Proces návrhu PCB

Obecný základní proces návrhu PCB je následující:

Předpříprava → Návrh struktury DPS → tabulka vodicí sítě → nastavení pravidel → Rozvržení DPS → zapojení → optimalizace zapojení a sítotisk → kontrola sítě a DRC a kontrola struktury → výstupní lakování světlem → kontrola lakování světlem → výroba desky plošných spojů / informace o vzorkování PCB deska factory engineering EQ potvrzení → výstup informací SMD → dokončení projektu.

1: Předpříprava

To zahrnuje přípravu knihovny balíčků a schématu.Před návrhem PCB si nejprve připravte schématický logický balíček SCH a knihovnu pouzder PCB.Knihovna balíčků může PADS obsahovat knihovnu, ale obecně je obtížné najít tu správnou, nejlepší je vytvořit si vlastní knihovnu balíčků na základě informací o standardní velikosti vybraného zařízení.V zásadě nejprve vytvořte knihovnu balíčku PCB a poté logický balíček SCH.Knihovna obalů PCB je náročnější, přímo ovlivňuje osazení desky;Požadavky na balíček logiky SCH jsou poměrně volné, pokud věnujete pozornost definici dobrých vlastností pinů a korespondenci s obalem PCB na lince.PS: věnujte pozornost standardní knihovně skrytých pinů.Poté je návrh schématu, připraven začít s návrhem PCB.

2: Návrh struktury DPS

Tento krok byl stanoven podle velikosti desky a mechanického umístění, prostředí návrhu PCB pro kreslení povrchu desky PCB a požadavků na umístění pro umístění požadovaných konektorů, klíčů / spínačů, otvorů pro šrouby, montážních otvorů atd. A plně zvažte a určete oblast vedení a oblast bez vedení (například kolik kolem otvoru pro šroub patří do oblasti bez vedení).

3: Průvodce netlist

Před importem netlistu se doporučuje importovat rám desky.Importujte rám desky ve formátu DXF nebo rám desky ve formátu emn.

4: Nastavení pravidla

Podle konkrétního návrhu desky plošných spojů lze nastavit rozumné pravidlo, mluvíme o pravidlech je správce omezení PADS, prostřednictvím správce omezení v jakékoli části procesu návrhu pro omezení šířky čáry a bezpečnostní mezery, nesplňuje omezení následné detekce DRC, budou označeny značkami DRC.

Nastavení obecného pravidla je umístěno před rozvržením, protože někdy je třeba během rozvržení dokončit nějakou práci s fanoutem, takže pravidla musí být nastavena před rozvržením, a když je návrhový projekt větší, lze návrh dokončit efektivněji.

Poznámka: Pravidla jsou nastavena tak, aby návrh dokončili lépe a rychleji, jinými slovy, aby návrháři usnadnili.

Běžná nastavení jsou.

1. Výchozí šířka/řádkování pro běžné signály.

2. Vyberte a nastavte horní otvor

3. Nastavení šířky čáry a barvy pro důležité signály a napájecí zdroje.

4. nastavení vrstvy desky.

5: Rozložení DPS

Celkové uspořádání podle následujících zásad.

(1) Podle elektrických vlastností rozumného oddílu se obecně dělí na: oblast digitálního obvodu (to znamená strach z rušení, ale také generovat rušení), oblast analogového obvodu (strach z rušení), oblast napájecího pohonu (zdroje rušení). ).

(2) pro dokončení stejné funkce obvodu by měly být umístěny co nejblíže a upravit součásti tak, aby bylo zajištěno co nejvýstižnější spojení;zároveň upravte vzájemnou polohu mezi funkčními bloky tak, aby bylo mezi funkčními bloky co nejvýstižnější spojení.

(3) Pro hmotnost součástí by se mělo zvážit místo instalace a pevnost instalace;komponenty generující teplo by měly být umístěny odděleně od komponent citlivých na teplotu a v případě potřeby by měla být zvážena opatření pro tepelnou konvekci.

(4) Zařízení I/O driveru co nejblíže ke straně tištěné desky, blízko vstupního konektoru.

(5) generátor hodin (jako: krystal nebo hodinový oscilátor), aby byl co nejblíže zařízení používanému pro hodiny.

