PCB kablolama mühendisi tasarım deneyimi

Genel temel PCB tasarım süreci aşağıdaki gibidir: ön hazırlık – > PCB yapı tasarımı – > PCB düzeni – > kablolama – > kablolama optimizasyonu ve serigraf baskı – > ağ ve DRC denetimi ve yapı denetimi – > plaka yapımı.
Ön hazırlık.
Buna katalog ve şema hazırlama da dahildir“ İyi bir iş çıkarmak istiyorsanız, önce aletlerinizi keskinleştirmelisiniz. “İyi bir tahta yapmak için sadece prensibi tasarlamamalı, aynı zamanda iyi çizmelisiniz. PCB tasarımından önce, şematik Sch ve PCB’nin bileşen kitaplığını hazırlayın. Bileşen kütüphanesi Protel olabilir (o zamanlar birçok elektronik yaşlı kuş Protel’di), ancak uygun bir tane bulmak zor. Bileşen kitaplığını seçilen cihazın standart boyut verilerine göre yapmak daha iyidir. Prensip olarak, önce PCB’nin bileşen kitaplığını, ardından sch’nin bileşen kitaplığını yapın. PCB’nin bileşen kitaplığı, kartın kurulumunu doğrudan etkileyen yüksek gereksinimlere sahiptir; SCH’nin bileşen kitaplığı gereksinimleri nispeten gevşektir. Sadece pin özelliklerini tanımlamaya ve PCB bileşenleri ile ilgili ilişkiyi tanımlamaya dikkat edin. Not: standart kitaplıktaki gizli pinlere dikkat edin. Sonra şematik tasarım var. Hazır olduğunuzda, PCB tasarımına başlamaya hazırsınız.
İkincisi: PCB yapı tasarımı.
Bu adımda, belirlenen devre kartı boyutuna ve çeşitli mekanik konumlandırmalara göre, PCB tasarım ortamında PCB yüzeyini çizin ve konumlandırma gereksinimlerine göre gerekli konektörleri, anahtarları/anahtarları, vida deliklerini, montaj deliklerini vb. yerleştirin. Ve kablolama alanını ve kablolama yapılmayan alanı (vida deliği etrafındaki alanın kablo bağlantısı olmayan alana ne kadar ait olduğu gibi) tamamen göz önünde bulundurun ve belirleyin.
Üçüncüsü: PCB düzeni.
Düzen, cihazları tahtaya koymaktır. Bu sırada yukarıda belirtilen tüm hazırlıklar yapıldıysa, şematik diyagram üzerinde bir ağ tablosu (Tasarım -> netlist oluştur) oluşturabilir ve ardından PCB diyagramı üzerinde bir ağ tablosu (Tasarım -> Yük ağları) içe aktarabilirsiniz. Cihazların hepsinin üst üste yığıldığını ve bağlantı için pinler arasında uçan kablolar olduğunu görebilirsiniz. Ardından cihazı düzenleyebilirsiniz. Genel yerleşim aşağıdaki esaslara göre yapılacaktır:
① Elektrik performansına göre makul bölgeleme, genel olarak şu bölümlere ayrılır: dijital devre alanı (yani parazitlenme ve parazit oluşturma korkusu), analog devre alanı (parazit korkusu) ve güç sürücü alanı (parazit kaynağı);
② Aynı işlevi tamamlayan devreler mümkün olduğunca yakın yerleştirilmeli ve tüm bileşenler basit kablolamayı sağlayacak şekilde ayarlanmalıdır; Aynı zamanda, fonksiyonel bloklar arasındaki bağlantıyı özlü hale getirmek için fonksiyonel bloklar arasındaki nispi konumu ayarlayın;
③ . yüksek kaliteli bileşenler için montaj konumu ve montaj gücü dikkate alınmalıdır; Isıtma elemanları, sıcaklığa duyarlı elemanlardan ayrı olarak yerleştirilecek ve gerektiğinde ısıl taşınım önlemleri dikkate alınacaktır;
④ G / Ç sürücüsü, baskılı kartın kenarına ve giden konektöre mümkün olduğunca yakın olmalıdır;
⑤ Saat üreteci (kristal osilatör veya saat osilatörü gibi), saati kullanan cihaza mümkün olduğunca yakın olmalıdır;
⑥ Her bir entegre devrenin güç giriş pimi ile toprak arasına bir dekuplaj kondansatörü (genellikle iyi yüksek frekans performansına sahip tek taşlı kondansatör kullanılır) eklenecektir; Devre kartı alanı yoğun olduğunda, birkaç entegre devrenin etrafına bir tantal kapasitör de eklenebilir.
