Proses reka bentuk PCB

Proses reka bentuk asas PCB am adalah seperti berikut:

Pra-persediaan → reka bentuk struktur PCB → jadual rangkaian panduan → tetapan peraturan → susun atur PCB → pendawaian → pengoptimuman pendawaian dan percetakan skrin → semakan rangkaian dan DRC dan semakan struktur → lukisan cahaya keluaran → semakan lukisan cahaya → maklumat pengeluaran / pensampelan papan PCB → PCB pengesahan EQ kejuruteraan kilang papan → output maklumat SMD → penyiapan projek.

1: Persediaan awal

Ini termasuk penyediaan perpustakaan pakej dan skema.Sebelum reka bentuk PCB, sediakan dahulu pakej logik SCH skematik dan perpustakaan pakej PCB.Perpustakaan pakej boleh PADS disertakan dengan perpustakaan, tetapi secara amnya sukar untuk mencari yang betul, yang terbaik adalah membuat perpustakaan pakej anda sendiri berdasarkan maklumat saiz standard peranti yang dipilih.Pada dasarnya, mula-mula lakukan perpustakaan pakej PCB, dan kemudian lakukan pakej logik SCH.Perpustakaan pakej PCB lebih menuntut, ia secara langsung menjejaskan pemasangan papan;Keperluan pakej logik SCH agak longgar, selagi anda memberi perhatian kepada definisi sifat pin yang baik dan surat-menyurat dengan pakej PCB pada talian.PS: perhatikan perpustakaan standard pin tersembunyi.Selepas itu adalah reka bentuk skema, bersedia untuk mula melakukan reka bentuk PCB.

2: Reka bentuk struktur PCB

Langkah ini mengikut saiz papan dan kedudukan mekanikal telah ditentukan, persekitaran reka bentuk PCB untuk melukis permukaan papan PCB, dan keperluan kedudukan untuk penempatan penyambung, kunci / suis, lubang skru, lubang pemasangan, dll. Dan pertimbangkan sepenuhnya dan tentukan kawasan pendawaian dan kawasan bukan pendawaian (seperti berapa banyak di sekeliling lubang skru kepunyaan kawasan bukan pendawaian).

3: Bimbing senarai net

Adalah disyorkan untuk mengimport bingkai papan sebelum mengimport senarai bersih.Import bingkai papan format DXF atau bingkai papan format emn.

4: Penetapan peraturan

Mengikut reka bentuk PCB tertentu boleh ditetapkan peraturan yang munasabah, kita bercakap tentang peraturan adalah pengurus kekangan PADS, melalui pengurus kekangan dalam mana-mana bahagian proses reka bentuk untuk lebar garis dan kekangan jarak keselamatan, tidak memenuhi kekangan pengesanan DRC berikutnya, akan ditandakan dengan Penanda DRC.

Tetapan peraturan am diletakkan sebelum susun atur kerana kadangkala beberapa kerja fanout perlu disiapkan semasa susun atur, jadi peraturan perlu ditetapkan sebelum fanout, dan apabila projek reka bentuk lebih besar, reka bentuk boleh disiapkan dengan lebih cekap.

Nota: Peraturan ditetapkan untuk menyiapkan reka bentuk dengan lebih baik dan lebih pantas, dengan kata lain, untuk memudahkan pereka bentuk.

Tetapan biasa ialah.

1. Lebar garisan lalai/jarak baris untuk isyarat biasa.

2. Pilih dan tetapkan lubang atas

3. Tetapan lebar garisan dan warna untuk isyarat penting dan bekalan kuasa.

4. tetapan lapisan papan.

5: Susun atur PCB

Susun atur am mengikut prinsip berikut.

(1) Mengikut sifat elektrik partition yang munasabah, secara amnya dibahagikan kepada: kawasan litar digital (iaitu, ketakutan terhadap gangguan, tetapi juga menjana gangguan), kawasan litar analog (takut gangguan), kawasan pemacu kuasa (sumber gangguan). ).

(2) untuk melengkapkan fungsi yang sama litar, harus diletakkan sedekat mungkin, dan menyesuaikan komponen untuk memastikan sambungan yang paling ringkas;pada masa yang sama, laraskan kedudukan relatif antara blok berfungsi untuk membuat sambungan paling ringkas antara blok berfungsi.

(3) Untuk jisim komponen harus mempertimbangkan lokasi pemasangan dan kekuatan pemasangan;komponen penjana haba hendaklah diletakkan secara berasingan daripada komponen sensitif suhu, dan langkah perolakan haba perlu dipertimbangkan apabila perlu.

(4) Peranti pemacu I/O sedekat mungkin dengan sisi papan bercetak, dekat dengan penyambung plumbum.