(6) v každém integrovaném obvodu mezi napájecím vstupním kolíkem a zemí je třeba přidat oddělovací kondenzátor (obecně s použitím vysokofrekvenčního výkonu monolitického kondenzátoru);prostor desky je hustý, můžete také přidat tantalový kondenzátor kolem několika integrovaných obvodů.

(7) cívka relé pro přidání vybíjecí diody (1N4148 může).

(8) požadavky na uspořádání musí být vyvážené, uspořádané, nesmí být těžké nebo umyvadlo.

Zvláštní pozornost by měla být věnována umístění součástek, musíme vzít v úvahu skutečnou velikost součástek (obsazenou plochu a výšku), vzájemnou polohu mezi součástkami, abychom zajistili elektrický výkon desky a proveditelnost a pohodlí výroby a instalace ve stejnou dobu, by měla zajistit, že výše uvedené zásady lze promítnout do předpokladu vhodných úprav umístění zařízení tak, aby bylo úhledné a krásné, např. stejné zařízení má být umístěno úhledně, stejným směrem.Nelze umístit do „rozloženého“.

Tento krok souvisí s celkovým obrazem desky a obtížností dalšího zapojení, takže je třeba trochu úsilí vzít v úvahu.Při rozmístění desky můžete provést předběžné zapojení pro místa, která si nejsou tak jistí, a plně to zvážit.

6: Elektroinstalace

Zapojení je nejdůležitější proces v celém návrhu PCB.To bude mít přímý vliv na výkon desky PCB, zda je dobrý nebo špatný.V procesu návrhu PCB má elektroinstalace obecně tři oblasti dělení.

První je tkanina skrz, což jsou nejzákladnější požadavky na návrh PCB.Pokud nejsou lana protažena, takže všude je létající čára, bude to nekvalitní deska, abych tak řekl, nebyl zaveden.

Další je elektrický výkon, který je třeba splnit.Jedná se o měřítko, zda deska s plošnými spoji splňuje normy.To je po hadříku skrz, pečlivě upravte kabeláž, aby bylo možné dosáhnout nejlepšího elektrického výkonu.

Pak přichází na řadu estetika.Pokud vaše drátěná tkanina prochází, nic neovlivňuje elektrický výkon místa, ale pohled do minulosti neuspořádaný, navíc barevný, květinový, že i když je váš elektrický výkon jak dobrý, v očích ostatních nebo kus odpadu .To přináší velké nepohodlí při testování a údržbě.Elektroinstalace by měla být úhledná a uklizená, ne křížená bez pravidel.Ty mají zajistit elektrický výkon a splnit další individuální požadavky k dosažení pouzdra, jinak je třeba položit vozík před koně.

Elektroinstalace podle následujících zásad.

(1) Obecně platí, že první by měl být zapojen pro napájecí a zemnící vedení, aby byl zajištěn elektrický výkon desky.V rámci podmínek se snažte rozšířit napájecí zdroj, šířku zemního vedení, nejlépe širší než napájecí vedení, jejich vztah je: zemní vedení > napájecí vedení > signální vedení, obvykle šířka signálového vedení: 0,2 ~ 0,3 mm (asi 8-12mil), nejtenčí šířka do 0,05 ~ 0,07 mm (2-3mil), elektrické vedení je obecně 1,2 ~ 2,5 mm (50-100mil).100 milionů).PCB digitálních obvodů lze použít k vytvoření obvodu širokých zemnících vodičů, to znamená k vytvoření uzemňovací sítě k použití (země analogového obvodu nelze tímto způsobem použít).

(2) Před zapojením přísnějších požadavků na vedení (jako jsou vysokofrekvenční vedení), by se mělo zabránit tomu, aby vedení na vstupní a výstupní straně sousedilo s paralelním vedením, aby nedocházelo k odraženému rušení.V případě potřeby by měla být přidána zemní izolace a kabeláž dvou sousedních vrstev by měla být na sebe kolmá, paralelní, aby se snadno vytvořilo parazitní spojení.

(3) uzemnění pláště oscilátoru, hodinová linka by měla být co nejkratší a nemůže být vedena všude.Hodiny oscilační obvod níže, speciální vysokorychlostní logický obvod část pro zvýšení plochy země, a neměl by jít jiné signální linky, aby se okolní elektrické pole má tendenci k nule;.