⑦ . röle bobinine bir deşarj diyotu (1N4148) eklenecektir;
⑧ Yerleşim dengeli, yoğun ve düzenli olmalı ve aşırı ağır veya ağır olmamalıdır.
‘ “
——Özel dikkat gereklidir
Bileşenleri yerleştirirken, devre kartının elektrik performansını ve üretim ve kurulumun fizibilitesini ve kolaylığını sağlamak için bileşenlerin gerçek boyutu (alan ve yükseklik) ve bileşenler arasındaki göreceli konum dikkate alınmalıdır. Aynı zamanda, yukarıdaki ilkelerin yansıtılabileceği varsayımıyla, bileşenlerin yerleşimi, onları düzgün ve güzel hale getirmek için uygun şekilde değiştirilmelidir. Benzer bileşenler düzgün bir şekilde yerleştirilmelidir. Aynı yönde “dağılamaz”.
Bu adım, kartın genel görüntüsü ve bir sonraki adımda kablolamanın zorluğu ile ilgilidir, bu yüzden bunu düşünmek için büyük çaba sarf etmeliyiz. Yerleşim sırasında belirsiz yerler için ön kablolama yapılabilir ve tam olarak düşünülebilir.
Dördüncüsü: kablolama.
Kablolama, tüm PCB tasarımında önemli bir süreçtir. Bu, PCB’nin performansını doğrudan etkileyecektir. PCB tasarımı sürecinde, kablolama genellikle üç alana ayrılır: ilki, PCB tasarımının temel gereksinimi olan kablolamadır. Hatlar bağlı değilse ve uçan bir hat varsa, niteliksiz bir pano olacaktır. Henüz tanıtılmadığı söylenebilir. İkincisi, elektrik performansının memnuniyetidir. Bu, bir baskılı devre kartının kalifiye olup olmadığını ölçmek için kullanılan standarttır. Bu, iyi bir elektrik performansı elde etmek için kablolamadan sonra kabloları dikkatlice ayarlamak içindir. Sonra güzellik var. Kablolarınız bağlıysa, elektrikli aletlerin performansını etkileyecek hiçbir yer yoktur, ancak bir bakışta, geçmişte düzensiz, renkli ve renkli ile birleştiğinde, elektrik performansınız iyi olsa bile, yine de bir parçadır. başkalarının gözünde çöp. Bu, test ve bakım için büyük rahatsızlık getirir. Kablolama düzgün ve düzgün olmalı, çapraz ve düzensiz olmamalıdır. Bunlar, elektrik performansının sağlanması ve diğer bireysel gereksinimlerin karşılanması şartıyla gerçekleştirilmelidir, aksi takdirde temellerden vazgeçilmiş olacaktır. Kablolama sırasında aşağıdaki ilkelere uyulacaktır:
① Genel olarak, devre kartının elektrik performansını sağlamak için önce güç hattı ve topraklama kablosu bağlanmalıdır. İzin verilen aralık içinde, güç kaynağı ve topraklama kablosunun genişliği mümkün olduğunca genişletilmelidir. Topraklama kablosunun güç hattı genişliğinden daha geniş olması daha iyidir. İlişkileri: topraklama kablosu > güç hattı > sinyal hattı. Genel olarak, sinyal hattı genişliği 0.2 ~ 0.3 mm’dir, ince genişlik 0.05 ~ 0.07 mm’ye ulaşabilir ve güç hattı genellikle 1.2 ~ 2.5 mm’dir. Dijital devrenin PCB’si için geniş bir topraklama kablosu kullanılarak devre oluşturulabilir yani topraklama ağı oluşturulabilir (analog devrenin topraklaması bu şekilde kullanılamaz)
② Kesin gereksinimleri olan teller (yüksek frekanslı hatlar gibi) önceden bağlanacak ve giriş ucunun ve çıkış ucunun yan hatları, yansıma girişimini önlemek için bitişik paralellerden kaçınacaktır. Gerekirse, izolasyon için topraklama kablosu eklenecektir. Bitişik iki katmanın kabloları birbirine dik ve paralel olacak, bu da parazitik kuplaj üretilmesi kolaydır.
