Подготовка проекта печатной платы
1. Информация, которая должна быть предоставлена вместе с оборудованием C
● Точные принципиальные схемы, включая бумажные и электронные файлы, а также безошибочные сетевые таблицы.
● Официальная спецификация с кодами компонентов. Инженер-разработчик оборудования должен предоставить СПИСОК ДАННЫХ или физический объект для компонентов, которых нет в библиотеке пакета, и указать порядок, в котором определяются контакты.
● Предоставьте общую схему печатной платы или расположение важных узлов и основных цепей. Предоставьте схемы структуры печатной платы, которые должны указывать форму печатной платы, монтажные отверстия, расположение компонентов, запрещенные зоны и другую соответствующую информацию.
2. Основные требования к проектированию перед дизайном
● Сильноточные компоненты и сети 1 А и более.
● Важные тактовые сигналы, дифференциальные сигналы и высокоскоростные цифровые сигналы.
● Аналоговые слабые сигналы и другие легко искажаемые сигналы.
● Другие специальные требуемые сигналы.
3. Особые пожелания
● Дифференциальные распределительные линии, сети, требующие экранирования, сети с характеристическим сопротивлением, сети с равной задержкой и т. д.
● Запрещенные зоны электропроводки для специальных компонентов, смещения паяльной пасты, отверстия для паяльного резиста и другие специальные конструктивные требования.
● Внимательно читайте схемы, чтобы понять архитектуру схемы и понять условия ее работы.
● Подтвердите критически важные сети на печатной плате и поймите требования к проектированию высокоскоростных компонентов на основе тщательного общения с инженерами-разработчиками оборудования.
Процесс проектирования
1. Упаковка фиксированных компонентов
● Откройте таблицу сети и просмотрите все пакеты, чтобы убедиться, что пакеты всех компонентов верны, и что библиотека компонентов содержит пакеты всех компонентов, и что вся информация в таблице сети написана заглавными буквами, так что одна сторона не загружена проблемами или спецификация печатной платы не является непрерывной, и что конкретные наименования компонентов названы в соответствии со стандартизированным наименованием компании. Все стандартные компоненты упакованы в унифицированную библиотеку компонентов компании.
● Для пакетов, которые отсутствуют в библиотеке компонентов, инженер по оборудованию должен предоставить СПИСОК ДАННЫХ компонента или физический объект для создания библиотеки лицом, которое специализируется на создании библиотеки, и попросить другую сторону подтвердить это.
2. Установите каркас печатной платы
● Создайте файл печатной платы в соответствии с чертежом структуры печатной платы или соответствующим шаблоном, включая монтажные отверстия, зоны без проводов и другую сопутствующую информацию.
● Размеры. Точная структура печатной платы должна быть указана в слое сверления, а закрытые размеры невозможны.
3. Импорт сетевой таблицы
● Импортируйте список соединений и устраните все неполадки с загрузкой. Каждое программное обеспечение EDA отличается. Ознакомьтесь с руководствами по решению этой проблемы.
● Если вы используете программное обеспечение EDA, список соединений необходимо импортировать более двух раз (без каких-либо сообщений-подсказок), чтобы подтвердить правильность импорта.
4. Компоновка печатной платы
● Первым шагом является определение опорной точки. Обычно опорная точка устанавливается на пересечении левой и нижней линий границы (или пересечении линий расширения) или на первой контактной площадке вставки печатной платы.
После определения опорной точки компоновка компонентов и проводка будут основываться на этой опорной точке. Для компоновки рекомендуется сетка 10-25 MIL.
● При необходимости сначала закрепите и заблокируйте все элементы, соблюдая требования к размещению.
● Основные принципы компоновки:
① Следуйте принципу: ставьте сложное перед легким и большое перед малым.
② Компоновка: Вы можете обратиться к схеме и приблизительной компоновке, предоставленным инженером-разработчиком оборудования, и разместить основные оригинальные устройства в соответствии с схемой прохождения сигнала.
③ Все соединительные линии должны быть максимально короткими, а критические сигнальные линии — самыми короткими.
④ Сильные сигналы, слабые сигналы, сигналы высокого напряжения и сигналы слабого напряжения должны быть полностью разделены.
⑤ Высокочастотные компоненты должны быть расположены на достаточном расстоянии друг от друга.
⑥ Разделение аналоговых и цифровых сигналов.
● По возможности следует применять симметричные компоновки для частей схемы одной и той же структуры.
● Оптимизируйте планировку в соответствии с критериями равномерного распределения, сбалансированного центра тяжести и эстетически приятной планировки.
