Thiết kế bảng mạch PCB cần cung cấp thông tin và quy trình cơ bản

PCB hội đồng quản trị thiết kế cần cung cấp thông tin:

(1) Sơ đồ: một định dạng tài liệu điện tử hoàn chỉnh có thể tạo ra danh sách mạng (netlist) chính xác;

(2) Kích thước cơ học: để cung cấp nhận dạng vị trí và hướng cụ thể của thiết bị định vị, cũng như nhận dạng khu vực vị trí giới hạn độ cao cụ thể;

(3) Danh sách BOM: nó chủ yếu xác định và kiểm tra thông tin gói cụ thể của thiết bị trên sơ đồ;

(4) Hướng dẫn đi dây: mô tả các yêu cầu cụ thể đối với các tín hiệu cụ thể, cũng như trở kháng, lớp phủ và các yêu cầu thiết kế khác.

ipcb

Quy trình thiết kế cơ bản của bảng mạch PCB như sau:

Chuẩn bị – & gt; Thiết kế cấu trúc PCB – & GT; Bố trí PCB – & GT; Hệ thống dây điện – & gt; Tối ưu hóa định tuyến và màn hình -> Kiểm tra mạng và DRC và kiểm tra cấu trúc -> Bảng mạch PCB.

1: Chuẩn bị sơ bộ

1) Điều này bao gồm việc chuẩn bị các thư viện thành phần và sơ đồ. “Nếu bạn muốn làm điều gì đó tốt, trước tiên bạn phải trau dồi các công cụ của mình”. Để đóng được một bảng tốt, ngoài nguyên tắc thiết kế, bạn phải vẽ tốt. Trước khi tiến hành thiết kế PCB, trước tiên bạn phải chuẩn bị thư viện thành phần SCH sơ đồ và thư viện thành phần PCB (đây là bước đầu tiên – rất quan trọng). Các thư viện thành phần có thể sử dụng các thư viện đi kèm với Protel, nhưng thường rất khó để tìm đúng. Tốt nhất là xây dựng thư viện thành phần của riêng bạn dựa trên dữ liệu kích thước chuẩn cho thiết bị bạn đã chọn.

Về nguyên tắc, thực thi thư viện thành phần của PCB trước rồi đến SCH. Thư viện thành phần PCB có yêu cầu cao, ảnh hưởng trực tiếp đến việc lắp đặt PCB. Thư viện thành phần SCH tương đối thoải mái, miễn là bạn cẩn thận xác định các thuộc tính pin và sự tương ứng của chúng với các thành phần PCB.

PS: Lưu ý các chân ẩn trong thư viện chuẩn. Sau đó là thiết kế sơ đồ, và khi nó sẵn sàng, thiết kế PCB có thể bắt đầu.

2) Khi tạo thư viện giản đồ, hãy lưu ý xem các chân có được kết nối với bảng mạch PCB đầu ra / đầu ra hay không và kiểm tra thư viện.

2. Thiết kế cấu trúc PCB

Bước này vẽ bề mặt PCB trong môi trường thiết kế PCB theo các kích thước bảng đã xác định và các vị trí cơ học khác nhau, và đặt các đầu nối, nút / công tắc, ống nixie, đèn báo, đầu vào và đầu ra theo yêu cầu định vị. , lỗ bắt vít, lỗ lắp đặt, vv, xem xét đầy đủ và xác định khu vực đi dây và khu vực không đi dây (chẳng hạn như phạm vi lỗ vít là khu vực không đi dây).

Cần đặc biệt chú ý đến kích thước thực tế (diện tích chiếm dụng và chiều cao) của các thành phần thanh toán, vị trí tương đối giữa các thành phần – kích thước của không gian và bề mặt mà thiết bị được đặt để đảm bảo hiệu suất điện của bảng mạch. . Trong khi đảm bảo tính khả thi và thuận tiện của sản xuất và lắp đặt, cần có những sửa đổi thích hợp đối với thiết bị để giữ cho thiết bị sạch sẽ đồng thời đảm bảo các nguyên tắc trên được phản ánh. Nếu cùng một thiết bị được đặt ngay ngắn và cùng chiều thì không thể đặt thiết bị đó. Đó là một sự chắp vá.

3. Bố cục PCB

1) Đảm bảo sơ đồ đúng trước khi bố trí – điều này rất quan trọng! —- – rất quan trọng!

Sơ đồ giản đồ đã được hoàn thành. Các hạng mục kiểm tra là: lưới điện, lưới nối đất, v.v.

