Proces dizajna PCB-a

Opći osnovni proces dizajna PCB-a je sljedeći:

Predpriprema → Dizajn strukture PCB-a → Mrežna tablica s vodičem → Postavka pravila → Izgled PCB-a → Ožičenje → Optimizacija ožičenja i sitotisak → Provjera mreže i DRC-a i provjera strukture → Slikanje izlaznim svjetlom → Pregled slikanja svjetlom → Proizvodnja PCB ploče / informacije o uzorkovanju → PCB EQ potvrda inženjeringa tvornice ploča → SMD informacijski izlaz → završetak projekta.

1: Predpriprema

To uključuje pripremu biblioteke paketa i sheme.Prije dizajna PCB-a, prvo pripremite shematski SCH logički paket i biblioteku PCB paketa.Knjižnica paketa može PADS doći s bibliotekom, ali općenito je teško pronaći pravi, najbolje je napraviti vlastitu biblioteku paketa na temelju informacija o standardnoj veličini odabranog uređaja.U principu, prvo napravite biblioteku PCB paketa, a zatim napravite SCH logički paket.Biblioteka PCB paketa je zahtjevnija, izravno utječe na instalaciju ploče;Zahtjevi za SCH logički paket relativno su labavi, sve dok obratite pozornost na definiciju dobrih svojstava pinova i korespondenciju s PCB paketom na liniji.PS: obratite pozornost na standardnu ​​biblioteku skrivenih pinova.Nakon toga slijedi dizajn sheme, spreman za početak izrade PCB dizajna.

2: Dizajn PCB strukture

Ovaj korak u skladu s veličinom ploče i mehaničkim pozicioniranjem je određen, okolinom dizajna PCB-a za crtanje površine PCB ploče i zahtjevima za pozicioniranje za postavljanje potrebnih konektora, ključeva/prekidača, rupa za vijke, rupa za montažu itd. I u potpunosti razmotrite i odredite područje ožičenja i područje bez ožičenja (kao što je koliko oko rupe za vijak pripada području bez ožičenja).

3: Vodite popis mreža

Preporuča se uvoz okvira ploče prije uvoza popisa mreža.Uvezite okvir ploče formata DXF ili okvir ploče formata emn.

4: Postavljanje pravila

Prema specifičnom dizajnu PCB-a može se postaviti razumno pravilo, govorimo o pravilima da je PADS upravitelj ograničenja, kroz upravitelj ograničenja u bilo kojem dijelu procesa dizajna za ograničenja širine linije i sigurnosnog razmaka, ne ispunjava ograničenja naknadne DRC detekcije, bit će označene DRC markerima.

Postavka općeg pravila postavlja se prije izgleda jer se ponekad neki rad na fanoutu mora dovršiti tijekom izgleda, pa se pravila moraju postaviti prije fanouta, a kada je projekt dizajna veći, dizajn se može dovršiti učinkovitije.

Napomena: Pravila su postavljena kako bi se dizajn dovršio bolje i brže, drugim riječima, kako bi se dizajneru olakšalo.

Redovne postavke su.

1. Zadana širina linije/razmak između linija za uobičajene signale.

2. Odaberite i postavite gornji otvor

3. Postavke širine linije i boja za važne signale i izvore napajanja.

4. postavke sloja ploče.

5: PCB izgled

Opći raspored prema sljedećim načelima.

(1) Prema električnim svojstvima razumne particije, općenito se dijeli na: područje digitalnog kruga (to jest, strah od smetnji, ali također stvara smetnje), područje analognog kruga (strah od smetnji), područje pogona snage (izvori smetnji ).

(2) da biste dovršili istu funkciju kruga, trebali biste ga postaviti što je bliže moguće i prilagoditi komponente kako bi se osigurala najkonciznija veza;u isto vrijeme prilagodite relativni položaj između funkcionalnih blokova kako biste napravili najsažetiju vezu između funkcionalnih blokova.

(3) Za masu komponenti treba uzeti u obzir mjesto ugradnje i snagu ugradnje;komponente koje stvaraju toplinu treba postaviti odvojeno od komponenti osjetljivih na temperaturu, a po potrebi treba razmotriti mjere toplinske konvekcije.

(4) U/I pogonski uređaji što bliže bočnoj strani tiskane ploče, bliže ulaznom konektoru.

