PCB-ontwerpvoorbereiding
1. Inligting wat saam met hardeware verskaf moet word C
● Akkurate skematiese diagramme, insluitend papier- en elektroniese lêers en foutlose netwerktabelle.
● 'n Amptelike stuklys met komponentkodes. Die hardeware-ingenieur moet 'n DATABLAD of fisiese voorwerp verskaf vir komponente wat nie in die pakketbiblioteek is nie en die volgorde spesifiseer waarin die penne gedefinieer word.
● Verskaf 'n algemene uitleg van die PCB of die ligging van belangrike eenhede en kernstroombane. Verskaf PCB-struktuurdiagramme, wat die vorm van die PCB, monteringsgate, posisioneringskomponente, verbode areas en ander relevante inligting moet aandui.
2. Basiese ontwerpvereistes voor ontwerp
● Hoëstroomkomponente en netwerke van 1A of meer.
● Belangrike klokseine, differensiële seine en hoëspoed digitale seine.
● Analoog klein seine en ander maklik versteurde seine.
● Ander spesiale vereiste seine.
3. Spesiale versoeknotas
● Differensiële verspreidingslyne, netwerke wat afskerming benodig, karakteristieke impedansienetwerke, gelyke vertragingsnetwerke, ens.
● Verbode bedradingsones vir spesiale komponente, soldeerpasta-verstellings, soldeerweerstandsopeninge en ander strukturele spesiale vereistes.
● Lees die skematiese diagramme noukeurig deur om die stroombaanargitektuur en die bedryfstoestande van die stroombaan te verstaan.
● Bevestig die kritieke netwerke in die PCB en verstaan die ontwerpvereistes vir hoëspoedkomponente gebaseer op deeglike kommunikasie met hardeware-ingenieurs.
Ontwerpproses
1. Verpakking van vaste komponente
● Maak die netwerktabel oop en blaai deur al die pakkette om seker te maak dat die pakkette van alle komponente korrek is en dat die komponentbiblioteek die pakkette van alle komponente bevat, en dat al die inligting in die netwerktabel met 'n hoofletter geskryf is, sodat een kant met probleme gelaai is of die PCB-stuktuur nie deurlopend is nie, en dat die spesifieke benaming van die komponente benoem is in ooreenstemming met die maatskappy se gestandaardiseerde benaming. Standaardkomponente word almal verpak in die maatskappy se verenigde komponentbiblioteek.
● Vir pakkette wat nie in die komponentbiblioteek bestaan nie, moet die hardeware-ingenieur die komponent-DATABLAD of die fisiese voorwerp verskaf om die biblioteek te bou deur die persoon wat spesialiseer in die bou van die biblioteek en die ander party vra om te bevestig.
2. Vestig PCB-bordraamwerk
● Skep 'n PCB-lêer volgens die PCB-struktuurtekening, of die ooreenstemmende sjabloon, insluitend monteergate, geen-bedradingsones en ander verwante inligting.
● Dimensionering. Die presiese struktuur van die PCB moet in die boorlaag aangedui word en geslote dimensionering is nie moontlik nie.
3. Voer netwerktabel in
● Voer die netlys in en los alle laaiprobleme op, elke EDA-sagteware is anders, kyk na die tutoriale oor hoe om dit te hanteer.
● As jy EDA-sagteware gebruik, moet die netlys meer as twee keer ingevoer word (sonder enige aanmaningsboodskap) om te bevestig dat die invoer korrek is.
4. PCB-uitleg
● Die eerste stap is om die verwysingspunt te bepaal. Oor die algemeen word die verwysingspunt by die kruising van die linker- en onderste randlyne (of die kruising van die verlenglyne) of by die eerste blok van die gedrukte bord se insetsel gestel.
Sodra die verwysingspunt bepaal is, sal die komponentuitleg en bedrading op hierdie verwysingspunt gebaseer wees. 'n 10-25 MIL-rooster word aanbeveel vir uitleg.
