PCB designprocess

Den allmänna PCB grundläggande designprocessen är som följer:

Förberedelse → PCB struktur design → guide nätverkstabell → regelinställning → PCB layout → kabeldragning → ledningsoptimering och screentryck → nätverks- och DRC-kontroll och strukturkontroll → output ljusmålning → ljusmålning granskning → PCB-kort produktion/provtagningsinformation → PCB fabriksteknisk EQ-bekräftelse → SMD-information → slutförande av projektet.

1: Förberedelser

Detta inkluderar förberedelse av paketbibliotek och schema.Innan PCB-designen, förbered först det schematiska SCH-logikpaketet och PCB-paketbiblioteket.Paketbibliotek kan PADS följer med biblioteket, men i allmänhet är det svårt att hitta rätt, det är bäst att göra ditt eget paketbibliotek baserat på standardstorleksinformationen för den valda enheten.Gör i princip först PCB-paketbiblioteket och gör sedan SCH-logikpaketet.PCB-paketbiblioteket är mer krävande, det påverkar direkt installationen av kortet;SCH-logikpaketkraven är relativt lösa, så länge du är uppmärksam på definitionen av goda stiftegenskaper och korrespondens med PCB-paketet på linjen.PS: var uppmärksam på standardbiblioteket med dolda stift.Efter det är designen av schemat, redo att börja göra PCB-design.

2: PCB struktur design

Detta steg i enlighet med kortstorleken och den mekaniska positioneringen har bestämts, PCB-designmiljön för att rita PCB-kortets yta och positioneringskrav för placeringen av de erforderliga kontakterna, nycklar/omkopplare, skruvhål, monteringshål, etc. Och överväg och bestämma ledningsområdet och området utan ledningar (som hur mycket runt skruvhålet som tillhör området utan ledningar).

3: Styr nätlistan

Det rekommenderas att importera brädets ram innan du importerar nätlistan.Importera brädram i DXF-format eller brädram i emn-format.

4: Regelinställning

Enligt den specifika PCB design kan ställas in en rimlig regel, vi talar om reglerna är PADS begränsningshanterare, genom begränsningshanteraren i någon del av designprocessen för linjebredd och säkerhetsavstånd begränsningar, inte uppfyller begränsningarna av den efterföljande DRC-detektionen kommer att markeras med DRC-markörer.

Den allmänna regelinställningen placeras före layouten eftersom ibland måste en del fanoutarbete slutföras under layouten, så reglerna måste ställas in innan fanouten, och när designprojektet är större kan designen slutföras mer effektivt.

Notera: Reglerna är satta för att slutföra designen bättre och snabbare, med andra ord för att underlätta designern.

De vanliga inställningarna är.

1. Standardlinjebredd/linjeavstånd för vanliga signaler.

2. Välj och ställ in överhålet

3. Linjebredd och färginställningar för viktiga signaler och strömförsörjning.

4. styrelselagerinställningar.

5: PCB layout

Allmän layout enligt följande principer.

(1) Enligt de elektriska egenskaperna hos en rimlig partition, allmänt uppdelad i: digitalt kretsområde (det vill säga rädslan för störningar, men genererar också störningar), analog kretsarea (rädsla för störningar), drivenhetsområde (störningskällor ).

(2) för att slutföra samma funktion av kretsen, bör placeras så nära som möjligt, och justera komponenterna för att säkerställa den mest koncisa anslutningen;justera samtidigt den relativa positionen mellan funktionsblocken för att göra den mest koncisa kopplingen mellan funktionsblocken.

(3) För massan av komponenter bör överväga installationsplatsen och installationsstyrkan;värmealstrande komponenter bör placeras separat från temperaturkänsliga komponenter, och termiska konvektionsåtgärder bör övervägas vid behov.

(4) I/O-drivrutiner så nära sidan av det tryckta kortet som möjligt, nära ingångskontakten.

(5) klockgenerator (som: kristall eller klockoscillator) för att vara så nära enheten som används för klockan som möjligt.