● Компоненты в одном ряду должны быть выровнены по направлению X или Y. Поляризованные дискретные компоненты в одном ряду также должны быть выровнены по направлению X или Y для облегчения производства и отладки.
● Компоненты должны быть размещены таким образом, чтобы облегчить отладку и обслуживание, никакие мелкие компоненты не должны располагаться рядом с крупными компонентами, и должно быть достаточно места вокруг компонентов, которые необходимо отладить. Тепловыделяющие компоненты должны иметь достаточно места для рассеивания тепла. Тепловые компоненты должны находиться вдали от тепловыделяющих компонентов.
● Двойные линейные компоненты должны находиться на расстоянии более 2 мм друг от друга.
- мм. Небольшие SMD-компоненты, такие как резисторы и конденсаторы, должны находиться на расстоянии более 0.7 мм друг от друга. Внешняя часть контактных площадок SMD-компонентов должна находиться на расстоянии более 2 мм от внешней части контактных площадок соседних картриджных компонентов. Вставные устройства не должны располагаться на расстоянии менее 5 мм от обжатого компонента. SMD-компоненты не должны располагаться на расстоянии менее 5 мм от поверхности пайки.
● Развязывающий конденсатор интегральной схемы должен располагаться как можно ближе к выводу питания чипа, с высокой частотой как принципом наибольшей близости. Между ним и источником питания и землей должна быть сформирована самая короткая цепь.
● Емкость байпаса должна быть равномерно распределена вокруг ИС.
● При размещении компонентов следует учитывать, что компоненты, использующие один и тот же источник питания, следует размещать как можно ближе друг к другу, чтобы облегчить будущее разделение источника питания.
● Размещение резистивных и емкостных устройств, используемых для согласования импеданса, должно быть обосновано в соответствии с их свойствами.
Расположение согласующих конденсаторов и резисторов должно быть четко определено, а клемма согласования для нескольких нагрузок должна быть размещена на самом дальнем конце сигнала.
●Расположение согласующего резистора должно быть близко к концу сигнала, и расстояние, как правило, не должно превышать 500
● Отрегулируйте символы. Все символы не должны находиться на верхнем диске, чтобы гарантировать, что информация о символе будет четко видна после сборки. Все символы должны быть согласованы в направлении X или Y. Размер символов и шелковых грифелей должен быть одинаковым.
● Разместите точку MARK на печатной плате.
5. Проводка печатной платы
●Приоритетность прокладки кабелей
① Принцип свободной плотности: начните прокладку проводов от устройства с простым соединением на печатной плате и начните прокладку проводов от области с самым слабым соединением, чтобы отрегулировать индивидуальное состояние.
② Принцип приоритета ядра: например, DDR RAM и другие основные части должны быть приоритетными проводами, аналогичные линии передачи сигнала должны обеспечивать выделенный слой, питание, контур заземления. Другие второстепенные сигналы должны рассматриваться как единое целое и не должны конфликтовать с ключевыми сигналами.
③Приоритет линии ключевых сигналов: питание, аналоговые малые сигналы, высокоскоростные сигналы, тактовые сигналы и сигналы синхронизации, а также другие приоритетные провода ключевых сигналов.
● Правила заземления.
Правило минимума петли, то есть сигнальная линия и ее петля составляют кольцевую область, должны быть как можно меньше, кольцевая область должна быть как можно меньше, чем меньше кольцевая область, тем меньше излучение во внешний мир, прием внешнего мира десяти помех также меньше. Для этого правила, при разделении плоскости заземления, чтобы принять во внимание распределение плоскости заземления и важное выравнивание сигнала, чтобы предотвратить проблемы, вызванные слотами плоскости заземления Сандина и т. д.: в конструкции двухслойной платы, в случае оставления достаточного места для источника питания, следует оставить позади, чтобы заполнить часть земли со ссылкой, чтобы позволить увеличить некоторые из необходимых отверстий, будут подключены к обеим сторонам сигнала, эффективно подключенного к счетчику, некоторые ключевые сигналы пытаются изолировать использование земли для некоторых конструкций с более высокой частотой, требуют особого рассмотрения. Для некоторых конструкций с более высокой частотой особое внимание следует уделить сигнальной петле плоскости заземления, и рекомендуется использовать многослойные платы.
● Скремблирование управления:
Взаимные помехи между различными сетями на печатной плате, вызванные длинной параллельной проводкой, в основном обусловлены ролью распределенной емкости и распределенной индуктивности между параллельными линиями. Основной мерой по преодолению помех является увеличение расстояния между параллельной проводкой и соблюдение правила 3W.