● Bevestig en sluit alle elemente met posisioneringsvereistes eers, soos nodig.
● Basiese beginsels van uitleg:
① Volg die beginsel om die moeilike voor die maklike en die groot voor die klein te stel.
② Uitleg: Jy kan na die skematiese en rowwe uitleg wat deur die hardeware-ingenieur verskaf is, verwys en die hoof oorspronklike toestelle volgens die seinvloeipatroon plaas.
③ Die totale verbindingslyne is so kort as moontlik, met die kortste kritieke seinlyne.
④ Sterk seine, swak seine, hoëspanningseine en swak spanningseine moet heeltemal geskei word.
⑤ Hoëfrekwensiekomponente moet voldoende gespasieer wees.
⑥ Skei analoog en digitale seine.
● Simmetriese uitlegte moet waar moontlik aangeneem word vir stroombaandele van dieselfde struktuur.
● Optimaliseer die uitleg volgens die kriteria van eweredige verspreiding, gebalanseerde swaartepunt en esteties aangename uitleg.
● Komponente in dieselfde ry moet in die X- of Y-rigting in lyn gebring word. Gepolariseerde diskrete komponente in dieselfde ry moet ook in die X- of Y-rigting in lyn gebring word om produksie en ontfouting te vergemaklik.
● Komponente moet op so 'n manier geplaas word dat dit ontfouting en onderhoud vergemaklik, geen klein komponente moet langs groot komponente geplaas word nie, en daar moet genoeg spasie rondom die komponente wees wat ontfout moet word. Hittegenererende komponente moet genoeg spasie hê vir hitteverspreiding. Termiese komponente moet weg van hittegenererende komponente gehou word.
● Dubbele inlynkomponente moet meer as 2 mm van mekaar af wees.
- mm. Klein SMD-komponente soos weerstande en kapasitors moet meer as 0.7 mm van mekaar af wees. Die buitekant van die vlakke van SMD-komponente moet meer as 2 mm van die buitekant van die vlakke van aangrensende patroonkomponente af wees. Inproptoestelle moet nie binne 5 mm van 'n gekrimpte komponent geplaas word nie. SMD-komponente moet nie binne 5 mm van die soldeeroppervlak geplaas word nie.
● Die ontkoppelkondensator van die geïntegreerde stroombaan moet so na as moontlik aan die kragtoevoerpen van die skyfie wees, met hoë frekwensie as die beginsel van die naaste nabyheid. Die kortste stroombaan moet tussen dit en die kragtoevoer en grond gevorm word.
● Omleidingskapasitansie moet eweredig rondom die IC versprei wees.
● Wanneer komponente uitgelê word, moet komponente wat dieselfde kragtoevoer gebruik, soveel as moontlik bymekaar geplaas word om toekomstige kragtoevoerverdeling te vergemaklik.
● Die plasing van weerstandbiedende en kapasitiewe toestelle wat vir impedansie-aanpassingsdoeleindes gebruik word, moet gerasionaliseer word volgens hul eienskappe.
Die uitleg van ooreenstemmende kapasitors en weerstande moet duidelik gedefinieer word, en die terminaalpassing vir veelvuldige laste moet aan die verste punt van die sein geplaas word.
● Die uitleg van die ooreenstemmende weerstand moet naby die aandrywende kant van die sein wees, en die afstand is gewoonlik nie langer as 500
● Pas die karakters aan. Alle karakters moenie op die boonste skyf wees nie om te verseker dat die karakterinligting duidelik gesien kan word na montering. Alle karakters moet konsekwent in die X- of Y-rigting wees. Die grootte van die karakters en sylyne moet uniform wees.
● Plaas die MARK-punt van die PCB.