(5) penjana jam (seperti: kristal atau pengayun jam) supaya sedekat mungkin dengan peranti yang digunakan untuk jam itu.

(6) dalam setiap litar bersepadu antara pin input kuasa dan tanah, anda perlu menambah kapasitor penyahgandingan (biasanya menggunakan prestasi frekuensi tinggi kapasitor monolitik);ruang papan adalah padat, anda juga boleh menambah kapasitor tantalum di sekeliling beberapa litar bersepadu.

(7) gegelung geganti untuk menambah diod nyahcas (1N4148 boleh).

(8) keperluan susun atur supaya seimbang, teratur, tidak berat kepala atau singki.

Perhatian khusus harus diberikan kepada penempatan komponen, kita mesti mempertimbangkan saiz sebenar komponen (kawasan dan ketinggian yang diduduki), kedudukan relatif antara komponen untuk memastikan prestasi elektrik papan dan kemungkinan dan kemudahan pengeluaran dan pemasangan pada masa yang sama, harus memastikan bahawa prinsip di atas boleh dicerminkan dalam premis pengubahsuaian yang sesuai untuk penempatan peranti, supaya ia kemas dan cantik, seperti peranti yang sama untuk diletakkan dengan kemas, arah yang sama.Tidak boleh diletakkan dalam "berperingkat".

Langkah ini berkaitan dengan imej keseluruhan papan dan kesukaran pendawaian seterusnya, jadi sedikit usaha harus diambil kira.Apabila meletakkan papan, anda boleh membuat pendawaian awal untuk tempat yang tidak begitu pasti, dan memberi pertimbangan sepenuhnya.

6: Pendawaian

Pendawaian adalah proses yang paling penting dalam keseluruhan reka bentuk PCB.Ini secara langsung akan menjejaskan prestasi papan PCB adalah baik atau buruk.Dalam proses reka bentuk PCB, pendawaian secara amnya mempunyai tiga bidang pembahagian.

Pertama ialah kain melalui, yang merupakan keperluan paling asas untuk reka bentuk PCB.Sekiranya garisan tidak diletakkan, supaya di mana-mana terdapat garis terbang, ia akan menjadi papan yang tidak bermutu, boleh dikatakan, belum diperkenalkan.

Seterusnya ialah prestasi elektrik yang perlu dipenuhi.Ini adalah ukuran sama ada papan litar bercetak memenuhi piawaian.Ini adalah selepas kain melalui, berhati-hati melaraskan pendawaian, supaya ia boleh mencapai prestasi elektrik yang terbaik.

Kemudian datang estetika.Jika kain pendawaian anda melalui, tiada apa-apa yang menjejaskan prestasi elektrik tempat itu, tetapi sepintas lalu tidak teratur, ditambah berwarna-warni, berbunga-bunga, walaupun prestasi elektrik anda baik, di mata orang lain atau sekeping sampah .Ini membawa ketidakselesaan yang besar untuk ujian dan penyelenggaraan.Pendawaian hendaklah kemas dan kemas, tidak bersilang tanpa peraturan.Ini adalah untuk memastikan prestasi elektrik dan memenuhi keperluan individu lain untuk mencapai kes itu, jika tidak, ia adalah untuk meletakkan troli di hadapan kuda.

Pendawaian mengikut prinsip berikut.

(1) Secara amnya, yang pertama hendaklah disambungkan untuk talian kuasa dan tanah untuk memastikan prestasi elektrik papan.Dalam had syarat, cuba untuk meluaskan bekalan kuasa, lebar talian tanah, sebaik-baiknya lebih luas daripada talian kuasa, hubungan mereka adalah: talian tanah > talian kuasa > talian isyarat, biasanya lebar talian isyarat: 0.2 ~ 0.3mm (kira-kira 8-12mil), lebar paling nipis sehingga 0.05 ~ 0.07mm (2-3mil), talian kuasa biasanya 1.2 ~ 2.5mm (50-100mil).100 juta).PCB litar digital boleh digunakan untuk membentuk litar wayar tanah yang luas, iaitu, untuk membentuk rangkaian tanah untuk digunakan (tanah litar analog tidak boleh digunakan dengan cara ini).

(2) pra-pendawaian keperluan talian yang lebih ketat (seperti talian frekuensi tinggi), garis sisi input dan output harus dielakkan bersebelahan dengan selari, supaya tidak menghasilkan gangguan yang dicerminkan.Jika perlu, pengasingan tanah perlu ditambah, dan pendawaian dua lapisan bersebelahan hendaklah berserenjang antara satu sama lain, selari dengan mudah menghasilkan gandingan parasit.

(3) pembumian shell pengayun, garis jam harus sesingkat mungkin, dan tidak boleh dibawa ke mana-mana.Litar ayunan jam di bawah, bahagian litar logik berkelajuan tinggi khas untuk meningkatkan keluasan tanah, dan tidak boleh pergi garis isyarat lain untuk membuat medan elektrik di sekeliling cenderung kepada sifar;.