2) Việc bố trí cần chú ý đến vị trí của thiết bị bề mặt (đặc biệt là các plug-in, v.v.) và vị trí của thiết bị (đặt ngang hoặc dọc), để đảm bảo tính khả thi và thuận tiện khi lắp đặt.

3) Đặt thiết bị trên bảng mạch có bố cục màu trắng. Tại thời điểm này, nếu tất cả các bước chuẩn bị trên đã hoàn tất, bạn có thể tạo một bảng mạng (design-gt; CreateNetlist), rồi nhập bảng mạng (Thiết kế-> LoadNets) trên PCB. Tôi thấy toàn bộ ngăn xếp thiết bị, với các kết nối dây nhanh chóng giữa các chân và sau đó là bố cục thiết bị.

Bố cục tổng thể dựa trên các nguyên tắc sau:

Trong cách bố trí khi tôi đang nằm, bạn nên xác định bề mặt để đặt thiết bị: nói chung, các bản vá lỗi nên được đặt ở cùng một phía và các trình cắm nên tìm kiếm các chi tiết cụ thể.

1) Theo sự phân chia hợp lý của hiệu suất điện, thường được chia thành: khu vực mạch kỹ thuật số (nhiễu, giao thoa), khu vực mạch tương tự (sợ can thiệp), khu vực ổ điện (nguồn gây nhiễu);

2) Các mạch có cùng chức năng nên được đặt càng gần càng tốt, và các thành phần phải được điều chỉnh để đảm bảo kết nối đơn giản nhất; Đồng thời, điều chỉnh vị trí tương đối giữa các khối chức năng, sao cho sự liên kết giữa các khối chức năng ngắn gọn nhất;

3) Đối với các bộ phận chất lượng cao, vị trí lắp đặt và cường độ lắp đặt cần được xem xét;Các phần tử gia nhiệt phải được đặt tách biệt với các phần tử nhạy cảm với nhiệt độ và nếu cần, các biện pháp đối lưu nhiệt nên được xem xét;

5) Bộ tạo đồng hồ (ví dụ như pha lê hoặc đồng hồ) phải càng gần thiết bị sử dụng đồng hồ càng tốt;

6) Yêu cầu về bố cục phải cân đối, thưa thớt và có trật tự, không nặng đầu hoặc trũng xuống.

4. Hệ thống dây điện

Đấu dây là quy trình quan trọng nhất trong thiết kế PCB. Điều này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của PCB. Trong thiết kế PCB, hệ thống dây điện nói chung có ba cấp độ phân chia: đầu tiên là kết nối, và sau đó là các yêu cầu cơ bản nhất của thiết kế PCB. Nếu không đặt dây và dây bị bay thì đó sẽ là bo mạch không đạt tiêu chuẩn. Thật an toàn khi nói rằng nó vẫn chưa bắt đầu. Thứ hai là sự hài lòng về hiệu suất điện. Đây là một thước đo chỉ số sự phù hợp của bảng mạch in. Điều này được kết nối sau khi điều chỉnh cẩn thận hệ thống dây điện để đạt được hiệu suất điện tối ưu, tiếp theo là tính thẩm mỹ. Nếu hệ thống dây điện của bạn được kết nối, thì không có chỗ nào ảnh hưởng đến hiệu suất điện, nhưng nhìn thoáng qua, có rất nhiều màu sắc tươi sáng, thì hiệu suất điện của bạn tốt đến đâu, trong mắt người khác vẫn chỉ là một thứ rác rưởi. . Điều này mang lại sự bất tiện lớn cho việc kiểm tra và bảo trì. Hệ thống dây điện phải gọn gàng và thống nhất, không có quy tắc và quy định. Những điều này phải đạt được đồng thời đảm bảo hiệu suất điện và các yêu cầu cá nhân hóa khác.