③ Osilatör kabuğu topraklanacak ve saat hattı mümkün olduğu kadar kısa olacak ve her yerde olmayacaktır. Saat salınım devresi ve özel yüksek hızlı mantık devresi altında, dünyanın alanı arttırılmalı ve çevreleyen elektrik alanını sıfıra yakın yapmak için diğer sinyal hatları alınmamalıdır;
④ Mümkün olduğunca 45o kesikli hat kullanılacak ve yüksek frekanslı sinyalin yayılımını azaltmak için 90o kopuk hat kullanılmayacaktır. Yüksek gereksinimleri olan hatlar için çift ark da kullanılacaktır)
⑤ Hiçbir sinyal hattı döngü oluşturmayacaktır. Kaçınılmaz ise, döngü mümkün olduğu kadar küçük olmalıdır; Sinyal hatlarının geçişleri mümkün olduğunca az olacaktır;
⑥ Anahtar hatları mümkün olduğu kadar kısa ve kalın olacak ve her iki tarafa koruyucu alanlar eklenecektir.
⑦ Yassı kablo üzerinden hassas sinyal ve gürültü alanı bant sinyali iletirken, “topraklama kablosu sinyal topraklama kablosu” yolundan dışarı yönlendirilmelidir.
⑧ Üretim, bakım ve algılamayı kolaylaştırmak için anahtar sinyaller için test noktaları ayrılacaktır.
⑨ . şematik kablolama tamamlandıktan sonra kablolama optimize edilecektir; Aynı zamanda, ön ağ denetimi ve DRC denetimi doğru olduktan sonra, kablolu olmayan alanı topraklama kablosuyla doldurun, topraklama kablosu olarak geniş bir bakır tabaka alanı kullanın ve kullanılmayan yerleri baskılı panodaki toprakla aşağıdaki gibi bağlayın. topraklama kablosu. Veya çok katmanlı bir panoya dönüştürülebilir ve güç kaynağı ve topraklama kablosu sırasıyla bir katı kaplar.
——PCB kablolama işlemi gereksinimleri
① . hat
Genel olarak, sinyal hattı genişliği 0.3 mm (12 mil) ve güç hattı genişliği 0.77 mm (30 mil) veya 1.27 mm (50 mil); Çizgiler arasındaki ve çizgiler ile pedler arasındaki mesafe 0.33 mm’ye (13 mil) eşit veya daha büyük. Pratik uygulamada koşullar izin veriyorsa mesafeyi artırın;
Kablolama yoğunluğu yüksek olduğunda, IC pinleri arasında iki kablo kullanılması düşünülebilir (ancak önerilmez). Tellerin genişliği 0.254 mm’dir (10 mil) ve tel aralığı 0.254 mm’den (10 mil) az değildir. Özel durumlarda, cihaz pimleri yoğun ve genişlik dar olduğunda, satır genişliği ve satır aralığı uygun şekilde azaltılabilir.
