Proses desain PCB

Proses desain dhasar PCB umum kaya ing ngisor iki:

Pre-preparation → desain struktur PCB → guide network table → rule setting → PCB layout → wiring → wiring optimization and screen printing → network and DRC check and structure check → output light painting → light painting review → PCB board production/sampling information → PCB papan pabrik engineering EQ konfirmasi → SMD informasi output → project completion.

1: Pre-preparation

Iki kalebu persiapan perpustakaan paket lan skema.Sadurunge desain PCB, pisanan nyiyapake paket logika SCH skematis lan perpustakaan paket PCB.Paket perpustakaan bisa PADS nerangake karo perpustakaan, nanging ing umum iku angel golek tengen, iku paling apik kanggo nggawe perpustakaan paket dhewe adhedhasar informasi ukuran standar saka piranti sing dipilih.Ing asas, pisanan nindakake perpustakaan paket PCB, lan banjur nindakake paket logika SCH.Pustaka paket PCB luwih nuntut, langsung mengaruhi instalasi papan;syarat paket logika SCH relatif ngeculke, anggere sampeyan mbayar manungsa waé kanggo definisi sifat pin apik lan Correspondence karo paket PCB ing baris.PS: mbayar manungsa waé kanggo perpustakaan standar pin didhelikake.Sawisé iku desain saka skema, siap kanggo miwiti nindakake desain PCB.

2: desain struktur PCB

Langkah iki miturut ukuran Papan lan posisi mechanical wis ditemtokake, lingkungan desain PCB kanggo tarik lumahing Papan PCB, lan syarat posisi kanggo panggonan seko saka konektor dibutuhake, tombol / ngalih, bolongan meneng, bolongan Déwan, etc. Lan kanthi nimbang lan nemtokake wilayah wiring lan area non-wiring (kayata pinten sak bolongan meneng belongs kanggo wilayah non-wiring).

3: Pandhuan netlist

Disaranake ngimpor pigura papan sadurunge ngimpor netlist.Impor pigura Papan format DXF utawa pigura Papan format emn.

4: Setelan aturan

Miturut desain PCB tartamtu bisa nyiyapake aturan cukup, kita ngomong bab aturan punika manager alangan PADS, liwat manager alangan ing sembarang bagéan saka proses desain kanggo jembaré line lan safety jarak alangan, ora ketemu alangan. saka deteksi DRC sakteruse, bakal ditandhani metu karo DRC Markers.

Setelan aturan umum diselehake sadurunge tata letak amarga kadhangkala sawetara karya fanout kudu rampung sajrone tata letak, mula aturan kudu disetel sadurunge fanout, lan nalika proyek desain luwih gedhe, desain bisa rampung luwih efisien.

Cathetan: Aturan disetel kanggo ngrampungake desain sing luwih apik lan luwih cepet, kanthi tembung liya, kanggo nggampangake desainer.

Setelan biasa yaiku.

1. Jembar garis standar / spasi baris kanggo sinyal umum.

2. Pilih lan nyetel liwat-bolongan

3. Jembar garis lan setelan werna kanggo sinyal penting lan sumber daya.

4. setelan lapisan Papan.

5: tata letak PCB

Tata letak umum miturut prinsip ing ngisor iki.

(1) Miturut sifat listrik saka partisi sing cukup, umume dipérang dadi: area sirkuit digital (yaiku, wedi gangguan, nanging uga ngasilake gangguan), area sirkuit analog (wedi gangguan), area drive daya (sumber gangguan). ).

(2) kanggo ngrampungake fungsi sing padha saka sirkuit, kudu diselehake sabisa, lan nyetel komponen kanggo mesthekake sambungan paling ringkes;ing wektu sing padha, nyetel posisi relatif antarane pamblokiran fungsi kanggo nggawe sambungan paling ringkes antarane pamblokiran fungsi.

(3) Kanggo massa komponen kudu nimbang lokasi instalasi lan kekuatan instalasi;komponen panas-ngasilaken kudu diselehake kapisah saka komponen suhu-sensitif, lan ngukur konveksi termal kudu dianggep nalika perlu.

(4) Piranti driver I / O sabisa-bisa menyang sisih pinggir papan sing dicithak, cedhak karo konektor timbal.

(5) jam generator (kayata: kristal utawa jam osilator) dadi cedhak sabisa kanggo piranti digunakake kanggo jam.

