Pasos del diseño de PCB_tutorial de diseño de PCB

El proceso general básico de diseño de PCB es el siguiente: Preparación-

Primero: Preparación. Esto incluye la preparación de bibliotecas de componentes y esquemas. "Si un trabajador quiere hacer bien su trabajo, primero debe afilar sus herramientas." Para hacer un buen tablero, además de diseñar bien los principios, también hay que dibujar bien. Antes de diseñar la PCB, primero debe preparar la biblioteca de componentes del SCH esquemático y la biblioteca de componentes de la PCB. La biblioteca de componentes puede utilizar la propia biblioteca de Peotel, pero generalmente es difícil encontrar una adecuada. Es mejor crear su propia biblioteca de componentes basándose en los datos de tamaño estándar del dispositivo seleccionado. En principio, primero cree la biblioteca de componentes de PCB y luego cree la biblioteca de componentes SCH. Los requisitos de la biblioteca de componentes de PCB son relativamente altos, lo que afecta directamente la instalación de la placa; los requisitos de la biblioteca de componentes SCH son relativamente flexibles, siempre que se preste atención a la definición de los atributos de los pines y la relación correspondiente con los componentes de PCB. PD: presta atención a los pines ocultos en la biblioteca estándar. Después de eso viene el diseño del diagrama esquemático. Una vez completado, está listo para comenzar el diseño de PCB.

Segundo: Diseño de la estructura de PCB. En este paso, según el tamaño de la placa de circuito determinado y los diversos posicionamientos mecánicos, se dibuja la placa PCB en el entorno de diseño de la PCB y se colocan los conectores, botones/interruptores, orificios para tornillos, orificios de ensamblaje, etc. necesarios de acuerdo con el posicionamiento. requisitos. Y considere y determine completamente el área de cableado y el área sin cableado (por ejemplo, cuánta área alrededor del orificio del tornillo pertenece al área sin cableado).

Tercero: diseño de PCB. En pocas palabras, el diseño significa colocar dispositivos en el tablero. En este momento, si los preparativos mencionados anteriormente se realizan bien, la tabla de red se puede generar en el diagrama esquemático (Diseño-①. Partición razonable según el rendimiento eléctrico, generalmente dividida en: área del circuito digital ( es decir, Miedo a la interferencia e interferencia), área del circuito analógico

(Miedo a la interferencia), área de transmisión de energía (fuente de interferencia);

② Los circuitos que completen la misma función deben ser. colocado lo más cerca posible y ajuste cada componente para garantizar la conexión más simple; al mismo tiempo, ajuste la posición relativa entre cada bloque funcional para que la conexión entre bloques funcionales sea la más simple; se debe dar a los componentes con gran masa la ubicación de instalación y la resistencia de la instalación; los componentes de calefacción deben colocarse por separado de los componentes sensibles a la temperatura, y se deben considerar medidas de convección de calor si es necesario

④; El dispositivo de accionamiento debe estar lo más cerca posible del borde de la placa impresa y del conector de salida;

⑤ El generador de reloj (como un oscilador de cristal o un oscilador de reloj) debe estar lo más cerca posible. al dispositivo que usa el reloj;

⑥. Se debe agregar un capacitor de desacoplamiento entre tierra y tierra (generalmente se usa un capacitor monolítico con buen rendimiento de alta frecuencia cuando el espacio de la placa de circuito); es denso, también se puede agregar un condensador de tantalio alrededor de varios circuitos integrados

⑦. Se debe agregar un diodo de descarga (1N4148 es suficiente) a la bobina del relé. El diseño debe ser equilibrado, denso y ordenado, y no puede ser demasiado pesado ni pesado.

-Requiere especial. Tenga en cuenta que al colocar los componentes, debe considerar el tamaño real de los componentes (área y altura) y el tamaño. posiciones relativas entre los componentes para garantizar el rendimiento eléctrico de la placa de circuito y la viabilidad y conveniencia de la producción e instalación al mismo tiempo, bajo la premisa de garantizar que los principios anteriores puedan reflejarse

, el La ubicación de los componentes debe modificarse adecuadamente para que queden limpios y hermosos. Por ejemplo, los mismos componentes deben colocarse de manera ordenada y en la misma dirección, y no pueden colocarse "al azar". Este paso está relacionado con la imagen general. placa y la facilidad de cableado en el siguiente paso, por lo que debe esforzarse mucho al diseñar, primero puede realizar el cableado preliminar y considerarlo detenidamente.