② . ped
Ped ve yol için temel gereksinimler aşağıdaki gibidir: pedin çapı, deliğinkinden 0.6 mm’den büyük olmalıdır; Örneğin genel pin dirençler, kapasitörler ve entegre devreler için disk/delik boyutu 1.6mm/0.8mm (63mil / 32mil) ve soket, pin ve diyot 1N4007 1.8mm/1.0mm (71mil / 39mil) şeklindedir. Pratik uygulamada, gerçek bileşenlerin boyutuna göre belirlenmelidir. Mümkünse, ped boyutu uygun şekilde artırılabilir;
PCB üzerinde tasarlanan bileşen montaj açıklığı, bileşen piminin gerçek boyutundan yaklaşık 0.2 ~ 0.4 mm daha büyük olmalıdır.
③ . üzerinden
Genellikle 1.27 mm/0.7 mm (50mil / 28mil);
Kablolama yoğunluğu yüksek olduğunda, geçiş boyutu uygun şekilde azaltılabilir, ancak çok küçük olmamalıdır. 1.0mm/0.6mm (40mil / 24mil) kabul edilebilir.
④ . ped, tel ve yolların boşluk gereksinimleri
PAD ve VIA?: ≥ 0.3mm (12mil)
PAD ve PAD?: ≥ 0.3mm (12mil)
PAD ve PARÇA?: ≥ 0.3mm (12mil)
PARÇA ve PARÇA?: ≥ 0.3 mm (12mil)
Yoğunluk yüksek olduğunda:
PAD ve VIA?: ≥ 0.254mm (10mil)
PAD ve PAD?: ≥ 0.254mm (10mil)
PAD ve PARÇA?: ≥? 0.254mm(10mil)
İZLE ve İZLE?: ≥? 0.254mm(10mil)
Beşinci: kablolama optimizasyonu ve serigraf baskı.
“İyi değil, sadece daha iyi”! Ne kadar tasarlamaya çalışırsanız çalışın, boyamayı bitirdiğinizde yine de birçok yerin değiştirilebileceğini hissedeceksiniz. Genel tasarım deneyimi, kablolamayı optimize etme süresinin, ilk kablolamanın iki katı olmasıdır. Değiştirilecek bir şey olmadığını hissettikten sonra bakır (yer – > çokgen düzlem) döşeyebilirsiniz. Bakır genellikle topraklama kablosuyla döşenir (analog toprak ve dijital toprak ayrımına dikkat edin) ve çok katmanlı panolar döşenirken güç kaynağı da döşenebilir. Serigraf baskı için cihazlar tarafından bloke edilmemesine veya vias ve pedler tarafından çıkarılmamasına dikkat edin. Aynı zamanda, tasarım bileşen yüzeyine bakmalı ve katmanı karıştırmamak için alttaki kelimeler yansıtılmalıdır.
Altıncısı: ağ ve DRC denetimi ve yapı denetimi.
İlk olarak, devre şematik tasarımının doğru olduğu varsayımıyla, oluşturulan PCB ağ dosyası ile şematik ağ dosyası arasındaki fiziksel bağlantı ilişkisini net kontrol edin ve kablo bağlantı ilişkisinin doğruluğunu sağlamak için tasarımı çıktı dosyası sonuçlarına göre zamanında düzeltin. ;
Ağ kontrolünden doğru bir şekilde geçtikten sonra, DRC PCB tasarımını kontrol eder ve PCB kablolarının elektrik performansını sağlamak için çıktı dosyası sonuçlarına göre tasarımı zamanında düzeltir. PCB’nin mekanik montaj yapısı daha sonra incelenecek ve onaylanacaktır.
Yedinci: tabak yapımı.
Bundan önce bir denetim süreci olmalıdır.
PCB tasarımı bir zihin testidir. Kim yoğun zihin ve yüksek deneyime sahipse, tasarlanmış tahta iyidir. Bu nedenle, tasarımda son derece dikkatli olmalıyız, çeşitli faktörleri tam olarak dikkate almalıyız (örneğin, birçok kişi bakım ve muayenenin kolaylığını dikkate almıyor), gelişmeye devam etmeliyiz ve iyi bir pano tasarlayabileceğiz.