Expert na rozloženie a dizajn PCB
- Viac ako 20 rokov pracovných skúseností s rozložením a dizajnom PCB
- Správne rozloženie a dizajn PCB je životne dôležité pre úspech vašej dosky plošných spojov.
- Viac ako 10 bezplatných softvérov na rozloženie a návrh PCB pre vaše projekty.
- Inžinieri rozloženia a dizajnu PCB sú dobrí v angličtine alebo iných jazykoch.
- 7/24 predaj a technická podpora.
Všetky návrhy PCB sú založené na štandardných návrhoch PCB, pošlite nám dopyt.
Ak máte nejaký starý dizajn alebo montáž PCB, naše reverzné inžinierstvo PCB vám môže pomôcť.
Existujú aplikácie využívajúce vysokorýchlostné PCB vrátane počítačov, mobilných telefónov a smerovačov.
Pri vysokovýkonnom dizajne PCB musíte zvážiť šírku stopy alebo hrúbku dosky.
Vysokonapäťová doska plošných spojov je jedným zo špeciálnych typov dosiek plošných spojov a jej hrúbka medi je viac ako 2 oz.
PCBMay vám môže pomôcť pri výrobe rôznych druhov dosiek plošných spojov zosilňovačov, pošlite nám dopyt.
DPS so zlatým prstom sú veľmi obľúbené, môžeme dosiahnuť hrúbku zlatého prsta 50u“.
Môžeme poskytnúť opakovanie testu kontroly impedancie a kupóny pre vaše dosky plošných spojov kontroly impedancie.
Väčšina pevných PCB a flexibilných PCB sú bezhalogénové PCB, závisia od vášho projektu.
PCBMay: Váš profesionálny poskytovateľ montáže PCB v Číne.
Ako popredný a profesionálny dodávateľ výroby dosiek plošných spojov v Číne vám spoločnosť PCBMay poskytuje aj komplexnú službu montáže dosiek plošných spojov.
Najdôležitejším krokom po výrobe DPS je montáž DPS. Ak neexistuje žiadna zostava PCB, nie je možné s touto doskou robiť žiadnu prácu. Zostava plošných spojov je miazgou plošných spojov.
Keď je doska plošných spojov navrhnutá, je navrhnutá s ohľadom na určitú funkčnosť. To znamená, že určí, čo bude DPS robiť a aké komponenty bude používať a aké bude mať spojenie medzi jednotlivými komponentmi.
Teraz, keď je návrh PCB hotový, je odoslaný na výrobu. Pri výrobe dosky plošných spojov sa do nej vložia potrebné súčiastky, čiže sa dá použiť.
Proces inštalácie tohto komponentu sa nazýva montáž PCB. Skoršia montáž PCB bola vykonaná ručne. Ale teraz s príchodom pokročilých technológií sa proces montáže PCB stal automatickým.
To znamená, že teraz môže byť celý proces vykonaný automaticky. Výsledkom je, že náklady na montáž DPS sú teraz oveľa nižšie a v dôsledku toho je nižšia aj cena finálneho produktu.
- Výrobné zariadenie
- Certifikácia
- Možnosti rozloženia PCB
Možnosti návrhu a rozloženia PCB
PCBMay má schopnosť dokončiť vaše schematické zachytenie a rozloženie PCB v niekoľkých rôznych softvérových balíkoch vrátane:
- Návrhár altia
- Kadencia alebo CAD
- Starší PCAD
- Eagle (Altium Conversion)
Služby
- Schematické zachytenie
- Rozloženie návrhu PCB
- Vytvorenie stopy komponentov
- Preklad databázy
- Online technická podpora a školenia
Možnosti návrhu
Od jednoduchých až po zložité, máme skúsenosti s navrhovaním mnohých typov dosiek plošných spojov.
- Jednostranná PCB
- Obojstranná DPS
- Viacvrstvové PCB
- Hliníkový PCB
- Kovové jadro PCB
- Technológie pevných a flexibilných dosiek plošných spojov
- Zmiešané komponenty – priechodná a povrchová montáž
Máme bohaté dizajnérske skúsenosti s:
- EMI ochrana
- Dizajn vysokorýchlostného signálu
- Riadenie diferenciálnej impedancie
- Rozloženie BGA s jemným rozstupom
- Dizajn s vysokým prúdom/napätím
- Citlivé analógové obvody
- Dizajn pre vyrobiteľnosť
- Dizajn testovateľnosti
- 3D Modelovanie
Váš popredný dodávateľ dizajnu a rozloženia PCB v Číne
Prostriedky na návrh a úpravu dosiek plošných spojov vytvárajú schémy a dosky plošných spojov (PCB) s počítačovým dizajnom (CAD).