Cuarto: Cableado. es el proceso más importante en todo el diseño de PCB. Esto afectará directamente el rendimiento de la placa de PCB. En el proceso de diseño de PCB, el cableado generalmente se divide en tres áreas: Primero, el enrutamiento, este es el requisito más básico en el diseño de PCB. Si las líneas no están enrutadas y hay cables sueltos por todas partes, será una placa no calificada. El segundo es el rendimiento eléctrico. El estándar para medir la calidad de una placa de circuito impreso es ajustar cuidadosamente el cableado para que pueda lograrse. el mejor rendimiento eléctrico.

Si su cableado es claro y no hay nada que afecte el rendimiento de sus aparatos eléctricos, pero a primera vista parece desordenado y colorido, entonces no importa qué tan bueno sea el rendimiento de sus aparatos eléctricos, todavía se considerará basura a los ojos. de otros. Esto trae grandes inconvenientes para las pruebas y el mantenimiento. El cableado debe estar limpio y uniforme, no entrecruzado ni desorganizado. Estos deben lograrse garantizando el rendimiento de los aparatos eléctricos y cumpliendo otros requisitos individuales, de lo contrario será una pérdida de tiempo. Al realizar el cableado, siga principalmente los siguientes principios:

①. Generalmente, los cables de alimentación y de tierra se deben colocar primero para garantizar el rendimiento eléctrico de la placa de circuito. Dentro del alcance de las condiciones, intente ampliar el ancho de los cables de alimentación y de tierra. Es mejor hacer que el cable de tierra sea más ancho que el cable de alimentación. Su relación es: cable de tierra > cable de alimentación > cable de señal. El ancho del cable es: 0,2 ~ 0,3 mm, el ancho más delgado puede alcanzar 0,05 ~ 0,07 mm y el cable de alimentación generalmente es de 1,2 ~ 2,5 mm. Para PCB de circuitos digitales, se pueden usar cables de tierra anchos para formar un bucle, es decir, para formar una red de tierra (la tierra de los circuitos analógicos no se puede usar de esta manera)

②. Líneas de cable con requisitos estrictos (como líneas de alta frecuencia) de antemano. Los bordes del extremo de entrada y el extremo de salida deben evitar ser adyacentes y paralelos para evitar interferencias de reflexión. Si es necesario, se debe agregar aislamiento del cable de tierra. El cableado de dos capas adyacentes debe ser perpendicular entre sí. Es fácil que se produzca un acoplamiento parásito cuando están en paralelo.

③. La caja del oscilador debe estar conectada a tierra y la línea del reloj debe ser lo más corta posible y no conducir a todas partes. Debajo del circuito de oscilación del reloj y la parte especial del circuito lógico de alta velocidad, se debe aumentar el área de tierra y no se deben usar otras líneas de señal para hacer que el campo eléctrico circundante se acerque a cero;

④. Utilice cableado de polilínea de 45o tanto como sea posible y no utilice líneas poligonales de 90o para reducir la radiación de señales de alta frecuencia (se deben usar arcos dobles para líneas con altos requisitos)

⑤. No forme un bucle en ninguna línea de señal. Si es inevitable, el bucle debe ser lo más pequeño posible; el número de vías en la línea de señal debe ser lo más pequeño posible;

⑥. Las líneas clave deben ser lo más cortas y gruesas posible, con bases protectoras en ambos lados.

⑦. Cuando se transmiten señales sensibles y señales de banda de campo de ruido a través de cables planos, se deben conducir en forma de "cable de tierra-señal-cable de tierra".

⑧. Los puntos de prueba deben reservarse para señales clave para facilitar las pruebas de producción y mantenimiento

⑨. Una vez completado el cableado esquemático, se debe optimizar el cableado al mismo tiempo, después de que la verificación preliminar de la red y la verificación DRC sean correctas, el área sin cable debe llenarse con cables de tierra y se debe llenar un área grande de capa de cobre; Se utiliza como cable de tierra. Dondequiera que se utilice, se conecta a tierra y se utiliza como cable de tierra. O se puede convertir en una placa de varias capas, con los cables de alimentación y de tierra ocupando una capa cada uno.