(4) sejauh mungkin menggunakan pendawaian lipatan 45 °, jangan gunakan lipatan 90 °, untuk mengurangkan sinaran isyarat frekuensi tinggi;(keperluan tinggi garisan juga menggunakan garis lengkok berganda)

(5) sebarang garis isyarat tidak membentuk gelung, seperti yang tidak dapat dielakkan, gelung hendaklah sekecil mungkin;garisan isyarat harus mempunyai sedikit lubang yang mungkin.

(6) garis kunci sependek dan setebal mungkin, dan pada kedua-dua belah dengan tanah pelindung.

(7) melalui penghantaran kabel rata isyarat sensitif dan isyarat jalur medan hingar, untuk menggunakan cara "tanah - isyarat - tanah" untuk membawa keluar.

(8) Isyarat utama hendaklah dikhaskan untuk titik ujian untuk memudahkan ujian pengeluaran dan penyelenggaraan

(9) Selepas pendawaian skematik selesai, pendawaian hendaklah dioptimumkan;pada masa yang sama, selepas semakan rangkaian awal dan semakan DRC adalah betul, kawasan tidak berwayar untuk mengisi tanah, dengan kawasan besar lapisan tembaga untuk tanah, dalam papan litar bercetak tidak digunakan di tempat itu disambungkan ke tanah sebagai tanah.Atau buat papan berbilang lapisan, kuasa dan tanah masing-masing menduduki satu lapisan.

Keperluan proses pendawaian PCB (boleh ditetapkan dalam peraturan)

(1) Talian

Secara amnya, lebar talian isyarat 0.3mm (12mil), lebar talian kuasa 0.77mm (30mil) atau 1.27mm (50mil);antara garisan dan garisan dan jarak antara garisan dan pad adalah lebih besar daripada atau sama dengan 0.33mm (13mil), permohonan sebenar, syarat-syarat perlu dipertimbangkan apabila jarak ditingkatkan.

Ketumpatan pendawaian adalah tinggi, boleh dipertimbangkan (tetapi tidak disyorkan) untuk menggunakan pin IC antara dua baris, lebar talian 0.254mm (10mil), jarak talian tidak kurang daripada 0.254mm (10mil).Dalam kes khas, apabila pin peranti lebih padat dan lebar lebih sempit, lebar talian dan jarak baris boleh dikurangkan mengikut kesesuaian.

(2) Pad pateri (PAD)

Pad pateri (PAD) dan lubang peralihan (VIA) keperluan asas ialah: diameter cakera daripada diameter lubang lebih besar daripada 0.6mm;contohnya, perintang pin tujuan am, kapasitor dan litar bersepadu, dsb., menggunakan saiz cakera / lubang 1.6mm / 0.8mm (63mil / 32mil), soket, pin dan diod 1N4007, dsb., menggunakan 1.8mm / 1.0mm (71 juta / 39 juta).Aplikasi praktikal, harus berdasarkan saiz sebenar komponen untuk menentukan, apabila tersedia, boleh sesuai untuk meningkatkan saiz pad.

Apertur pelekap komponen reka bentuk papan PCB hendaklah lebih besar daripada saiz sebenar pin komponen 0.2 ~ 0.4mm (8-16mil) atau lebih.

(3) lebihan lubang (VIA)

Secara amnya 1.27mm/0.7mm (50mil/28mil).

Apabila ketumpatan pendawaian tinggi, saiz lebihan lubang boleh dikurangkan dengan sewajarnya, tetapi tidak boleh terlalu kecil, 1.0mm/0.6mm (40mil/24mil) boleh dipertimbangkan.

(4) Keperluan jarak pad, talian dan vias

PAD dan VIA : ≥ 0.3mm (12mil)

PAD dan PAD : ≥ 0.3mm (12mil)

PAD dan TRACK : ≥ 0.3mm (12mil)

JEJAK dan JEJAK : ≥ 0.3mm (12mil)

Pada ketumpatan yang lebih tinggi.