Vyrábajú štandardné súbory Gerber pre priemysel a poskytujú návrhové a montážne schémy zobrazujúce veľkosť dosky, veľkosti otvorov, odolnosť dosky, viacposchodové skladanie a čiastočnú inštaláciu.
Služby návrhu a plánovania dosiek plošných spojov tiež nastavujú nožičky alebo podložky, kde sa diely predávajú na palube. Ďalšie návrhy a úpravy dosiek plošných spojov pomáhajú zákazníkom prerobiť, prerobiť alebo prerobiť existujúce dosky s cieľom zvýšiť efektivitu a znížiť výrobné náklady.
Iné ponúkajú rýchlejšie prototypovanie alebo vykonávajú simulované testy. K dispozícii je dizajn a služby PCB, ktoré umožňujú tvarovanie dosiek plošných spojov. Existujú dva základné spôsoby montáže.
Predajcovia technológie povrchovej montáže (SMT) predávajú koľajnice alebo terminály v hornej časti dosky. Pomocou technologického otvoru (THT) na pripevnenie predmetov vložením predmetov, ktoré vedú do otvorov v doske a potom zložením dráh pozdĺž druhej strany dosky.
Služby v oblasti návrhu a rozloženia PCB špeciálne pre rôzne typy počítačových dosiek.
Kategórie DPS zahŕňajú jednostranné dosky, obojstranné dosky, viacvrstvové dosky, flexibilné dosky a pevné dosky.
Jednostranné dosky uzatvárajú predmety iba na jednej strane podkladu. Obojstranné dosky uzatvárajú predmety na oboch stranách.
Viacvrstvové dosky majú tri alebo viac vrstiev plošných spojov rozdelených do pripojených vrstiev a spojených vnútornými a vonkajšími spojmi. Flexibilné dosky plošných spojov sú zvyčajne vyrobené z polyesterových alebo polyimidových materiálov.
Flex obvody možno použiť na riešenie zložitých problémov s balením a zlepšenie vzhľadu produktu. Pevné flexibilné dosky plošných spojov s dynamickými spojmi.
- Čo je návrh a rozloženie PCB?
- Ako si vybrať softvér na návrh PCB?
- Takže kto presne potrebuje softvér na návrh PCB?
- Najdôležitejšie kritériá pre softvér na návrh PCB
- Pochopte pravidlá návrhu rozloženia PCB
- Ako vytvoriť rozloženie PCB zo schémy?
- Funkcie a proces vysokorýchlostného návrhu a rozloženia PCB
- Čomu venovať pozornosť pri návrhu a usporiadaní PCB
Čo je návrh a rozloženie PCB?
Pred výrobou PCB sa v špecifickom softvéri navrhne rozloženie, ktoré určí, ako bude konečný produkt vyzerať.
Návrhové súbory obsahujú tvar PCB a umiestnenia pre komponenty, ktoré budú neskôr prispájkované na PCB a elektrické spojenie medzi rôznymi podložkami a kolíkmi rôznych komponentov na PCB.
Súbor potrebný na výrobu PCB sa nazýva Gerber súbor (alebo súbory).
Súbory Gerber sú otvorené súbory vektorového formátu ASCII, ktoré obsahujú informácie o každej vrstve fyzickej dosky vášho návrhu PCB.
Objekty na doskách plošných spojov, ako sú medené stopy, priechody, podložky, spájkovacie masky a obrázky sieťotlače, sú všetky reprezentované bleskovým alebo kresleným kódom a definované sériou vektorových súradníc.
Inžiniersky softvér CAM, ktorý výrobca používa na vytvorenie dosiek plošných spojov, využíva výrobné dáta na vytváranie dvojrozmerných alebo trojrozmerných návrhov PCB.
Dostávajú všetky informácie potrebné zo súborov Gerber, aby mohli vyleptať medené vrstvy, vytvoriť podložky komponentov a spojovacie stopy, vyvŕtať všetky potrebné otvory a profilovať dosku na požadovanú veľkosť.
Údaje Gerber sa importujú do týchto CAM systémov na vytvorenie návrhov pre výrobu.
Pri importe sa súbory zodpovedajúcim spôsobom označia, nastavia sa na 0,0, archivujú sa a uložia sa v pôvodnom formáte.
Inžinier bude manipulovať so súbormi pre rozloženie pripravené na výrobu, jednotlivé alebo v rámci poľa. Čistenie je rozhodujúce pre správne spracovanie súborov vo výrobe.