● Защитное экранирование:
Соответствие правилам контура заземления, по сути, также заключается в минимизации площади контура сигнала, больше для некоторых наиболее важных сигналов, таких как сигналы часов, сигналы синхронизации: для некоторых особенно важных, особенно высокочастотных сигналов, следует рассмотреть возможность использования конструкции экранирующей структуры кабеля с медной осью, то есть тканевой линии вверх и вниз по левой и правой изоляции наземной линии, а также рассмотреть, как эффективно обеспечить экранирование земли и фактическую заземляющую плоскость, эффективно объединенную.
● Правила контроля направления выравнивания:
Смежные слои направления выравнивания в ортогональной структуре, чтобы избежать различных сигнальных линий в соседних слоях в одном направлении, чтобы уменьшить ненужные межслойные помехи; когда из-за структурных ограничений платы трудно избежать ситуации, особенно при высокой скорости сигнала, следует рассмотреть возможность изоляции заземляющей плоскости слоя проводки, изоляции заземляющей сигнальной линии сигнальной линии.
● Правила согласования импеданса:
Ширина проводки должна быть постоянной в пределах одной сети. Изменения ширины проводки могут привести к неравномерности характеристического сопротивления проводки и отражениям на более высоких скоростях передачи, чего следует избегать при проектировании, насколько это возможно. При определенных условиях, таких как соединительные провода, провода корпуса BGA и аналогичные конструкции, может оказаться невозможным избежать изменений ширины линии, и эффективная длина промежуточных несоответствий должна быть минимизирована.
- Правила контроля длины выравнивания:
Правила управления длиной выравнивания, то есть правило короткой линии, в проекте должны попытаться сделать длину проводки как можно короче, чтобы уменьшить проблемы с помехами, вызванные длиной выравнивания, особенно некоторые важные сигнальные линии, такие как линия синхронизации, обязательно размещайте ее генератор в месте, очень близком к устройству. Для управления несколькими устройствами следует решить, какой тип топологии сети использовать в соответствии с конкретной ситуацией.
- Правила снятия фаски:
При проектировании печатной платы следует избегать острых и прямых углов, которые создают нежелательное излучение, а также ухудшают производительность процесса. Все углы между линиями должны быть ≥ 135°.
- Правила целостности для силовых и заземляющих слоев:
Для областей с высокой плотностью отверстий проводимости следует проявлять осторожность, чтобы избежать соединения отверстий в вырытых областях слоев питания и заземления, что приведет к разделению планарного слоя, что может повредить целостность планарного слоя и, в свою очередь, привести к увеличению площади контура сигнальных линий в слое заземления.
- Правило 3W:
Чтобы уменьшить помехи между линиями, следует убедиться, что расстояние между линиями достаточно большое, когда центр линии не менее чем в 3 раза больше ширины линии, это может поддерживать 70% электрического поля, не мешающего друг другу, известное как правило 3W. Если вы хотите добиться того, чтобы 98% электрического поля не мешали друг другу, вы можете использовать правило 10W.
●Правило 20H:
Поскольку электрическое поле между слоями питания и заземления является переменным, электромагнитные помехи излучаются наружу по краям платы. Это называется краевым эффектом. Можно сжать слой питания внутрь так, чтобы электрическое поле проводилось только в пределах границ слоя заземления. В терминах одного H (толщина диэлектрика между питанием и заземлением), внутреннее сжатие на 20H ограничит 70% электрического поля заземленным краем; внутреннее сжатие на 100H ограничит 98% электрического поля.
Правила установки
1. Организация порядка укладки
● В высокоскоростных цифровых схемах слои питания и заземления должны располагаться как можно ближе друг к другу, без какой-либо проводки между ними.
Все слои проводки располагаются максимально близко к плоскости, при этом заземляющая плоскость предпочтительнее использовать в качестве изолирующего слоя.
● Чтобы свести к минимуму помехи между сигналами, направления сигналов соседних слоев проводки должны быть перпендикулярны друг другу, и если невозможно избежать одинакового направления, то следует всеми способами избегать наложения сигналов в одном направлении соседних слоев сигналов.
● Вы можете настроить несколько слоев импеданса в соответствии с требованиями. Слои импеданса должны быть четко обозначены в соответствии с требованиями, обратите внимание на выбор опорного слоя и расположите все сигналы с требованиями импеданса поверх слоя импеданса.
2.Sи ширина линии, межстрочный интервал
● Когда средний ток сигнала относительно велик, необходимо учитывать соотношение между шириной линии и током, подробности см. в следующей таблице, таблице токопроводящих свойств для меди-платины различной толщины и ширины.
3.Установка надшахтного отверстия
Следующая таблица может быть использована для настройки перфорационных площадок и диаметров отверстий.
