar upang makaapekto sa pagganap ng mga de-koryenteng kasangkapan, ngunit sa isang sulyap, ito ay hindi maayos sa nakaraan, kaakibat ng makulay at makulay, kahit na ang iyong pagganap sa kuryente ay mabuti, ito ay isang piraso pa rin ng basura sa paningin ng iba. Nagdudulot ito ng matinding abala sa pagsubok at pagpapanatili. Ang mga kable ay dapat na maayos at pare-pareho, hindi crisscross at hindi maayos. Ang mga ito ay dapat na mapagtanto sa ilalim ng kundisyon ng pagtiyak sa pagganap ng kuryente at pagtugon sa iba pang mga indibidwal na kinakailangan, kung hindi man ay tatalikuran nito ang mga pangunahing kaalaman. Ang mga sumusunod na prinsipyo ay susundan sa panahon ng mga kable:
① Pangkalahatan, ang linya ng kuryente at ground wire ay dapat i-wire muna upang matiyak ang de-koryenteng pagganap ng circuit board. Sa loob ng pinapayagan na saklaw, ang lapad ng suplay ng kuryente at ground wire ay dapat na palawakin hangga’t maaari. Mas mabuti na ang ground wire ay mas malawak kaysa sa lapad ng linya ng kuryente. Ang kanilang ugnayan ay: ground wire> linya ng kuryente> linya ng signal. Pangkalahatan, ang lapad ng linya ng signal ay 0.2 ~ 0.3mm, ang pinong lapad ay maaaring umabot sa 0.05 ~ 0.07mm, at ang linya ng kuryente sa pangkalahatan ay 1.2 ~ 2.5mm. Para sa PCB ng digital circuit, maaaring magamit ang isang malawak na ground wire upang makabuo ng isang circuit, iyon ay, upang makabuo ng isang ground network (ang lupa ng analog circuit ay hindi maaaring gamitin sa ganitong paraan)
② Ang mga wire na may mahigpit na kinakailangan (tulad ng mga linya na may dalas ng dalas) ay dapat na ma-wire nang maaga, at ang mga linya ng gilid ng pagtatapos ng pag-input at pagtatapos ng output ay maiiwasan ang katabing kahanay upang maiwasan ang pagkagambala ng pagsasalamin. Kung kinakailangan, ang ground wire ay dapat idagdag para sa paghihiwalay. Ang mga kable ng dalawang katabing mga layer ay dapat na patayo sa bawat isa at parallel, na madaling makagawa ng pagkabit ng parasitiko.
③ Ang oscillator shell ay dapat na saligan, at ang linya ng orasan ay magiging kasing ikli hangga’t maaari, at wala ito saanman. Sa ilalim ng circuit ng oscillation ng orasan at ang espesyal na circuit ng lohika na may bilis na bilis, ang lugar ng mundo ay dapat dagdagan, at iba pang mga linya ng signal ay hindi dapat gawin upang malapit sa zero ang nakapalibot na electric field.
④ 45o sirang mga kable ng linya ay dapat na gamitin hangga’t maaari, at ang 90o sirang mga kable ng linya ay hindi dapat gamitin upang mabawasan ang radiation ng signal na may dalas na dalas (Magagamit din ang doble na arko para sa mga linya na may mataas na kinakailangan)
⑤ Walang linya ng signal ang dapat bumuo ng isang loop. Kung hindi maiiwasan, ang loop ay dapat kasing liit ng maaari; Ang mga vias ng mga linya ng signal ay magiging kasing kaunti hangga’t maaari;
⑥ Ang mga pangunahing linya ay dapat na maikli at makapal hangga’t maaari, at ang mga lugar na proteksiyon ay idaragdag sa magkabilang panig.
⑦ Kapag nagpapadala ng sensitibong signal at signal ng band ng patlang ng ingay sa pamamagitan ng flat cable, ito ay hahantong sa paraan ng “ground wire signal ground wire”.
⑧ Ang mga puntos ng pagsubok ay dapat ilaan para sa mga pangunahing signal upang mapadali ang paggawa, pagpapanatili at pagtuklas
. pagkatapos makumpleto ang mga kable ng eskematiko, ang mga kable ay dapat na na-optimize; Sa parehong oras, pagkatapos ng paunang inspeksyon ng network at inspeksyon ng DRC ay tama, punan ang hindi naka-wire na lugar na may ground wire, gumamit ng isang malaking lugar ng layer ng tanso bilang ground wire, at ikonekta ang mga hindi nagamit na lugar sa lupa sa naka-print na board bilang ang ground wire. O maaari itong gawing isang multilayer board, at ang power supply at ground wire ay sumakop sa isang palapag ayon sa pagkakabanggit.