5. PCB-bedrading
● Prioritisering van bekabeling
① Beginsel van losse digtheid: Begin die bedrading vanaf die toestel met 'n eenvoudige verbindingsverhouding op die gedrukte bord, en begin die bedrading vanaf die area met die losste verbinding om die individuele toestand te reguleer.
② Kernprioriteitsbeginsel: byvoorbeeld, DDR RAM en ander kernonderdele moet voorkeur kry aan bedrading, soortgelyke sein-oordraglyne moet 'n toegewyde laag, krag, grondlus verskaf. Ander klein seine moet as 'n geheel beskou word en moet nie met die sleutelseine bots nie.
③ Sleutelseinlynprioriteit: kragtoevoer, analoog klein seine, hoëspoedseine, klokseine en sinchronisasieseine en ander sleutelseinprioriteitsbedrading.
● Grondstroombaanreëls.
Die minimum lusreël, dit wil sê, die seinlyn en sy lus wat die ringarea vorm, moet so klein as moontlik wees. Hoe kleiner die ringarea, hoe minder straling na die buitewêreld, hoe kleiner die tien steurnisse wat die buitewêreld ontvang. Vir hierdie reël, in die grondvlakverdeling, om die verspreiding van die grondvlak en die belangrike seinbelyning in ag te neem, om die probleme wat deur die Sandin-grondvlakgleuwe veroorsaak word, te voorkom: in die dubbellaagbordontwerp, in die geval van genoeg spasie vir die kragtoevoer, moet daar agtergelaat word om die gedeelte van die grond met verwysing in te vul om die toename van sommige van die nodige gate toe te laat, wat effektief aan beide kante van die sein gekoppel sal word om die meter te verbind, sommige sleutelseine probeer om die gebruik van grond te isoleer vir sommige van die hoërfrekwensie-ontwerpe, wat spesiale aandag benodig. Vir sommige hoërfrekwensie-ontwerpe moet spesiale aandag gegee word aan die grondvlakseinlus, en dit word aanbeveel om meerlaagborde te gebruik.
● Beheer van deurmekaarspul:
Wedersydse interferensie tussen verskillende netwerke op die PCB wat veroorsaak word deur lang parallelle bedrading, is hoofsaaklik te wyte aan die rol van verspreide kapasitansie en verspreide induktansie tussen parallelle lyne. Die belangrikste maatreël om die interferensie te oorkom, is om die afstand tussen die parallelle bedrading te vergroot en die 3W-reël te volg.
● Skermbeskerming:
Ooreenstemmend met die grondlusreëls is dit ook belangrik om die seinlusarea te verminder, veral vir sommige van die belangriker seine, soos klokseine en sinchronisasieseine: vir sommige besonder belangrike seine, veral hoëfrekwensieseine, moet die koper-as-kabel se afskermingsstruktuurontwerp oorweeg word, dit wil sê die laplyne op en af van die linker- en regterlandlyn-isolasie, maar ook om te oorweeg hoe om die afskerming van die grond en die werklike grondvlak effektief te kombineer.
● Reëls vir belyningsrigtingbeheer:
Aangrensende lae in die belyningsrigting in 'n ortogonale struktuur om verskillende seinlyne in aangrensende lae in dieselfde rigting te vermy, om onnodige interferensie tussen lae te verminder; wanneer dit as gevolg van die strukturele beperkings van die bord moeilik is om die situasie te vermy, veral wanneer die seinspoed hoog is, moet die grondvlak-isolasie van die bedradingslaag en die grondseinlyn-isolasie van die seinlyn in ag geneem word.
● Impedansie-ooreenstemmingsreëls:
Die breedte van die bedrading moet konsekwent wees oor dieselfde netwerk. Variasies in die breedte van die bedrading kan oneweredigheid in die kenmerkende impedansie van die bedrading en refleksies by hoër transmissiesnelhede veroorsaak, wat soveel as moontlik in die ontwerp vermy moet word. Onder sekere omstandighede, soos konnektordrade, BGA-pakketdrade en soortgelyke konstruksies, is dit dalk nie moontlik om variasies in lynwydte te vermy nie, en die effektiewe lengte van die tussentydse teenstrydighede moet geminimaliseer word.