(5) generator takta (kao što su: kristal ili oscilator sata) treba biti što bliži uređaju koji se koristi za sat.

(6) u svaki integrirani krug između priključka za napajanje i uzemljenja, trebate dodati kondenzator za odvajanje (općenito koristeći visokofrekventne performanse monolitnog kondenzatora);Prostor na ploči je gust, također možete dodati tantalski kondenzator oko nekoliko integriranih krugova.

(7) svitak releja za dodavanje diode za pražnjenje (1N4148 može).

(8) zahtjevi da raspored bude uravnotežen, uredan, bez glave ili sudopera.

Posebnu pozornost treba posvetiti postavljanju komponenti, moramo uzeti u obzir stvarnu veličinu komponenti (površinu i zauzetu visinu), relativni položaj između komponenti kako bismo osigurali električnu izvedbu ploče te izvedivost i pogodnost proizvodnje i instalacija u isto vrijeme, treba osigurati da se gore navedena načela mogu odraziti na premisu odgovarajućih izmjena u postavljanju uređaja, tako da bude uredan i lijep, kao što je isti uređaj koji se uredno postavlja, u istom smjeru.Ne može se postaviti u "raspoređeno".

Ovaj korak je povezan s cjelokupnom slikom ploče i težinom sljedećeg ožičenja, pa se treba malo potruditi.Kada postavljate ploču, možete napraviti preliminarno ožičenje za mjesta koja nisu tako sigurna i to u potpunosti razmotriti.

6: Ožičenje

Ožičenje je najvažniji proces u cijelom dizajnu PCB-a.To će izravno utjecati na performanse PCB ploče jesu li dobre ili loše.U procesu projektiranja PCB-a, ožičenje općenito ima tri područja podjele.

Prvo je tkanina kroz, što je najosnovniji zahtjev za PCB dizajn.Ako linije nisu postavljene kroz, tako da je posvuda leteći konop, to će biti nekvalitetna ploča, da tako kažem, nije uvedena.

Sljedeća je električna izvedba koju treba zadovoljiti.Ovo je mjera zadovoljava li tiskana ploča standarde.Nakon što tkaninu prođete, pažljivo namjestite ožičenje kako biste mogli postići najbolje električne performanse.

Zatim dolazi estetika.Ako je vaše ožičenje provučeno, ne postoji ništa što bi moglo utjecati na električnu izvedbu mjesta, ali pogled na prošlost je neuredan, plus šaren, cvjetan, čak i ako je vaša električna izvedba koliko dobra, u očima drugih ili komad smeća .To donosi velike neugodnosti testiranju i održavanju.Ožičenje bi trebalo biti uredno i uredno, a ne križano bez pravila.Oni su da bi se osigurala električna izvedba i ispunili drugi individualni zahtjevi za postizanje slučaja, inače je potrebno staviti kola ispred konja.

Ožičenje prema sljedećim načelima.

(1) Općenito, prvi bi trebao biti ožičen za vodove za napajanje i uzemljenje kako bi se osigurala električna izvedba ploče.Unutar granica uvjeta, pokušajte proširiti napajanje, širina uzemljenja, po mogućnosti šira od napojnog voda, njihov odnos je: uzemljenje > napon > signalni vod, obično širina signalnog voda: 0,2 ~ 0,3 mm (oko 8-12 mil), najtanja širina do 0,05 ~ 0,07 mm (2-3 mil), strujni vod je općenito 1,2 ~ 2,5 mm (50-100 mil).100 milijuna).PCB digitalnih sklopova može se koristiti za formiranje kruga širokih žica za uzemljenje, odnosno za formiranje mreže za uzemljenje (uzemljenje analognog kruga ne može se koristiti na ovaj način).

(2) prethodno ožičenje strožih zahtjeva linije (kao što su visokofrekventni vodovi), ulazne i izlazne bočne linije treba izbjegavati u blizini paralelnih, kako ne bi proizveli reflektirane smetnje.Ako je potrebno, treba dodati izolaciju uzemljenja, a ožičenje dvaju susjednih slojeva treba biti okomito jedno na drugo, paralelno kako bi se lako proizvelo parazitsko spajanje.

(3) uzemljenje ljuske oscilatora, sat linija treba biti što kraća, i ne može se voditi posvuda.Oscilacijski krug sata ispod, poseban dio logičkog kruga velike brzine za povećanje površine tla, i ne bi trebao ići drugim signalnim linijama kako bi okolno električno polje težilo nuli;.