——Requisitos del proceso de cableado de PCB

①. Línea

Generalmente, el ancho de la línea de señal es de 0,3 mm (12 mil), el ancho de la línea de alimentación es de 0,77 mm (30 mil) o 1,27 mm (50 mil). La distancia entre el cable y la almohadilla es mayor o igual; igual a 0,33 mm (13 mil). En aplicaciones reales, se debe considerar aumentar la distancia cuando las condiciones lo permitan; cuando la densidad del cableado sea alta, se puede considerar (pero no se recomienda) usar dos cables entre los pines de la línea IC. El ancho de línea es de 0,254 mm (10 mil) y el espacio entre líneas no es inferior a 0,254 mm (10 mil).

En circunstancias especiales, cuando los pines del dispositivo son densos y el ancho es estrecho, el ancho de línea y el espacio entre líneas se pueden reducir adecuadamente.

②. Almohadilla (PAD)

El requisito básico para la almohadilla (PAD) y el orificio de transición (VIA) es: el diámetro de la almohadilla es mayor que el diámetro del orificio en 0,6 mm, por ejemplo, pasador universal; tipo resistencias, capacitores y circuitos integrados, etc., use disco/orificio de 1,6 mm/0,8 mm (63 mil/32 mil), enchufes, clavijas y diodos 1N4007, etc., use 1,8 mm/1,0 mm (71 mil/39 mil). En aplicaciones reales, se debe determinar en función del tamaño de los componentes reales. Si las condiciones lo permiten, el tamaño de la almohadilla se puede aumentar adecuadamente. La apertura de montaje del componente diseñada en la placa PCB debe ser aproximadamente de 0,2 a 0,4 mm más grande que el tamaño real. de los pines del componente.

③. Vía (VIA)

Generalmente 1,27 mm/0,7 mm (50 mil/28 mil);

Cuando la densidad del cableado es alta, el tamaño de la vía se puede reducir adecuadamente, pero debería no sea excesivo, considere usar 1,0 mm/0,6 mm (40 mil/24 mil).

④. Requisitos de espaciado para pads, líneas y vías

PADyVIA: ≥0,3 mm (12 mil)

PADyPAD: ≥0,3 mm (12 mil)

PADyTRACK: ≥ 0,3 mm (12mil)

: ≥0,3mm (12mil)

Cuando la densidad es mayor:

PADyVIA: ≥0,254mm (10mil)

PADyPAD: ≥0,254 mm (10 mil)

PADyTRACK: ≥0,254 mm (10 mil)

: ≥0,254 mm (10 mil)

Quinto: Enrutamiento optimización y serigrafía. "¡No hay mejor, sólo mejor"! No importa cuánto hayas pensado en el diseño, cuando lo mires después de terminar el dibujo, seguirás sintiendo que hay muchos lugares que se pueden modificar. Una regla general de diseño es que la optimización del cableado lleva el doble de tiempo que el cableado inicial. Después de que sienta que no hay nada que deba modificarse, puede colocar cobre (Lugar-Sexto: Inspección de red y DRC e inspección estructural. Primero, bajo la premisa de confirmar que el diseño esquemático del circuito es correcto, convierta el archivo de red de PCB generado y el archivo de red esquemático se someten a una verificación de red (NETCHECK) de la relación de conexión física, y el diseño se corrige de manera oportuna en función de los resultados del archivo de salida para garantizar la exactitud de la relación de conexión del cableado; después de pasar correctamente la verificación de la red, el diseño de la PCB es DRC Verifique y realice correcciones oportunas al diseño en función de los resultados del archivo de salida para garantizar el rendimiento eléctrico del cableado de la PCB. Finalmente, la estructura de instalación mecánica de la PCB. necesita ser revisado y confirmado más a fondo.

Séptimo: la creación de patrones, es mejor tener un proceso de auditoría.

El diseño de PCB es un trabajo reflexivo y reflexivo. Los experimentados diseñarán las mejores placas, por lo que deben ser extremadamente cuidadosos y minuciosos al diseñar. Teniendo en cuenta varios factores (por ejemplo, la facilidad de mantenimiento e inspección, que muchas personas no consideran) y esforzándose por alcanzar la excelencia, podrán diseñar una. buen tablero.