PCB dizayn jarayoni

Umumiy PCB asosiy dizayn jarayoni quyidagicha:

Oldindan tayyorgarlik → PCB strukturasi dizayni → qo'llanma tarmoq jadvali → qoidalarni sozlash → PCB tartibi → simlar → simlarni optimallashtirish va ekranni bosib chiqarish → tarmoq va DRC tekshiruvi va tuzilishini tekshirish → chiqish yorug'ligini bo'yash → yorug'lik bo'yoqlarini ko'rib chiqish → PCB platasini ishlab chiqarish / namuna olish ma'lumotlari → PCB taxta zavod muhandislik EQ tasdiqlash → SMD axborot chiqishi → loyihani yakunlash.

1: Oldindan tayyorgarlik

Bunga paketlar kutubxonasi va sxemasini tayyorlash kiradi.PCB dizaynidan oldin, avvalo sxematik SCH mantiqiy to'plamini va PCB to'plami kutubxonasini tayyorlang.PADS kutubxonasi kutubxona bilan birga kelishi mumkin, lekin umuman olganda, to'g'risini topish qiyin, tanlangan qurilmaning standart o'lchami ma'lumotlariga asoslanib, o'z kutubxonangizni yaratish yaxshidir.Printsipial jihatdan birinchi navbatda PCB to'plami kutubxonasini, keyin esa SCH mantiqiy paketini bajaring.PCB to'plami kutubxonasi ko'proq talabga ega, u to'g'ridan-to'g'ri taxtani o'rnatishga ta'sir qiladi;Yaxshi pin xususiyatlarining ta'rifiga va chiziqdagi tenglikni paketi bilan yozishmalarga e'tibor bersangiz, SCH mantiqiy paketiga talablar nisbatan erkindir.PS: yashirin pinlarning standart kutubxonasiga e'tibor bering.Shundan so'ng, sxemaning dizayni, PCB dizaynini bajarishga tayyor.

2: PCB tuzilishi dizayni

Ushbu qadam taxta o'lchamiga va mexanik joylashuvga qarab, tenglikni taxta yuzasini chizish uchun tenglikni loyihalash muhiti va kerakli konnektorlarni, kalitlarni / kalitlarni, vintlar teshiklarini, yig'ish teshiklarini va boshqalarni joylashtirish uchun joylashishni aniqlash talablari aniqlandi. Va to'liq o'ylab ko'ring va o'tkazgichlar maydonini va simsiz maydonni aniqlang (masalan, vint teshigining atrofida qancha sim o'tkazmaydigan hududga tegishli).

3: Tarmoq ro'yxatini boshqaring

Netlistni import qilishdan oldin taxta ramkasini import qilish tavsiya etiladi.DXF formatidagi doska ramkasini yoki emn formatidagi taxta ramkasini import qiling.

4: Qoidalarni o'rnatish

Maxsus PCB dizayniga ko'ra, oqilona qoida o'rnatilishi mumkin, biz qoidalar haqida gapiramiz PADS cheklash menejeri, dizayn jarayonining istalgan qismida cheklash menejeri orqali chiziq kengligi va xavfsizlik oralig'i cheklovlari uchun cheklovlarga javob bermaydi keyingi DRC aniqlanishi DRC belgilari bilan belgilanadi.

Umumiy qoida sozlamasi maketdan oldin joylashtiriladi, chunki ba'zan maket davomida ba'zi fanout ishlari bajarilishi kerak, shuning uchun qoidalar fanoutdan oldin o'rnatilishi kerak va dizayn loyihasi kattaroq bo'lsa, dizayn yanada samarali bajarilishi mumkin.

Eslatma: Qoidalar dizaynni yaxshiroq va tezroq bajarish uchun, boshqacha qilib aytganda, dizaynerni osonlashtirish uchun o'rnatiladi.

Oddiy sozlamalar.

1. Umumiy signallar uchun standart chiziq kengligi/satr oralig'i.

2. Yuqori teshikni tanlang va o'rnating

3. Muhim signallar va quvvat manbalari uchun chiziq kengligi va rang sozlamalari.

4. taxta qatlamini sozlash.

5: PCB tartibi

Quyidagi printsiplarga muvofiq umumiy tartib.