Kontroly návrhových pravidiel sú nastavené na parametre pre typ kontrolovanej DPS.
Manuálne a automatické čistenie sa vykonáva na každej vrstve počas čistenia, ktoré inžinier porovná s archivovanými originálnymi súbormi, aby sa ubezpečil, že nenastali žiadne elektrické zmeny.
Inžinieri sa musia pri manipulácii s údajmi riadiť pokynmi a referenciami uvedenými v súbore Gerber.
Súbor Gerber je vyvinutý tak, že rozpracúva požiadavky v každej fáze vývoja produktu. Tieto súbory sa používajú pre oba procesy: výroba DPS a montáž DPS.
Ako si vybrať softvér na návrh PCB?
K dispozícii je niekoľko programov, ktoré siahajú od jednoduchých a intuitívnych až po vysoko sofistikované. Pohybujú sa od bezplatných alebo lacných až po špičkové/prémiové a prichádzajú so základnými funkciami na vylepšenie funkcií.
Všetky nástroje sú odlišné a jedinečné svojím vlastným spôsobom. V konečnom dôsledku by vaše potreby a preferencie mali riadiť, aký CAD program používate.
Ako už bolo povedané, existujú tri dizajnové balíky PCB, ktoré majú tendenciu byť najobľúbenejšie a považované za najlepšie:
- Návrhár altia
- orol
- kicad
Väčšina hardvérových podnikateľov, startupov a výrobcov však uprednostňuje menej známy dizajn PCB zabalený s názvom DipTrace.
Takže kto presne potrebuje softvér na návrh PCB?
Pozrime sa na typy ľudí, ktorí s najväčšou pravdepodobnosťou potrebujú nástroj na návrh PCB.
Budeme diskutovať o štyroch skupinách ľudí, ktorí pravdepodobne používajú softvér na návrh obvodov, hoci existuje niekoľko ďalších:
Firemní inžinieri – Väčšina etablovaných spoločností si môže ľahko dovoliť minúť tisíce dolárov na softvér. Altium je pre nich asi správna voľba.
Nezávislí inžinieri na voľnej nohe – Pre individuálnych nezávislých inžinierov je DipTrace pravdepodobne najlepšou voľbou, pokiaľ človek nepotrebuje spolupracovať s inými inžiniermi.
Ak je dôležitá spolupráca s inými inžiniermi, pravdepodobne vám bude lepšie altiom.
Inžinieri podnikatelia – Ak máte predchádzajúce skúsenosti s navrhovaním elektroniky (alebo sa chcete naučiť ako), potom môže byť pre vás lepšie navrhnúť svoj produkt sami. Alebo aspoň čo najviac.
DipTrace alebo KiCad je určite tou správnou cestou pre vás.
Elektronickí fanúšikovia a výrobcovia – Ak vyvíjate obvod pre zábavu alebo pre malé zisky, potom eagle alebo KiCad by mohli byť vašou preferovanou voľbou, pretože obaja majú k dispozícii bezplatnú licenciu a majú veľkú komunitu ľudí, ktorí vám pomôžu s akýmikoľvek ťažkosťami. sa môžete stretnúť počas práce na tomto softvéri
Najdôležitejšie kritériá pre softvér na návrh PCB
Pre väčšinu podnikateľov a väčšinu nezávislých inžinierov existuje päť základných kritérií, ktoré sú najdôležitejšie pri výbere softvérového balíka na návrh obvodov:
Používanie musí byť intuitívne – DipTrace je jasným víťazom, pokiaľ ide o intuitívnosť používania.
Pomocou DipTrace budete môcť začať navrhovať svoj okruh takmer okamžite s veľmi minimálnou krivkou učenia.
S DipTrace nemusíte strácať hodiny čítaním nudnej príručky.
Musí byť za primeranú cenu – KiCad je jasným víťazom v tomto segmente, pretože je bezplatný aj otvorený.
DipTrace je tiež jednoducho najdostupnejší dizajnový balík PCB. Je to len polovica ceny Eagle alebo len osmina ceny Altium.
DipTrace má tiež nízku prekážku vstupu, pretože môžete začať s ich lacnou štartovacou verziou a podľa potreby aktualizovať svoju cestu nahor.
Potrebuje mať väčšinu užitočných a najnovších funkcií – tu nie je jasný víťaz a skutočne to závisí od vašich potrieb.
Ale ak skutočne hľadáte nejaké prémiové funkcie, Altium je tou najlepšou voľbou
Dostupné veľké knižnice komponentov – Všetky štyri balíky sa dodávajú s obrovskými knižnicami komponentov. Veľké knižnice sú kritické, pretože vytváranie nových komponentov môže spôsobiť chyby, ktoré nezachytí žiadny z overovacích nástrojov.