PAD dan VIA : ≥ 0.254mm (10mil)

PAD dan PAD : ≥ 0.254mm (10mil)

PAD dan TRACK : ≥ 0.254mm (10mil)

JEJAK dan JEJAK : ≥ 0.254mm (10mil)

7: Pengoptimuman pendawaian dan skrin sutera

“Tiada yang terbaik, hanya lebih baik”!Tidak kira berapa banyak anda menggali reka bentuk, apabila anda selesai melukis, kemudian pergi untuk melihat, anda akan tetap merasakan bahawa banyak tempat boleh diubah suai.Pengalaman reka bentuk umum adalah bahawa ia mengambil masa dua kali lebih lama untuk mengoptimumkan pendawaian seperti yang dilakukan untuk melakukan pendawaian awal.Selepas merasakan bahawa tidak ada tempat untuk mengubah suai, anda boleh meletakkan tembaga.Tembaga meletakkan secara amnya meletakkan tanah (memberi perhatian kepada pemisahan tanah analog dan digital), papan berbilang lapisan mungkin juga perlu meletakkan kuasa.Apabila menggunakan silkscreen, berhati-hati agar tidak disekat oleh peranti atau dikeluarkan oleh lubang dan pad.Pada masa yang sama, reka bentuk melihat tepat pada bahagian komponen, perkataan pada lapisan bawah harus dibuat pemprosesan imej cermin, supaya tidak mengelirukan tahap.

8: Rangkaian, semakan DRC dan semakan struktur

Daripada lukisan cahaya sebelum ini, secara amnya perlu menyemak, setiap syarikat akan mempunyai Senarai Semak mereka sendiri, termasuk prinsip, reka bentuk, pengeluaran dan aspek lain keperluan.Berikut adalah pengenalan daripada dua fungsi semakan utama yang disediakan oleh perisian.

9: Output lukisan cahaya

Sebelum output lukisan cahaya, anda perlu memastikan bahawa venir adalah versi terkini yang telah disiapkan dan memenuhi keperluan reka bentuk.Fail output lukisan cahaya digunakan untuk kilang papan untuk membuat papan, kilang stensil untuk membuat stensil, kilang kimpalan untuk membuat fail proses, dll.

Fail keluaran adalah (mengambil papan empat lapisan sebagai contoh)

1).Lapisan pendawaian: merujuk kepada lapisan isyarat konvensional, terutamanya pendawaian.

Dinamakan L1,L2,L3,L4 , di mana L mewakili lapisan lapisan penjajaran.

2).Lapisan skrin sutera: merujuk kepada fail reka bentuk untuk pemprosesan maklumat saringan sutera di peringkat, biasanya lapisan atas dan bawah mempunyai peranti atau kes logo, akan ada saringan sutera lapisan atas dan saringan sutera lapisan bawah.

Penamaan: Lapisan atas dinamakan SILK_TOP ;lapisan bawah dinamakan SILK_BOTTOM .

3).Lapisan rintangan pateri: merujuk kepada lapisan dalam fail reka bentuk yang menyediakan maklumat pemprosesan untuk salutan minyak hijau.

Penamaan: Lapisan atas dinamakan SOLD_TOP;lapisan bawah dinamakan SOLD_BOTTOM.

4).Lapisan stensil: merujuk kepada tahap dalam fail reka bentuk yang menyediakan maklumat pemprosesan untuk salutan tampal pateri.Biasanya, sekiranya terdapat peranti SMD pada kedua-dua lapisan atas dan bawah, akan terdapat lapisan atas stensil dan lapisan bawah stensil.

Penamaan: Lapisan atas dinamakan PASTE_TOP ;lapisan bawah dinamakan PASTE_BOTTOM.

5).Lapisan gerudi (mengandungi 2 fail, fail penggerudian NC DRILL CNC dan lukisan penggerudian DRILL DRAWING)

dinamakan NC DRILL dan DRILL DRAWING masing-masing.

10: Kajian lukisan cahaya

Selepas output lukisan cahaya kepada kajian lukisan cahaya, Cam350 terbuka dan litar pintas dan aspek-aspek lain cek sebelum dihantar ke papan kilang papan, kemudian juga perlu memberi perhatian kepada kejuruteraan papan dan tindak balas masalah.

11: Maklumat papan PCB(Maklumat lukisan cahaya Gerber + keperluan papan PCB + gambar rajah papan pemasangan)

12: Pengesahan EQ kejuruteraan kilang papan PCB(kejuruteraan papan dan jawapan masalah)

13: Output data peletakan PCBA(maklumat stensil, peta nombor bit peletakan, fail koordinat komponen)

Di sini semua aliran kerja reka bentuk PCB projek selesai

Reka bentuk PCB adalah kerja yang sangat terperinci, jadi reka bentuk harus sangat berhati-hati dan sabar, mempertimbangkan sepenuhnya semua aspek faktor, termasuk reka bentuk untuk mengambil kira pengeluaran pemasangan dan pemprosesan, dan kemudian untuk memudahkan penyelenggaraan dan isu-isu lain.Di samping itu, reka bentuk beberapa tabiat kerja yang baik akan menjadikan reka bentuk anda lebih munasabah, reka bentuk yang lebih cekap, pengeluaran yang lebih mudah dan prestasi yang lebih baik.Reka bentuk yang baik digunakan dalam produk harian, pengguna juga akan lebih yakin dan percaya.