(1) Oqilona bo'limning elektr xususiyatlariga ko'ra, odatda quyidagilarga bo'linadi: raqamli kontaktlarning zanglashiga olib keladigan maydoni (ya'ni, shovqin qo'rquvi, shuningdek, shovqinni keltirib chiqaradi), analog kontaktlarning zanglashiga olib keladigan maydoni (aralashuv qo'rquvi), quvvat qo'zg'aysan maydoni (aralashuv manbalari). ).

(2) sxemaning bir xil funktsiyasini bajarish uchun iloji boricha yaqinroq joylashtirilishi va eng qisqa ulanishni ta'minlash uchun komponentlarni sozlashi kerak;shu bilan birga, funktsional bloklar orasidagi eng qisqacha aloqani o'rnatish uchun funktsional bloklar orasidagi nisbiy pozitsiyani sozlang.

(3) Komponentlarning massasi uchun o'rnatish joyi va o'rnatish quvvatini hisobga olish kerak;issiqlik hosil qiluvchi komponentlar haroratga sezgir bo'lgan qismlardan alohida joylashtirilishi kerak va kerak bo'lganda termal konveksiya choralarini ko'rish kerak.

(4) I/U drayveri qurilmalari bosilgan taxtaning yon tomoniga iloji boricha yaqinroq, kirish ulagichiga yaqin.

(5) soat generatori (masalan: kristall yoki soat osilatori) soat uchun ishlatiladigan qurilmaga iloji boricha yaqinroq bo'lishi.

(6) quvvat kiritish pinini va tuproq o'rtasidagi har bir integral sxemada siz ajratuvchi kondansatkichni qo'shishingiz kerak (odatda monolit kondansatkichning yuqori chastotali ishlashi yordamida);taxta maydoni zich, siz bir nechta integral mikrosxemalar atrofida tantal kondensatorini ham qo'shishingiz mumkin.

(7) deşarj diyotini qo'shish uchun o'rni bobini (1N4148 mumkin).

(8) tartib talablari muvozanatli, tartibli, bosh og'ir bo'lmasligi yoki lavabo bo'lmasligi.

Komponentlarni joylashtirishga alohida e'tibor berilishi kerak, biz tarkibiy qismlarning haqiqiy hajmini (ishg'ol qilingan maydon va balandlik), taxtaning elektr ishlashini ta'minlash uchun komponentlar orasidagi nisbiy pozitsiyani va ishlab chiqarishning texnik-iqtisodiy va qulayligini hisobga olishimiz kerak. bir vaqtning o'zida o'rnatish, yuqoridagi tamoyillar qurilmani joylashtirishga tegishli o'zgartirishlar kiritishda aks ettirilishini ta'minlashi kerak, shuning uchun u toza va chiroyli bo'lishi kerak, masalan, bir xil qurilmani toza, bir xil yo'nalishda joylashtirish."Staggered" ga joylashtirilishi mumkin emas.

Ushbu qadam kengashning umumiy tasviri va keyingi simlarning qiyinligi bilan bog'liq, shuning uchun bir oz harakatni hisobga olish kerak.Kengashni yotqizayotganda, siz unchalik aniq bo'lmagan joylar uchun dastlabki simlarni o'rnatishingiz va unga to'liq e'tibor berishingiz mumkin.

6: Simlarni ulash

Simlarni ulash butun PCB dizaynidagi eng muhim jarayondir.Bu PCB kartasining yaxshi yoki yomon ishlashiga bevosita ta'sir qiladi.PCBni loyihalash jarayonida simlar odatda uchta bo'linish sohasiga ega.

Birinchidan, mato orqali, bu PCB dizayni uchun eng asosiy talablardir.liniyalari orqali qo'ydi emas bo'lsa, hamma joyda bir uchib liniyasi bo'ladi, shunday qilib, u sifatsiz taxta bo'ladi, shuning uchun, joriy qilinmagan.

Keyingi uchrashish uchun elektr ko'rsatkichlari.Bu bosilgan elektron plataning standartlarga mos kelishini ko'rsatadigan o'lchovdir.Bu matodan so'ng, eng yaxshi elektr ko'rsatkichlariga erishish uchun simlarni ehtiyotkorlik bilan sozlang.