(6) ing saben sirkuit terpadu antarane pin input daya lan lemah, sampeyan kudu nambah kapasitor decoupling (umume nggunakake kinerja frekuensi dhuwur saka kapasitor monolithic);papan papan punika kandhel, sampeyan uga bisa nambah kapasitor tantalum watara sawetara sirkuit terpadu.

(7) coil relay kanggo nambah dioda discharge (1N4148 bisa).

(8) syarat tata letak kudu imbang, tertib, ora sirah abot utawa sink.

manungsa waé khusus kudu mbayar kanggo panggonan seko saka komponen, kita kudu nimbang ukuran nyata saka komponen (wilayah lan dhuwur dikuwasani), posisi relatif antarane komponen kanggo mesthekake kinerja electrical saka Papan lan kelayakan lan penak saka produksi lan instalasi ing wektu sing padha, kudu mesthekake yen prinsip ing ndhuwur bisa dibayangke ing premis saka modifikasi cocok kanggo panggonan seko saka piranti, supaya iku rapi lan ayu, kayata piranti padha kanggo diselehake rapi, arah padha.Ora bisa diselehake ing "staggered".

Langkah iki gegandhengan karo gambar sakabèhé saka Papan lan kangelan saka wiring sabanjuré, supaya sethitik gaweyan kudu sijine menyang wawasan.Nalika laying metu Papan, sampeyan bisa nggawe wiring pambuka kanggo panggonan sing ora dadi manawa, lan menehi wawasan lengkap.

6: Wiring

Wiring minangka proses paling penting ing kabeh desain PCB.Iki bakal langsung mengaruhi kinerja Papan PCB apik utawa ala.Ing proses desain PCB, wiring umume wis dadi telung alam divisi.

Kaping pisanan yaiku kain liwat, sing minangka syarat paling dhasar kanggo desain PCB.Yen garis-garis ora dilebokake, supaya ing endi wae ana garis mabur, bakal dadi papan substandard, supaya bisa ngomong, durung ditepangake.

Sabanjure yaiku kinerja listrik kanggo ketemu.Iki minangka ukuran apa papan sirkuit sing dicithak standar.Iki sawise kain liwat, kasebut kanthi teliti, nyetel wiring, supaya bisa entuk kinerja electrical paling apik.

Banjur teka estetika.Yen kain wiring liwat, ana apa-apa kanggo mengaruhi kinerja electrical panggonan, nanging Mirit ing past disorderly, plus warni, kembang, sing malah yen kinerja electrical carane apik, ing mripate wong liya utawa Piece saka uwuh .Iki ndadekake ora trep banget kanggo testing lan pangopènan.Wiring kudu rapi lan rapi, ora crisscrossed tanpa aturan.Iki kanggo njamin kinerja listrik lan nyukupi syarat individu liyane kanggo entuk kasus kasebut, yen ora kudu nyelehake kreta sadurunge jaran.

Wiring miturut prinsip ing ngisor iki.

(1) Umumé, pisanan kudu kabel kanggo daya lan lemah kanggo mesthekake kinerja electrical Papan.Ing watesan saka kahanan, nyoba kanggo widen sumber daya, jembaré garis lemah, luwih akeh tinimbang garis daya, hubungane yaiku: garis lemah> garis listrik> garis sinyal, biasane lebar garis sinyal: 0.2 ~ 0.3mm (kira-kira 8-12mil), ambane thinnest nganti 0.05 ~ 0.07mm (2-3mil), garis daya umume 1.2 ~ 2.5mm (50-100mil).100 yuta).PCB sirkuit digital bisa digunakake kanggo mbentuk sirkuit kabel lemah sing amba, yaiku, kanggo mbentuk jaringan lemah kanggo nggunakake (ground sirkuit analog ora bisa digunakake kanthi cara iki).

(2) pra-wiring saka syarat sing luwih kenceng saka baris (kayata garis frekuensi dhuwur), input lan output garis sisih kudu nyingkiri jejer podo, supaya dadi ora kanggo gawé gangguan dibayangke.Yen perlu, isolasi lemah kudu ditambahake, lan kabel saka rong lapisan jejer kudu jejeg saben liyane, podo karo kanggo gampang ngasilake kopling parasit.

(3) grounding cangkang osilator, garis jam kudu cendhak sabisa, lan ora bisa mimpin nang endi wae.Circuit osilasi jam ngisor, bagean sirkuit logika dhuwur-kacepetan khusus kanggo nambah area lemah, lan ngirim ora pindhah garis sinyal liyane kanggo nggawe lapangan listrik lingkungan cenderung nul ;.