(4) pokud je to možné pomocí 45° násobného vedení, nepoužívejte 90° násobné vedení, aby se snížilo vyzařování vysokofrekvenčních signálů;(vysoké požadavky linky také používají dvojitou obloukovou linku)

(5) jakákoli signální vedení netvoří smyčky, jako jsou nevyhnutelné, smyčky by měly být co nejmenší;signální vedení by mělo mít co nejméně děr.

(6) linie klíče co nejkratší a nejtlustší a na obou stranách s ochranným uzemněním.

(7) přes plochý kabelový přenos citlivých signálů a signálu v pásmu šumového pole, použít k vyvedení „zem – signál – zem“.

(8) Klíčové signály by měly být vyhrazeny pro zkušební body, aby se usnadnilo testování výroby a údržby

(9) Po dokončení schématického zapojení by mělo být zapojení optimalizováno;zároveň po prvotní kontrole sítě a kontrole DRC je správná, nezadrátovaná plocha pro výplň země, s velkou plochou měděné vrstvy pro uzemnění, v desce plošných spojů se na místě nepoužívá jsou spojeny se zemí jako přízemní.Nebo udělejte vícevrstvou desku, napájení a uzemnění každý zabírá vrstvu.

Požadavky na proces zapojení PCB (lze nastavit v pravidlech)

(1) Linka

Obecně platí, že šířka signálového vedení 0,3 mm (12mil), šířka napájecího vedení 0,77 mm (30mil) nebo 1,27 mm (50mil);mezi linkou a linkou a vzdálenost mezi linkou a podložkou je větší nebo rovna 0,33 mm (13mil), skutečná aplikace, podmínky by měly být vzaty v úvahu, když se vzdálenost zvětší.

Hustota zapojení je vysoká, lze zvážit (ale nedoporučuje se) použít IC kolíky mezi dvěma linkami, šířka linky 0,254 mm (10mil), vzdálenost mezi linkami není menší než 0,254 mm (10mil).Ve zvláštních případech, kdy jsou kolíky zařízení hustší a užší, lze šířku řádku a řádkování podle potřeby zmenšit.

(2) Pájecí plošky (PAD)

Pájecí podložka (PAD) a přechodový otvor (VIA) základní požadavky jsou: průměr kotouče než průměr otvoru větší než 0,6 mm;například univerzální kolíkové rezistory, kondenzátory a integrované obvody atd. s použitím disku / velikosti otvoru 1,6 mm / 0,8 mm (63 mil / 32 mil), patice, kolíky a diody 1N4007 atd., s použitím 1,8 mm / 1,0 mm (71mil / 39mil).Praktické aplikace by měly být založeny na skutečné velikosti součástí, aby bylo možné určit, pokud je k dispozici, může být vhodné zvětšit velikost podložky.

Otvor pro montáž součástek na desce plošných spojů by měl být větší než skutečná velikost kolíků součástek 0,2 ~ 0,4 mm (8-16 mil) nebo tak.

(3) over-hole (VIA)

Obecně 1,27 mm/0,7 mm (50mil/28mil).

Je-li hustota vodičů vysoká, lze velikost otvoru přiměřeně zmenšit, ale neměl by být příliš malý, lze uvažovat o 1,0 mm/0,6 mm (40mil/24mil).

(4) Požadavky na rozteč podložky, vedení a prokovu

PAD a VIA: ≥ 0,3 mm (12 mil)

PAD a PAD: ≥ 0,3 mm (12 mil)

PAD a TRACK: ≥ 0,3 mm (12 mil)

TRACK a TRACK: ≥ 0,3 mm (12 mil)

Při vyšších hustotách.