(4) što je više moguće koristeći ožičenje od 45°, nemojte koristiti 90°, kako biste smanjili zračenje visokofrekventnih signala;(visoki zahtjevi linije također koriste dvostruku lučnu liniju)

(5) sve signalne linije ne čine petlje, kao što su neizbježne, petlje bi trebale biti što manje;signalne linije trebaju imati što manje rupa.

(6) linija ključa što je moguće kraća i deblja, i sa obje strane sa zaštitnim uzemljenjem.

(7) putem ravnog kabelskog prijenosa osjetljivih signala i signala polja buke, za korištenje "zemlja - signal - zemlja" način za izvođenje.

(8) Ključni signali trebaju biti rezervirani za ispitne točke kako bi se olakšalo testiranje proizvodnje i održavanja

(9) Nakon dovršetka shematskog ožičenja, ožičenje treba optimizirati;u isto vrijeme, nakon što je početna provjera mreže i DRC provjera ispravna, neožičeno područje za punjenje uzemljenja, s velikom površinom bakrenog sloja za uzemljenje, u tiskanoj ploči se ne koristi na mjestu koje je spojeno na uzemljenje kao tlo.Ili napravite višeslojnu ploču, napajanje i uzemljenje zauzimaju sloj.

Zahtjevi procesa ožičenja PCB-a (mogu se postaviti u pravilima)

(1) Linija

Općenito, širina linije signala od 0,3 mm (12 mil), širina linije napajanja od 0,77 mm (30 mil) ili 1,27 mm (50 mil);između užeta i užeta, a udaljenost između užeta i jastučića veća je ili jednaka 0,33 mm (13 mila), stvarna primjena, uvjete treba uzeti u obzir kada se udaljenost povećava.

Gustoća ožičenja je velika, može se razmotriti (ali ne preporučuje) korištenje IC pinova između dvije linije, širina linije je 0,254 mm (10mil), razmak između linija nije manji od 0,254 mm (10mil).U posebnim slučajevima, kada su igle uređaja gušće i uže širine, širina linije i razmak između linija mogu se smanjiti prema potrebi.

(2) Lemne ploče (PAD)

Podloga za lemljenje (PAD) i prijelazna rupa (VIA) osnovni zahtjevi su: promjer diska od promjera rupe mora biti veći od 0,6 mm;na primjer, pin otpornici opće namjene, kondenzatori i integrirani krugovi, itd., koristeći disk / otvor veličine 1,6 mm / 0,8 mm (63 mil / 32 mil), utičnice, pinovi i diode 1N4007, itd., koristeći 1,8 mm / 1,0 mm (71mil / 39mil).Praktične primjene trebale bi se temeljiti na stvarnoj veličini komponenti kako bi se utvrdilo, kada su dostupne, može li biti prikladno povećati veličinu jastučića.

Otvor za ugradnju komponenti dizajna PCB ploče trebao bi biti veći od stvarne veličine pinova komponente 0,2 ~ 0,4 mm (8-16mil) ili slično.

(3) gornji otvor (VIA)

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

Kada je gustoća ožičenja velika, veličina otvora može se smanjiti na odgovarajući način, ali ne smije biti premala, može se uzeti u obzir 1,0 mm/0,6 mm (40 mil/24 mil).

(4) Zahtjevi za razmakom podloge, linije i otvora

PAD i VIA: ≥ 0,3 mm (12 mil)

PAD i PAD: ≥ 0,3 mm (12 mil)

PAD i TRACK: ≥ 0,3 mm (12 mil)

TRACK i TRACK: ≥ 0,3 mm (12 mil)

Kod većih gustoća.

PAD i VIA: ≥ 0,254 mm (10 mil)

PAD i PAD: ≥ 0,254 mm (10 mil)

PAD i TRACK: ≥ 0,254 mm (10 mil)

TRACK i TRACK: ≥ 0,254 mm (10 mil)

7: Optimizacija ožičenja i sitotisak

“Ne postoji najbolji, samo bolji”!Bez obzira koliko se udubljivali u dizajn, kad završite s crtanjem, onda idite pogledati, i dalje ćete osjećati da se mnoga mjesta mogu modificirati.Općenito iskustvo u projektiranju je da je potrebno dvostruko više vremena za optimizaciju ožičenja nego za početno ožičenje.Nakon što osjetite da nema mjesta za modificiranje, možete postaviti bakar.Polaganje bakra općenito polaganje uzemljenja (obratite pozornost na odvajanje analognog i digitalnog uzemljenja), višeslojna ploča možda će također trebati postaviti napajanje.Kad je riječ o sitotisku, pazite da vas uređaj ne blokira ili da ga ne ukloni gornji otvor i jastučić.U isto vrijeme, dizajn gleda ravno na stranu komponente, riječ na donjem sloju treba biti obrađena u zrcalnoj slici, kako se ne bi zbunila razina.