(4) sabisa nggunakake kabel lipat 45 °, aja nganggo lipat 90 °, supaya bisa nyuda radiasi sinyal frekuensi dhuwur;(syarat dhuwur saka baris uga nggunakake garis busur pindho)

(5) sembarang garis sinyal ora mbentuk puteran, kayata ora bisa diendhani, puteran kudu cilik sabisa;garis sinyal kudu sawetara bolongan sabisa.

(6) garis tombol minangka cendhak lan nglukis sabisa, lan ing loro-lorone karo lemah protèktif.

(7) liwat transmisi kabel flat sinyal sensitif lan sinyal band lapangan swara, kanggo nggunakake "lemah - sinyal - lemah" cara kanggo mimpin metu.

(8) Sinyal kunci kudu dilindhungi undhang-undhang kanggo titik tes kanggo nggampangake tes produksi lan pangopènan

(9) Sawise kabel skematis rampung, kabel kudu dioptimalake;ing wektu sing padha, sawise mriksa jaringan dhisikan lan mriksa DRC bener, wilayah unwired kanggo ngisi lemah, karo area gedhe saka lapisan tembaga kanggo lemah, ing Papan sirkuit dicithak ora digunakake ing panggonan disambungake menyang lemah minangka lemah.Utawa nggawe Papan multilayer, daya lan lemah saben Occupy lapisan.

syarat proses kabel PCB (bisa diatur ing aturan)

(1) Line

Umumé, jembaré garis sinyal 0.3mm (12mil), jembaré garis daya 0.77mm (30mil) utawa 1.27mm (50mil);antarane baris lan baris lan jarak antarane baris lan pad luwih saka utawa witjaksono kanggo 0.33mm (13mil), aplikasi nyata, kondisi kudu dianggep nalika kadohan tambah.

Kapadhetan wiring dhuwur, bisa dianggep (nanging ora dianjurake) nggunakake pin IC antarane loro garis, jembaré baris saka 0.254mm (10mil), let baris ora kurang saka 0.254mm (10mil).Ing kasus khusus, nalika lencana piranti luwih padhet lan jembaré sempit, jembaré baris lan spasi baris bisa suda minangka cocok.

(2) Bantalan solder (PAD)

Solder pad (PAD) lan transisi bolongan (VIA) syarat dhasar yaiku: diameteripun disk saka diameteripun bolongan dadi luwih saka 0.6mm;contone, umum-tujuan pin resistor, kapasitor lan sirkuit terpadu, etc., nggunakake disk / ukuran bolongan 1.6mm / 0.8mm (63mil / 32mil), sockets, pin lan diode 1N4007, etc., nggunakake 1.8mm / 1.0mm (71mil / 39mil).Aplikasi praktis, kudu adhedhasar ukuran nyata saka komponen kanggo nemtokake, nalika kasedhiya, bisa cocok kanggo nambah ukuran pad.

Papan PCB desain komponen aperture soyo tambah kudu luwih gedhe tinimbang ukuran nyata saka pin komponen 0.2 ~ 0.4mm (8-16mil) utawa luwih.

(3) over-hole (VIA)

Umume 1.27mm / 0.7mm (50mil / 28mil).

Nalika Kapadhetan wiring dhuwur, ukuran liwat-bolongan bisa suda jumbuh, nanging ngirim ora cilik banget, 1.0mm/0.6mm (40mil/24mil) bisa dianggep.

(4) Syarat spasi pad, line lan vias

PAD lan VIA: ≥ 0.3mm (12mil)

PAD lan PAD: ≥ 0.3mm (12mil)

PAD lan TRACK: ≥ 0.3mm (12mil)

TRACK lan TRACK: ≥ 0.3mm (12mil)

Ing Kapadhetan sing luwih dhuwur.