—— Mga kinakailangan sa proseso ng mga kable ng PCB
. linya
Pangkalahatan, ang lapad ng linya ng signal ay 0.3mm (12mil), at ang lapad ng linya ng kuryente ay 0.77mm (30mil) o 1.27mm (50mil); Ang distansya sa pagitan ng mga linya at sa pagitan ng mga linya at pad ay mas malaki kaysa sa o katumbas ng 0.33mm (13mil). Sa praktikal na aplikasyon, kung pinapayagan ang mga kondisyon, dagdagan ang distansya;
Kapag ang density ng mga kable ay mataas, maaari itong isaalang-alang (ngunit hindi inirerekumenda) na gumamit ng dalawang mga wire sa pagitan ng mga IC pin. Ang lapad ng mga wire ay 0.254mm (10mil), at ang wire spacing ay hindi mas mababa sa 0.254mm (10mil). Sa ilalim ng mga espesyal na pangyayari, kapag ang mga pin ng aparato ay siksik at ang lapad ay makitid, ang linewidth at line spacing ay maaaring mabawasan nang naaangkop.
. pad
Ang pangunahing mga kinakailangan para sa pad at sa pamamagitan ng ay ang mga sumusunod: ang diameter ng pad ay dapat na mas malaki sa 0.6mm kaysa sa butas; Halimbawa, para sa pangkalahatang resistors ng pin, capacitor at integrated circuit, ang laki ng disk / hole ay 1.6mm / 0.8mm (63mil / 32mil), at ang socket, pin at diode 1N4007 ay 1.8mm / 1.0mm (71mil / 39mil). Sa praktikal na aplikasyon, dapat itong matukoy ayon sa laki ng mga aktwal na bahagi. Kung maaari, ang laki ng pad ay maaaring naaangkop na nadagdagan;
Ang bahagi ng mounting aperture na idinisenyo sa PCB ay dapat na tungkol sa 0.2 ~ 0.4mm mas malaki kaysa sa aktwal na laki ng bahagi ng pin.
. sa pamamagitan ng
Pangkalahatan 1.27mm / 0.7mm (50mil / 28mil);
Kapag ang density ng mga kable ay mataas, ang laki sa pamamagitan ng laki ay maaaring mabawasan nang naaangkop, ngunit hindi ito dapat masyadong maliit. Maaaring isaalang-alang ang 1.0mm / 0.6mm (40mil / 24mil).
. mga kinakailangan sa spacing ng pad, wire at via
PAD at VIA? Unang ≥ 0.3mm (12mil)
PAD at PAD? Unang ≥ 0.3mm (12mil)
PAD and TRACK? Unang ≥ 0.3mm (12mil)
TRACK and TRACK? Lahat ≥ 0.3mm (12mil)
Kapag ang density ay mataas:
PAD at VIA? Unang ≥ 0.254mm (10mil)
PAD at PAD? Unang ≥ 0.254mm (10mil)
PAD and TRACK? Lahat ≥? 0.254mm (10mil)
TRACK and TRACK? Lahat ≥? 0.254mm (10mil)
Panglima: pag-optimize ng mga kable at pag-print ng sutla.
“Walang mabuti, mas mabuti lang”! Gaano man kahirap kang subukang mag-disenyo, kapag natapos mo ang pagpipinta, mararamdaman mo pa rin na maraming lugar ang maaaring mabago. Ang pangkalahatang karanasan sa disenyo ay ang oras upang ma-optimize ang mga kable ay dalawang beses kaysa sa paunang mga kable. Matapos mong maramdaman na walang dapat baguhin, maaari kang maglatag ng tanso (lugar -> polygon plane). Ang tanso ay karaniwang inilalagay na may ground wire (bigyang pansin ang paghihiwalay ng analog ground at digital ground), at ang supply ng kuryente ay maaari ding mailagay kapag naglalagay ng mga multilayer board. Para sa pagpi-print ng sutla, bigyang-pansin na hindi ma-block ng mga aparato o alisin ng mga vias at pad. Sa parehong oras, ang disenyo ay dapat harapin ang bahagi ng ibabaw, at ang mga salita sa ibaba ay dapat na makikita upang maiwasang malito ang layer.
Pang-anim: inspeksyon sa network at DRC at inspeksyon sa istraktura.
Una, sa premise na tama ang disenyo ng circuit skema, i-netcheck ang pisikal na ugnayan ng koneksyon sa pagitan ng nabuong PCB network file at ng eskematiko na file ng network, at napapanahong iwasto ang disenyo ayon sa mga resulta ng output file upang matiyak ang kawastuhan ng ugnayan ng koneksyon sa mga kable. ;
Matapos maipasa nang tama ang tseke sa network, suriin ng DRC ang disenyo ng PCB, at iwasto ang disenyo sa oras ayon sa mga resulta ng output file upang matiyak ang de-koryenteng pagganap ng mga kable ng PCB. Ang istraktura ng mekanikal na pag-install ng PCB ay karagdagang susuriin at kumpirmahing pagkatapos.
Pang-pito: paggawa ng plato.
Bago ito, dapat mayroong proseso sa pag-audit.
Ang disenyo ng PCB ay isang pagsubok ng isip. Sinumang may siksik na isip at mataas na karanasan, ang dinisenyo na board ay mabuti. Samakatuwid, dapat tayong maging maingat sa disenyo, ganap na isaalang-alang ang iba’t ibang mga kadahilanan (halimbawa, maraming tao ang hindi isinasaalang-alang ang kaginhawaan ng pagpapanatili at pag-iinspeksyon), patuloy na pagpapabuti, at makakadisenyo kami ng isang mahusay na board.