(6) i varje integrerad krets mellan strömingångsstiftet och jord måste du lägga till en frånkopplingskondensator (vanligtvis med högfrekvent prestanda hos den monolitiska kondensatorn);kortutrymmet är tätt, du kan också lägga till en tantalkondensator runt flera integrerade kretsar.

(7) reläspolen för att lägga till en urladdningsdiod (1N4148 kan).

(8) layoutkrav ska vara balanserade, ordnade, inte huvudtunga eller ett handfat.

Särskild uppmärksamhet bör ägnas åt placeringen av komponenter, vi måste överväga den faktiska storleken på komponenterna (yta och höjd upptagen), den relativa positionen mellan komponenterna för att säkerställa kortets elektriska prestanda och genomförbarheten och bekvämligheten med produktion och installation samtidigt, bör säkerställa att ovanstående principer kan återspeglas i förutsättningen för lämpliga ändringar av placeringen av enheten, så att det är snyggt och vackert, till exempel samma enhet som ska placeras snyggt, i samma riktning.Kan inte placeras i en "förskjuten".

Detta steg är relaterat till den övergripande bilden av brädet och svårigheten med nästa ledningar, så lite ansträngning bör tas i beaktande.När du lägger ut brädan kan du göra preliminära ledningar för platser som inte är så säkra och ta full hänsyn till det.

6: Kabeldragning

Kabeldragning är den viktigaste processen i hela PCB-designen.Detta kommer direkt att påverka prestanda för PCB-kortet är bra eller dåligt.I designprocessen för PCB har ledningar i allmänhet så tre uppdelningsområden.

Först är tyget genom, vilket är de mest grundläggande kraven för PCB-design.Om linjerna inte läggs igenom, så att överallt är en flygande linje, kommer det att vara en undermålig bräda, så att säga, inte har införts.

Nästa är den elektriska prestandan att möta.Detta är ett mått på om ett kretskort uppfyller kraven.Detta är efter duken genom, noggrant justera ledningarna, så att den kan uppnå bästa elektriska prestanda.

Sedan kommer estetiken.Om din kabelduk genom, det finns inget som påverkar den elektriska prestandan på platsen, men en blick på det förflutna oordnade, plus färgglada, blommiga, att även om din elektriska prestanda hur bra, i andras ögon eller en bit skräp .Detta medför stora besvär för testning och underhåll.Ledningarna ska vara snygga och snygga, inte korsade utan regler.Dessa är för att säkerställa den elektriska prestandan och uppfylla andra individuella krav för att uppnå fallet, annars är det att sätta vagnen framför hästen.

Kabeldragning enligt följande principer.

(1) I allmänhet bör den första kopplas för kraft- och jordledningar för att säkerställa kortets elektriska prestanda.Inom gränserna för villkoren, försök att bredda strömförsörjningen, jordledningens bredd, helst bredare än kraftledningen, deras förhållande är: jordledning > kraftledning > signalledning, vanligtvis signalledningens bredd: 0,2 ~ 0,3 mm (ca. 8-12 mil), den tunnaste bredden upp till 0,05 ~ 0,07 mm (2-3 mil), kraftledningen är i allmänhet 1,2 ~ 2,5 mm (50-100 mil).100 mil).PCB för digitala kretsar kan användas för att bilda en krets av breda jordledningar, det vill säga för att bilda ett jordnätverk att använda (analog kretsjord kan inte användas på detta sätt).

(2) förledning av de strängare kraven på linjen (såsom högfrekventa linjer), bör ingångs- och utgående sidoledningar undvikas intill parallella, för att inte producera reflekterad störning.Vid behov bör jordisolering läggas till, och ledningarna för två intilliggande lager bör vara vinkelräta mot varandra, parallella för att lätt skapa parasitisk koppling.

(3) oscillatorskal jordning, klocklinjen bör vara så kort som möjligt och kan inte ledas överallt.Klocka oscillation krets nedan, speciell höghastighets logik krets del för att öka arean av marken, och bör inte gå andra signallinjer för att göra det omgivande elektriska fältet tenderar att noll;.