- Reëls vir die beheer van belyninglengte:
Reëls vir die beheer van belyningslengte, dit wil sê die kortlynreël, in die ontwerp moet probeer om die bedradingslengte so kort as moontlik te maak om die interferensieprobleme wat deur die lengte van die belyning veroorsaak word, te verminder. Veral sommige belangrike seinlyne, soos die kloklyn, moet seker gemaak word dat die ossillator baie naby aan die toestel geplaas word. Vir die aandrywing van verskeie toestelle moet daar besluit word watter soort netwerktopologie gebruik moet word volgens die spesifieke situasie.
- Afkantingsreëls:
Skerp en regte hoeke moet vermy word in PCB-ontwerp, aangesien dit ongewenste straling sowel as swak prosesprestasie kan genereer. Alle lyn-tot-lyn-hoeke moet ≥ 135° wees.
- Integriteitsreëls vir krag- en grondlae:
Vir gebiede met 'n hoë digtheid van geleidingsgate, moet daar sorg gedra word om te verhoed dat gate in die uitgegrawe areas van die krag- en grondlae met mekaar verbind word, wat 'n verdeling van die planêre laag skep, wat die integriteit van die planêre laag kan beskadig en weer kan lei tot 'n toename in die lusarea van die seinlyne in die grondlaag.
- 3W-reël:
Om die knoei tussen die lyne te verminder, moet verseker word dat die lynafstand groot genoeg is. Wanneer die middelpunt van die lyn nie minder as 3 keer die lynwydte is nie, kan dit handhaaf dat 70% van die elektriese veld nie met mekaar inmeng nie, bekend as die 3W-reël. As jy wil hê dat 98% van die elektriese veld nie met mekaar inmeng nie, kan jy die 10W-reël gebruik.
●Reël 20H:
Aangesien die elektriese veld tussen die krag- en grondlae veranderlik is, word elektromagnetiese interferensie na buite uitgestraal by die kante van die bord. Dit word die randeffek genoem. Dit is moontlik om die kragtoevoerlaag na binne te krimp sodat die elektriese veld slegs binne die grense van die grondlaag gelei word. In terme van een H (die dikte van die diëlektrikum tussen krag en grond), sal 'n na binne-sametrekking van 20H 70% van die elektriese veld tot die geaarde rand beperk; 'n na binne-sametrekking van 100H sal 98% van die elektriese veld beperk.
Stel Reëls op
1. Die stapelingvolgorde rangskik
● In hoëspoed digitale stroombane moet die krag- en grondlae so na as moontlik aan mekaar wees, sonder enige bedrading tussenin.
Alle bedradingslae is so na as moontlik aan 'n vlak, met die grondvlak verkieslik as die isolasielaag.
● Om interferensie tussen seine te verminder, moet die seinrigtings van aangrensende bedradingslae loodreg op mekaar wees, en indien dit nie moontlik is om dieselfde rigting te vermy nie, moet die oorvleueling van seine in dieselfde rigting van aangrensende seinlae met alle middele vermy word.
● Jy kan verskeie impedansielae volgens die vereistes opstel. Die impedansielae moet duidelik gemerk word soos vereis, let op die keuse van die verwysingslaag, en rangskik al die seine met impedansievereistes bo-op die impedansielaag.
2.Set die lynwydte, lynafstand
● Wanneer die gemiddelde seinstroom relatief groot is, is dit nodig om die verhouding tussen lynwydte en stroom in ag te neem. Vir besonderhede, verwys na die volgende tabel, die stroomdraende tabel vir koper-platinum van verskillende diktes en breedtes.
3.Die opstel van die oorgat
Die volgende tabel kan gebruik word vir die instelling van perforasiekussings en gatdiameters.