8: Mreža, DRC provjera i provjera strukture

Iz svjetlosnog crteža prije, općenito je potrebno provjeriti, svaka tvrtka će imati vlastiti popis za provjeru, uključujući načelo, dizajn, proizvodnju i druge aspekte zahtjeva.Slijedi uvod u dvije glavne funkcije provjere koje nudi softver.

9: Slikanje izlaznim svjetlom

Prije ispisa svjetlosnog crteža, morate osigurati da je furnir najnovija verzija koja je dovršena i da zadovoljava zahtjeve dizajna.Izlazne datoteke svjetlosnih crteža koriste se za tvornicu ploča za izradu ploče, tvornicu šablona za izradu šablona, ​​tvornicu zavarivanja za izradu procesnih datoteka itd.

Izlazne datoteke su (uzimajući četveroslojnu ploču kao primjer)

1).Sloj ožičenja: odnosi se na konvencionalni sloj signala, uglavnom ožičenje.

Nazvan L1,L2,L3,L4, gdje L predstavlja sloj sloja za poravnanje.

2).Sloj sitotiska: odnosi se na datoteku dizajna za obradu informacija o sitografiji na razini, obično gornji i donji sloj imaju uređaje ili kućište s logotipom, postojat će gornji i donji sloj sitotiska.

Imenovanje: Gornji sloj je nazvan SILK_TOP ;donji sloj se zove SILK_BOTTOM.

3).Sloj otporan na lemljenje: odnosi se na sloj u datoteci dizajna koji pruža informacije o obradi za premaz zelenog ulja.

Imenovanje: gornji sloj se zove SOLD_TOP;donji sloj se zove SOLD_BOTTOM.

4).Sloj šablone: ​​odnosi se na razinu u datoteci dizajna koja pruža informacije o obradi za premaz paste za lemljenje.Obično, u slučaju da postoje SMD uređaji i na gornjem i na donjem sloju, postojat će gornji sloj šablone i donji sloj šablone.

Imenovanje: Gornji sloj se zove PASTE_TOP ;donji sloj se zove PASTE_BOTTOM.

5).Sloj za bušenje (sadrži 2 datoteke, NC DRILL CNC datoteku za bušenje i crtež za bušenje DRILL DRAWING)

pod nazivom NC BUŠILICA i CRTEŽ BUŠILICE.

10: Pregled svjetlosnog crteža

Nakon izlaza svjetlosnog crteža na svjetlosni crtež, Cam350 prekid i kratki spoj i drugi aspekti provjere prije slanja na tvorničku ploču ploče, kasnije također treba obratiti pozornost na inženjering ploče i odgovor na problem.

11: Podaci o PCB ploči(Gerber informacije o slikanju svjetlom + zahtjevi PCB ploče + dijagram ploče za sklapanje)

12: Tvornička inženjerska EQ potvrda PCB ploče(inženjering ploče i odgovor na problem)

13: Izlaz podataka o postavljanju PCBA(informacije o šabloni, mapa brojeva bitova za postavljanje, datoteka s koordinatama komponente)

Ovdje je cijeli tijek rada projektnog dizajna PCB-a dovršen

Dizajn PCB-a je vrlo detaljan rad, tako da dizajn treba biti izuzetno pažljiv i strpljiv, u potpunosti uzeti u obzir sve aspekte čimbenika, uključujući dizajn da se uzme u obzir proizvodnja montaže i obrade, a kasnije da se olakša održavanje i druga pitanja.Osim toga, dizajn nekih dobrih radnih navika učinit će vaš dizajn razumnijim, učinkovitijim dizajnom, lakšom proizvodnjom i boljom izvedbom.Dobar dizajn koji se koristi u svakodnevnim proizvodima, potrošači će također imati veću sigurnost i povjerenje.