(4) så långt det är möjligt med 45°-faldiga ledningar, använd inte 90°-faldiga, för att minska strålningen från högfrekventa signaler;(höga krav på linjen använder också dubbelbågslinje)

(5) några signallinjer inte bildar loopar, såsom oundvikliga, loopar bör vara så små som möjligt;signalledningar bör ha så få hål som möjligt.

(6) nyckellinjen så kort och tjock som möjligt och på båda sidor med ett skyddande underlag.

(7) genom flatkabelöverföring av känsliga signaler och brusfältsbandsignal, för att använda "jord - signal - jord" sättet att leda ut.

(8) Nyckelsignaler bör reserveras för testpunkter för att underlätta produktions- och underhållstestning

(9) Efter att den schematiska ledningsdragningen är klar bör ledningsdragningen optimeras;samtidigt, efter att den första nätverkskontrollen och DRC-kontrollen är korrekt, används det oanslutna området för jordfyllning, med en stor yta av kopparskikt för jord, i det tryckta kretskortet inte på den plats som är ansluten till marken som jord.Eller gör ett flerskiktskort, ström och jord vardera upptar ett lager.

Krav för PCB-ledningsprocess (kan ställas in i reglerna)

(1) Linje

I allmänhet är signalledningens bredd på 0,3 mm (12 mil), kraftledningens bredd på 0,77 mm (30 mil) eller 1,27 mm (50 mil);mellan linjen och linjen och avståndet mellan linjen och dynan är större än eller lika med 0,33 mm (13mil), den faktiska applikationen bör villkoren beaktas när avståndet ökas.

Ledningstätheten är hög, kan övervägas (men rekommenderas inte) att använda IC-stift mellan de två linjerna, linjebredden på 0,254 mm (10mil), linjeavståndet är inte mindre än 0,254 mm (10mil).I speciella fall, när enhetens stift är tätare och smalare, kan linjebredden och linjeavståndet reduceras efter behov.

(2) Lödkuddar (PAD)

Löddyna (PAD) och övergångshål (VIA) de grundläggande kraven är: diametern på skivan än diametern på hålet ska vara större än 0,6 mm;till exempel stiftmotstånd för allmänna ändamål, kondensatorer och integrerade kretsar, etc., med hjälp av skivan / hålstorleken 1,6 mm / 0,8 mm (63 mil / 32 mil), uttag, stift och dioder 1N4007, etc., med 1,8 mm / 1,0 mm (71mil / 39mil).Praktiska tillämpningar, bör baseras på den faktiska storleken på komponenterna för att fastställa, när de är tillgängliga, kan vara lämpliga för att öka storleken på dynan.

PCB-kortdesignkomponentens monteringsöppning bör vara större än den faktiska storleken på komponentstiften 0,2 ~ 0,4 mm (8-16 mil) eller så.

(3) överhål (VIA)

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

När ledningstätheten är hög kan överhålsstorleken reduceras på lämpligt sätt, men bör inte vara för liten, 1,0 mm/0,6 mm (40 mil/24 mil) kan övervägas.

(4) Avståndskraven för dynan, linjen och viaorna

PAD och VIA: ≥ 0,3 mm (12 mil)

PAD och PAD: ≥ 0,3 mm (12 mil)

PAD och TRACK: ≥ 0,3 mm (12 mil)

TRACK och TRACK: ≥ 0,3 mm (12 mil)

Vid högre densiteter.