Keyin estetika keladi.Agar simi mato orqali o'tkazilsa, bu joyning elektr quvvatiga ta'sir qiladigan hech narsa yo'q, lekin o'tmishdagi tartibsiz, shuningdek, rang-barang, gulli, sizning elektr quvvatingiz qanchalik yaxshi bo'lsa ham, boshqalarga yoki axlatga bir qarash. .Bu sinov va texnik xizmat ko'rsatishda katta noqulayliklar keltiradi.Simlar toza va tartibli bo'lishi kerak, qoidalarsiz kesib o'tmasligi kerak.Bular elektr ish faoliyatini ta'minlash va ishni bajarish uchun boshqa individual talablarga javob berishdir, aks holda aravani otdan oldin qo'yish kerak.

Quyidagi printsiplarga muvofiq simlarni ulash.

(1) Umuman olganda, taxtaning elektr ishlashini ta'minlash uchun birinchisi quvvat va tuproq liniyalari uchun simli bo'lishi kerak.Shartlar doirasida, elektr ta'minotini kengaytirishga harakat qiling, tuproq chizig'ining kengligi, afzalroq elektr tarmog'idan kengroq, ularning aloqasi: yer chizig'i> elektr liniyasi> signal liniyasi, odatda signal liniyasining kengligi: 0,2 ~ 0,3 mm (taxminan). 8-12mil), eng nozik kengligi 0,05 ~ 0,07 mm (2-3mil) gacha, quvvat liniyasi odatda 1,2 ~ 2,5 mm (50-100mil).100mil).Raqamli kontaktlarning zanglashiga olib keladigan tenglikni, keng tuproqli simlar zanjirini shakllantirish uchun, ya'ni foydalanish uchun tuproqli tarmoqni yaratish uchun foydalanish mumkin (analog sxemani tuproqdan bu tarzda ishlatish mumkin emas).

(2) liniyaning yanada qat'iy talablarini (masalan, yuqori chastotali liniyalar) oldindan o'rnatish, aks ettirilgan shovqinlarni keltirib chiqarmaslik uchun kirish va chiqish yon liniyalari parallel ravishda qo'shni bo'lishidan qochish kerak.Agar kerak bo'lsa, tuproq izolyatsiyasi qo'shilishi kerak va ikkita qo'shni qatlamning simlari bir-biriga perpendikulyar bo'lishi kerak, parazit birikmasini osongina hosil qilish uchun parallel bo'lishi kerak.

(3) osilator qobig'ining topraklanması, soat chizig'i imkon qadar qisqa bo'lishi kerak va uni hamma joyda olib bo'lmaydi.Soat tebranish pallasida quyida, maxsus yuqori tezlikda mantiq zanjiri qismi zamin maydoni oshirish, va atrofdagi elektr maydoni nolga moyil qilish uchun boshqa signal liniyalari borish kerak emas;.

(4) iloji boricha yuqori chastotali signallarning nurlanishini kamaytirish uchun 45 ° katlamali simlardan foydalangan holda, 90 ° katlamadan foydalanmang;(chiziqning yuqori talablari, shuningdek, er-xotin yoy chizig'idan foydalanadi)

(5) har qanday signal liniyalari halqa hosil qilmaydi, masalan, muqarrar, halqalar imkon qadar kichik bo'lishi kerak;signal liniyalari imkon qadar kamroq teshikka ega bo'lishi kerak.

(6) kalit chizig'i iloji boricha qisqa va qalin, va har ikki tomonda himoya zamin bilan.

(7) sezgir signallarni tekis kabel orqali uzatish va shovqin maydoni signali orqali chiqish uchun "tuproq - signal - tuproq" usulidan foydalanish.

(8) Asosiy signallar ishlab chiqarish va texnik xizmat ko'rsatish sinovlarini osonlashtirish uchun sinov nuqtalari uchun ajratilishi kerak

(9) Sxematik simlarni ulash tugagandan so'ng, simlarni optimallashtirish kerak;shu bilan birga, dastlabki tarmoq tekshiruvi va DRC tekshiruvi to'g'ri bo'lgandan so'ng, tuproqni to'ldirish uchun simsiz maydon, tuproq uchun mis qatlamining katta maydoni bilan, bosilgan elektron platada ishlatilmaydigan joyda erga ulanadi. zamin.Yoki ko'p qatlamli taxta yasang, quvvat va tuproqning har biri bir qatlamni egallaydi.

PCB simlarini ulash jarayoniga qo'yiladigan talablar (qoidalarda o'rnatilishi mumkin)

(1) qator

Umuman olganda, signal liniyasining kengligi 0,3 mm (12 mil), quvvat liniyasining kengligi 0,77 mm (30 mil) yoki 1,27 mm (50 mil);chiziq va chiziq o'rtasida va chiziq va yostiq orasidagi masofa 0,33 mm (13mil) dan katta yoki teng bo'lsa, haqiqiy dastur, masofani oshirganda shartlarni hisobga olish kerak.