PAD lan VIA: ≥ 0.254mm (10mil)

PAD lan PAD: ≥ 0.254mm (10mil)

PAD lan TRACK: ≥ 0.254mm (10mil)

TRACK lan TRACK: ≥ 0.254mm (10mil)

7: Optimization wiring lan silkscreen

"Ora ana sing paling apik, mung luwih apik"!Ora ketompo carane akeh sing digali menyang desain, yen wis rampung nggambar, banjur pindhah kanggo njupuk dipikir, sampeyan isih bakal aran akeh panggonan bisa diowahi.Pengalaman desain umum iku njupuk kaping pindho luwih dawa kanggo ngoptimalake wiring minangka nindakake wiring dhisikan.Sawise kroso ora ana panggonan kanggo ngowahi, sampeyan bisa lay tembaga.Tembaga laying umume laying lemah (mbayar manungsa waé kanggo misahake saka analog lan digital lemah), Papan multi-lapisan uga kudu lay daya.Nalika kanggo silkscreen, ati-ati supaya ora diblokir dening piranti utawa dibusak dening liwat-bolongan lan pad.Ing wektu sing padha, desain wis looking squarely ing sisih komponen, tembung ing lapisan ngisor kudu digawe pangolahan gambar mirror, supaya ora bingung tingkat.

8: Jaringan, mriksa DRC lan mriksa struktur

Saka gambar cahya sadurunge, umume kudu mriksa, saben perusahaan bakal duwe Dhaptar Priksa dhewe, kalebu prinsip, desain, produksi lan aspek liyane saka syarat kasebut.Ing ngisor iki minangka pambuka saka rong fungsi pamriksa utama sing diwenehake dening piranti lunak.

9: Output cahya lukisan

Sadurunge output gambar cahya, sampeyan kudu mesthekake yen veneer iku versi paling anyar sing wis rampung lan meets syarat desain.File output gambar cahya digunakake kanggo pabrik papan kanggo nggawe papan, pabrik stensil kanggo nggawe stensil, pabrik las kanggo nggawe file proses, lsp.

File output yaiku (njupuk papan papat lapisan minangka conto)

1).Lapisan kabel: nuduhake lapisan sinyal konvensional, utamane kabel.

Dijenengi L1, L2, L3, L4 , ing ngendi L nggambarake lapisan lapisan keselarasan.

2).Lapisan layar sutra: nuduhake file desain kanggo ngolah informasi screening sutra ing tingkat, biasane lapisan ndhuwur lan ngisor duwe piranti utawa kasus logo, bakal ana lapisan sutra screening ndhuwur lan screening sutra lapisan ngisor.

Naming: Lapisan ndhuwur jenenge SILK_TOP ;lapisan ngisor jenenge SILK_BOTTOM .

3).Lapisan tahan solder: nuduhake lapisan ing file desain sing nyedhiyakake informasi pangolahan kanggo lapisan minyak ijo.

Naming: Lapisan ndhuwur jenenge SOLD_TOP;lapisan ngisor jenenge SOLD_BOTTOM.

4).Lapisan stensil: nuduhake tingkat ing file desain sing nyedhiyakake informasi pangolahan kanggo lapisan tempel solder.Biasane, yen ana piranti SMD ing lapisan ndhuwur lan ngisor, bakal ana lapisan ndhuwur stensil lan lapisan ngisor stensil.

Naming: Lapisan ndhuwur jenenge PASTE_TOP ;lapisan ngisor jenenge PASTE_BOTTOM.

5).Lapisan bor (isi 2 file, file pengeboran NC DRILL CNC lan gambar pengeboran DRILL DRAWING)

jenenge NC DRILL lan DRILL DRAWING.

10: Review gambar cahya

Sawise output saka drawing cahya kanggo review drawing cahya, Cam350 mbukak lan short circuit lan aspèk mriksa sadurunge ngirim menyang Papan pabrik Papan, mengko uga kudu mbayar manungsa waé kanggo engineering Papan lan respon masalah.

11: informasi Papan PCB(Informasi lukisan lampu Gerber + syarat papan PCB + diagram papan perakitan)

12: Papan PCB pabrik engineering EQ konfirmasi(board engineering lan wangsulan masalah)

13: output data panggonan PCBA(informasi stensil, peta nomer bit penempatan, file koordinat komponen)

Ing kene kabeh alur kerja desain PCB proyek wis rampung

desain PCB karya banget rinci, supaya desain kudu ati-ati banget lan sabar, kanthi nimbang kabeh aspèk faktor, kalebu desain kanggo njupuk menyang akun produksi Déwan lan Processing, lan mengko kanggo nggampangake pangopènan lan masalah liyane.Kajaba iku, desain sawetara kabiasaan kerja sing apik bakal nggawe desain sampeyan luwih wajar, desain luwih efisien, produksi luwih gampang lan kinerja sing luwih apik.Desain sing apik digunakake ing produk saben dinten, konsumen uga bakal luwih yakin lan percaya.