PAD och VIA: ≥ 0,254 mm (10 mil)

PAD och PAD: ≥ 0,254 mm (10 mil)

PAD och TRACK: ≥ 0,254 mm (10 mil)

SPÅR och SPÅR: ≥ 0,254 mm (10 mil)

7: Ledningsoptimering och silkscreen

"Det finns inget bästa, bara bättre"!Oavsett hur mycket du gräver ner dig i designen, när du är färdig med att rita och sedan gå för att ta en titt, kommer du fortfarande att känna att många platser kan ändras.Den allmänna designupplevelsen är att det tar dubbelt så lång tid att optimera kablaget som det tar att göra den första kabeldragningen.Efter att ha känt att det inte finns någon plats att modifiera, kan du lägga koppar.Koppar om allmänt om mark (var uppmärksam på separationen av analog och digital mark), kan flerskiktskort också behöva lägga ström.När för silkscreen, var noga med att inte blockeras av enheten eller tas bort av överhålet och dynan.Samtidigt tittar designen rakt på komponentsidan, ordet på det undre lagret bör göras spegelbildsbehandling, för att inte förvirra nivån.

8: Nätverk, DRC-kontroll och strukturkontroll

Ut ur ljuset ritning innan, i allmänhet måste kontrollera, kommer varje företag att ha sin egen checklista, inklusive principen, design, produktion och andra aspekter av kraven.Följande är en introduktion från de två huvudkontrollfunktionerna som tillhandahålls av programvaran.

9: Utgångsljusmålning

Innan ljusritningsutgången måste du försäkra dig om att faneren är den senaste versionen som är färdig och uppfyller designkraven.Utdatafilerna för ljusritning används för kartongfabriken för att göra brädet, stencilfabriken för att göra stencilen, svetsfabriken för att göra processfilerna, etc.

Utdatafilerna är (ta fyrskiktskort som exempel)

1).Ledningsskikt: hänvisar till det konventionella signalskiktet, främst ledningar.

Namngivna L1,L2,L3,L4, där L representerar skiktet i inriktningslagret.

2).Silkscreen-lager: hänvisar till designfilen för bearbetning av screentrycksinformation i nivån, vanligtvis översta och nedre lagren har enheter eller logotypfodral, det kommer att finnas ett översta lager screentryck och nedre screentryck.

Namngivning: Det översta lagret heter SILK_TOP ;det nedre lagret heter SILK_BOTTOM .

3).Lödresistlager: hänvisar till lagret i designfilen som tillhandahåller bearbetningsinformation för den gröna oljebeläggningen.

Namngivning: Det översta lagret heter SOLD_TOP;det nedre lagret heter SOLD_BOTTOM.

4).Stencillager: hänvisar till nivån i designfilen som tillhandahåller bearbetningsinformation för lödpastabeläggning.Vanligtvis, om det finns SMD-enheter på både det övre och undre lagret, kommer det att finnas ett stencil-översta lager och ett stencil-bottenlager.

Namngivning: Det översta lagret heter PASTE_TOP ;det nedre lagret heter PASTE_BOTTOM.

5).Borrskikt (innehåller 2 filer, NC DRILL CNC-borrfil och DRILL DRAWING borrritning)

benämnt NC DRILL respektive DRILL DRAWING.

10: Ljusritningsgranskning

Efter utmatningen av ljus ritning till ljus ritning granskning, Cam350 öppen och kortslutning och andra aspekter av kontrollen innan du skickar till styrelsen fabriken ombord, desto senare måste också uppmärksamma styrelsen teknik och problem svar.

11: PCB-kortinformation(Gerber ljusmålningsinformation + krav på PCB-kort + monteringskortdiagram)

12: PCB-kort fabriksteknisk EQ-bekräftelse(styrelseteknik och problemsvar)

13: PCBA-placeringsdatautgång(stencilinformation, placeringsbitnummerkarta, komponentkoordinatfil)

Här är hela arbetsflödet för ett projekt PCB-design klart

PCB-design är ett mycket detaljerat arbete, så designen bör vara extremt noggrann och tålmodig, fullt ut överväga alla aspekter av faktorerna, inklusive designen för att ta hänsyn till produktionen av montering och bearbetning, och senare för att underlätta underhåll och andra frågor.Dessutom kommer designen av några bra arbetsvanor att göra din design mer rimlig, effektivare design, enklare produktion och bättre prestanda.Bra design som används i vardagsprodukter kommer konsumenterna också att vara mer säkra och förtroende.