Simlar zichligi yuqori, ikkita chiziq o'rtasida IC pinlarini ishlatish uchun ko'rib chiqilishi mumkin (lekin tavsiya etilmaydi), chiziq kengligi 0,254 mm (10 mil), chiziq oralig'i 0,254 mm (10 mil) dan kam emas.Maxsus holatlarda, qurilma pinlari zichroq va torroq bo'lganda, chiziq kengligi va qator oralig'i mos ravishda qisqartirilishi mumkin.

(2) Lehim prokladkalari (PAD)

Lehim yostig'i (PAD) va o'tish teshigi (VIA) uchun asosiy talablar quyidagilardir: diskning diametri teshik diametridan 0,6 mm dan katta bo'lishi;masalan, umumiy maqsadli pinli rezistorlar, kondansatörler va integral mikrosxemalar va boshqalar, disk / teshik o'lchami 1,6 mm / 0,8 mm (63 mil / 32 mil), rozetkalar, pinlar va diodlar 1N4007 va boshqalar yordamida 1,8 mm / 1,0 mm. (71 million / 39 million).Amaliy ilovalar, agar mavjud bo'lsa, pad hajmini oshirish uchun mos bo'lishi mumkinligini aniqlash uchun komponentlarning haqiqiy hajmiga asoslangan bo'lishi kerak.

PCB platasining dizayni komponentlarini o'rnatish diafragmasi komponent pinlarining haqiqiy hajmidan 0,2 ~ 0,4 mm (8-16mil) yoki undan kattaroq bo'lishi kerak.

(3) teshik (VIA)

Odatda 1,27mm/0,7mm (50mil/28mil).

Elektr simlari zichligi yuqori bo'lsa, teshikning o'lchamini mos ravishda kamaytirish mumkin, lekin juda kichik bo'lmasligi kerak, 1,0 mm / 0,6 mm (40 mil / 24 mil) hisobga olinishi mumkin.

(4) Yostiqcha, chiziq va vites oralig'i talablari

PAD va VIA: ≥ 0,3 mm (12 mil)

PAD va PAD: ≥ 0,3 mm (12 mil)

PAD va TRACK: ≥ 0,3 mm (12 mil)

TREK va trek: ≥ 0,3 mm (12 mil)

Yuqori zichlikda.

PAD va VIA: ≥ 0,254 mm (10mil)

PAD va PAD: ≥ 0,254 mm (10mil)

PAD va TRACK: ≥ 0,254 mm (10mil)

TREK va trek: ≥ 0,254 mm (10mil)

7: Simlarni optimallashtirish va silkscreen

"Eng yaxshisi yo'q, faqat yaxshiroq"!Dizaynni qanchalik chuqur o'rganishingizdan qat'i nazar, chizishni tugatgandan so'ng, keyin ko'rib chiqish uchun borib, ko'p joylarni o'zgartirish mumkinligini his qilasiz.Umumiy dizayn tajribasi shundan iboratki, simlarni optimallashtirish uchun dastlabki simlarni ulash uchun bo'lgani kabi ikki barobar ko'proq vaqt talab etiladi.O'zgartirish uchun joy yo'qligini his qilganingizdan so'ng, siz mis qo'yishingiz mumkin.Mis yotqizish, odatda, zamin yotqizish (analog va raqamli tuproqni ajratishga e'tibor bering), ko'p qatlamli taxta ham quvvatni yotqizish kerak bo'lishi mumkin.Silkscreen uchun qurilma tomonidan to'sib qo'ymaslik yoki teshik va prokladka tomonidan olib tashlanishidan ehtiyot bo'ling.Shu bilan birga, dizayn komponent tomoniga to'g'ridan-to'g'ri qaraydi, pastki qatlamdagi so'z darajani chalkashtirmaslik uchun oyna tasvirini qayta ishlashni amalga oshirish kerak.

8: Tarmoq, DRC tekshiruvi va strukturani tekshirish

Oldin yorug'lik chizmasidan, odatda tekshirish kerak, har bir kompaniya o'z Tekshirish ro'yxatiga ega bo'ladi, shu jumladan printsip, dizayn, ishlab chiqarish va talablarning boshqa jihatlari.Quyida dasturiy ta'minot tomonidan taqdim etilgan ikkita asosiy tekshirish funksiyasining kirish qismi keltirilgan.