PAD a VIA: ≥ 0,254 mm (10 mil)

PAD a PAD: ≥ 0,254 mm (10 mil)

PAD a TRACK: ≥ 0,254 mm (10 mil)

TRACK a TRACK: ≥ 0,254 mm (10 mil)

7: Optimalizace zapojení a sítotisk

„Neexistuje nejlepší, jen lepší“!Bez ohledu na to, jak moc se vrtáte v návrhu, až dokreslíte a pak se jdete podívat, stále budete mít pocit, že mnoho míst lze upravit.Obecná zkušenost s návrhem je taková, že optimalizace kabeláže trvá dvakrát déle než počáteční kabeláž.Po pocitu, že není kde upravovat, můžete položit měď.Měď, kterým se obecně pokládá zem (pozor na oddělení analogové a digitální země), vícevrstvá deska může také potřebovat napájení.Pokud jde o sítotisk, dejte pozor, abyste nebyli blokováni zařízením nebo odstraněni přes otvor a podložku.Ve stejné době, design se dívá přímo na straně komponenty, slovo na spodní vrstvě by mělo být provedeno zrcadlové zpracování obrazu, aby nedošlo k záměně úrovně.

8: Síť, kontrola DRC a kontrola struktury

Z výkresu světla dříve, obecně je třeba zkontrolovat, bude mít každá společnost svůj vlastní kontrolní seznam, včetně principu, designu, výroby a dalších aspektů požadavků.Následuje úvod ze dvou hlavních kontrolních funkcí poskytovaných softwarem.

9: Výstupní malba světlem

Před výstupem nakreslení světla se musíte ujistit, že dýha je poslední verze, která byla dokončena a splňuje požadavky na design.Výstupní soubory pro kreslení světla se používají pro továrnu na výrobu desky, továrna na šablony na výrobu šablony, svařovací továrna na výrobu procesních souborů atd.

Výstupní soubory jsou (jako příklad vezmeme čtyřvrstvou desku)

1).Vrstva vodičů: označuje konvenční signálovou vrstvu, zejména vodiče.

Pojmenované L1,L2,L3,L4, kde L představuje vrstvu zarovnávací vrstvy.

2).Sítotisková vrstva: odkazuje na soubor návrhu pro zpracování sítotiskových informací v úrovni, obvykle horní a spodní vrstva mají zařízení nebo pouzdro s logem, bude zde horní vrstva sítotisk a spodní vrstva sítotisk.

Pojmenování: Horní vrstva se jmenuje SILK_TOP ;spodní vrstva se jmenuje SILK_BOTTOM .

3).Vrstva pájecího odporu: odkazuje na vrstvu v souboru návrhu, která poskytuje informace o zpracování pro nátěr zeleného oleje.

Pojmenování: Horní vrstva se jmenuje SOLD_TOP;spodní vrstva se jmenuje SOLD_BOTTOM.

4).Vrstva šablony: odkazuje na úroveň v souboru návrhu, která poskytuje informace o zpracování pro nátěr pájecí pastou.Obvykle v případě, že jsou na horní i spodní vrstvě zařízení SMD, bude horní vrstva šablony a spodní vrstva šablony.

Pojmenování: Horní vrstva se jmenuje PASTE_TOP ;spodní vrstva se jmenuje PASTE_BOTTOM.

5).Vrstva vrtáku (obsahuje 2 soubory, CNC vrtací pilník NC DRILL a vrtací výkres DRILL DRAWING)

s názvem NC DRILL a DRILL DRAWING.

10: Přehled kresby světlem

Po výstupu z výkresu světla do přezkumu výkresu světla, přerušení a zkratu Cam350 a dalších aspektů kontroly před odesláním na desku továrny desky, později je také třeba věnovat pozornost konstrukci desky a reakci na problém.

11: Informace o desce plošných spojů(Informace o malování světlem Gerber + požadavky na desku PCB + schéma montážní desky)

12: Potvrzení továrního inženýrství desky PCB EQ(výroba desek a řešení problémů)

13: Výstup dat o umístění PCBA(informace o vzorníku, mapa bitových čísel umístění, soubor souřadnic komponent)

Zde je celý pracovní postup návrhu PCB projektu dokončen

Návrh DPS je velmi detailní práce, proto by návrh měl být maximálně pečlivý a trpělivý, plně zohlednit všechny aspekty faktorů, včetně návrhu s přihlédnutím k výrobě montáže a zpracování a později k usnadnění údržby a dalších záležitostí.Navíc návrh některých dobrých pracovních návyků učiní váš návrh rozumnějším, efektivnějším designem, jednodušší výrobou a lepším výkonem.Dobrý design používaný v každodenních produktech, spotřebitelé budou mít také větší jistotu a důvěru.