Việc đấu dây được thực hiện theo các nguyên tắc sau:

1) Trong trường hợp bình thường, dây nguồn và dây nối đất phải được nối dây trước để đảm bảo hiệu suất điện của bảng mạch. Trong các điều kiện này, hãy cố gắng mở rộng nguồn điện và chiều rộng dây nối đất. Cáp nối đất tốt hơn cáp nguồn. Mối quan hệ của chúng là: dây nối đất> Dây nguồn & gt; Các đường tín hiệu. Nói chung, chiều rộng đường tín hiệu là 0.2 ~ 0.3mm. Chiều rộng mỏng nhất có thể đạt 0.05 ~ 0.07mm, và dây nguồn nói chung là 1.2 ~ 2.5mm. Đối với PCBS kỹ thuật số, một dây nối đất rộng có thể được sử dụng để tạo thành các vòng lặp cho mạng tiếp đất (không thể sử dụng nối đất tương tự như thế này);

2) Xử lý trước các yêu cầu cao hơn (chẳng hạn như đường tần số cao), các cạnh đầu vào và đầu ra nên tránh song song liền kề, để tránh nhiễu phản xạ. Nếu cần thiết, cùng với nối đất, hai lớp dây liền kề phải vuông góc với nhau, song song dễ bị ghép ký sinh;

3) Vỏ bộ dao động được nối đất, và dòng đồng hồ phải càng ngắn càng tốt và không được trích dẫn ở bất kỳ đâu. Bên dưới mạch dao động đồng hồ, phần mạch logic tốc độ cao đặc biệt nên tăng diện tích nối đất, không nên sử dụng các đường tín hiệu khác, nhằm làm cho điện trường xung quanh gần bằng không;

4) Sử dụng polyline 45 ° càng xa càng tốt, không sử dụng polyline 90 ° để giảm bức xạ của tín hiệu tần số cao; (dòng cao bắt buộc phải sử dụng hồ quang kép);

5) Không lặp lại trên bất kỳ đường tín hiệu nào. Nếu không thể tránh khỏi, vòng lặp nên càng nhỏ càng tốt; Số lượng lỗ xuyên cho cáp tín hiệu càng nhỏ càng tốt.

6) Dây khóa phải càng ngắn và dày càng tốt, và nên bổ sung thêm lớp bảo vệ ở cả hai bên;

7) Khi truyền tín hiệu nhạy cảm và tín hiệu trường nhiễu qua cáp dẹt, chúng phải được trích xuất qua “tín hiệu mặt đất – Dây nối đất”;

8) Các tín hiệu chính nên được dành cho các điểm kiểm tra để tạo điều kiện thuận lợi cho việc kiểm tra gỡ lỗi, sản xuất và bảo trì;

9) Sau khi đấu dây sơ đồ hoàn thành, hệ thống dây điện phải được tối ưu hóa. Đồng thời, sau khi kiểm tra mạng ban đầu và kiểm tra DRC là chính xác, việc nối đất của khu vực không dây được thực hiện và một lớp đồng lớn được sử dụng làm mặt đất và một bảng mạch in được sử dụng. Các khu vực không sử dụng được kết nối với mặt đất như mặt đất. Hoặc làm một bảng nhiều lớp, cấp nguồn, nối đất mỗi lớp chiếm một lớp.

5. Thêm nước mắt

Vết rách là sự kết nối nhỏ giọt giữa miếng đệm và đường kẻ hoặc giữa đường kẻ và lỗ dẫn hướng. Mục đích của giọt nước là tránh sự tiếp xúc giữa dây và miếng đệm hoặc giữa dây và lỗ dẫn hướng khi tấm ván chịu một lực lớn. Ngoài ra, Cài đặt hình giọt nước bị ngắt kết nối có thể làm cho bảng mạch PCB trông đẹp hơn.

Trong thiết kế bảng mạch, để làm cho miếng đệm chắc chắn hơn và ngăn chặn tấm cơ khí, miếng hàn và dây hàn giữa vết đứt, miếng hàn và dây thường được thiết lập giữa màng đồng dải chuyển tiếp, hình dạng giống như vết rách, vì vậy nó thường được gọi là nước mắt.

6. Lần lượt, kiểm tra đầu tiên là xem các lớp Keepout, lớp trên cùng, lớp phủ dưới cùng và lớp phủ dưới cùng.

7. Kiểm tra quy tắc điện: thông qua lỗ (0 thông qua lỗ – rất khó tin; Ranh giới 0.8), có lưới bị đứt không, khoảng cách tối thiểu (10mil), ngắn mạch (từng tham số được phân tích từng cái một)

8. Kiểm tra cáp nguồn và cáp nối đất – nhiễu. (Điện dung của bộ lọc phải gần với chip)

9. Sau khi hoàn thành PCB, hãy tải lại điểm đánh dấu mạng để kiểm tra xem danh sách mạng đã được sửa đổi chưa – nó hoạt động tốt.

10. Sau khi hoàn thành PCB, kiểm tra mạch của thiết bị lõi để đảm bảo độ chính xác.