9: Chiqish yorug'lik rasmi

Engil chizilgan chiqishidan oldin, shponning yakunlangan va dizayn talablariga javob beradigan so'nggi versiyasi ekanligiga ishonch hosil qilishingiz kerak.Yengil chizilgan chiqish fayllari taxta ishlab chiqarish uchun taxta zavodi, trafaret ishlab chiqarish uchun stencil zavodi, texnologik fayllarni tayyorlash uchun payvandlash fabrikasi va boshqalar uchun ishlatiladi.

Chiqish fayllari (misol sifatida to'rt qavatli taxtani olish)

1).O'tkazgich qatlami: an'anaviy signal qatlamiga, asosan simga tegishli.

L1, L2, L3, L4 deb nomlanadi, bu erda L tekislash qatlamining qatlamini ifodalaydi.

2).Silk-screen qatlami: sathda ipak skrining ma'lumotlarini qayta ishlash uchun dizayn fayliga ishora qiladi, odatda yuqori va pastki qatlamlarda qurilmalar yoki logotipli korpus mavjud, yuqori qatlamli ipak skrining va pastki qatlamli ipak ekrani bo'ladi.

Nomlash: Yuqori qatlam nomi SILK_TOP ;pastki qatlam SILK_BOTTOM deb nomlanadi.

3).Lehimga qarshilik qatlami: dizayn faylidagi yashil yog 'qoplamasi uchun ishlov berish ma'lumotlarini ta'minlaydigan qatlamga ishora qiladi.

Nomlash: Yuqori qatlam SOLD_TOP deb nomlanadi;pastki qatlam SOLD_BOTTOM deb nomlanadi.

4).Stencil qatlami: lehim pastasi qoplamasi uchun ishlov berish ma'lumotlarini taqdim etadigan dizayn faylidagi darajaga ishora qiladi.Odatda, yuqori va pastki qatlamlarda SMD qurilmalari mavjud bo'lsa, stencil yuqori qatlami va trafaret pastki qatlami bo'ladi.

Nomlash: Yuqori qatlam PASTE_TOP deb nomlanadi;pastki qavat PASTE_BOTTOM deb nomlanadi.

5).Matkap qatlami (2 ta fayl, NC DRILL CNC burg'ulash fayli va DRILL DRAWING burg'ulash chizmasini o'z ichiga oladi)

mos ravishda NC DRILL va DRILL DRAWING deb nomlanadi.

10: Yengil chizmani ko'rib chiqish

Chizilgan yorug'lik chizilganini ko'rib chiqish, Cam350 ochiq va qisqa tutashuv va tekshirishning boshqa jihatlarini taxta zavod kengashiga yuborishdan so'ng, keyinchalik taxta muhandislik va muammoga javob berishga e'tibor berish kerak.

11: PCB kartasi haqida ma'lumot(Gerber yorug'lik bo'yoqlari haqida ma'lumot + PCB taxtasi talablari + yig'ish taxtasi diagrammasi)

12: PCB platasi zavod muhandislik EQ tasdiqlash(taxta muhandisligi va muammoga javob)

13: PCBA joylashtirish ma'lumotlarining chiqishi(trafaret ma'lumotlari, joylashtirish bit raqamlari xaritasi, komponent koordinatalari fayli)

Bu erda loyiha PCB dizaynining barcha ish jarayoni tugallandi

PCB dizayni juda batafsil ishdir, shuning uchun dizayn juda ehtiyotkor va sabr-toqatli bo'lishi kerak, yig'ish va qayta ishlashni ishlab chiqarishni hisobga olish uchun dizaynni o'z ichiga olgan omillarning barcha jihatlarini to'liq ko'rib chiqish va keyinchalik texnik xizmat ko'rsatish va boshqa masalalarni engillashtirish uchun.Bundan tashqari, ba'zi yaxshi ish odatlarining dizayni sizning dizayningizni yanada oqilona, ​​samaraliroq dizayn, ishlab chiqarishni osonlashtiradi va ishlashni yaxshilaydi.Kundalik mahsulotlarda ishlatiladigan yaxshi dizayn, iste'molchilar ham ishonchli va ishonchli bo'ladi.