Ako už bolo povedané, bez ohľadu na balík si nakoniec budete musieť vytvoriť nejaké vlastné komponenty.
Pretože sú také populárne, Altium a Eagle sú pravdepodobne víťazmi tohto kritéria, pretože výrobcovia komponentov s väčšou pravdepodobnosťou poskytnú knižnicu komponentov pre jeden z týchto dvoch balíkov.
Pochopte pravidlá návrhu rozloženia PCB
Pokyny pre návrh PCB stanovujú osvedčené postupy na zníženie nákladov na vaše dosky a na minimalizáciu rizika chýb vznikajúcich počas výroby.
Rôzne dosky majú rôzne pravidlá, najmä pokiaľ ide o rozstupy, veľkosť stôp a izoláciu napájania.
Výrobcovia majú rôzne požiadavky; pred odoslaním návrhu si nezabudnite prečítať ich vlastné pokyny.
Názvy a formáty súborov sa tiež líšia v závislosti od výrobcov.
Rozloženie DPS
- Zoskupte komponenty dohromady. Napríklad odpory obklopujúce tranzistor vo vašej schéme budú tiež zoskupené na doske plošných spojov.
- Minimálna veľkosť vrtáka by mala byť 15 mil.
- Minimálna veľkosť prstencového prstenca by mala byť 7 mil.
- 7 mil je minimálna veľkosť pre stopy. 8 mil je akceptovateľných. Ak je to možné, snažte sa udržať veľkosť stopy do 10 mil.
- Pre elektrické vedenia použite hrubšie stopy. 12mil=100mA max, 16mil=500mA max atď.
- 7 mil medzi stopami a priestorom je rozumné.
- Vyhnite sa 90-stupňovým rohom. Uprednostňujú sa rovné čiary so 45-stupňovými rohmi.
- Ak je to možné, použite na vrchné/spodné vrstvy rozomletú vrstvu.
Stopy
- Všetky stopy potrebujú referenčný kód. Ak na doske narazíte na časť, ktorá toto nemá, mali by ste ju zmeniť a uložiť knižnicu. Pre diely, ktoré si to vyžadujú, by mala byť definovaná značka XNUMX.
- Všetky stopy potrebujú sieťotlačové indikátory zobrazujúce mechanické veľkosti, rozmery alebo čokoľvek divné na časti.
- Aby sa zabránilo ľahkému odlupovaniu, sieťotlač v rámci stopy alebo dosky by nemala prechádzať cez podložky alebo kov, ktoré budú vystavené.
- Vrchná vrstva komponentov by mala byť označená červeným stredovým krížikom.
- Vrstvy obrysu balíka by mali naznačovať skutočnú veľkosť balíka.
- Vrstva Top Courtyard by mala obsahovať všetky kolíky.
- Pri pridávaní stopy nezabudnite pridať masku na spájkovanie.
- Uistite sa, že každá nová stopa a časť budú mať schematické rozloženie
Ako vytvoriť rozloženie PCB zo schémy?
Schéma je úplne prvou časťou tohto procesu navrhovania PCB.
Je to obrazová reprezentácia, buď napísaná, alebo na počítači, ktorá využíva dohodnuté symboly na popis zapojenia obvodov.
Označuje tiež komponenty, ktoré sa budú používať, a spôsob ich pripojenia. Skutočný dizajn a rozloženie budú založené na tejto schéme.
Správna schéma je nevyhnutná pre každý návrh PCB a je obzvlášť užitočná počas procesu montáže.
Schéma tiež pomáha identifikovať chyby alebo poruchy v obvode a uľahčuje a urýchľuje riešenie problémov.
Obrys tabule:
Obrys dosky určuje fyzický tvar PCB. Dá sa to urobiť na samom začiatku procesu navrhovania alebo na samom konci.
PCB môže mať správny geometrický tvar, napríklad obdĺžnikový alebo kruhový. Alebo môžu byť asymetricky tvarované.
V oboch prípadoch sa obrys stane okrajom DPS. Vo väčšine prípadov je tvar vopred určený a vychádza z puzdra alebo puzdra, do ktorého bude PCB neskôr umiestnená.
Preto je obrys pevný. Ale ak to tak nie je, dizajnér má flexibilitu, aby vytvoril obrys podľa vlastného výberu.
Ak je potrebné dosky pripevniť na miesto pomocou skrutiek, na konkrétnu pozíciu sa umiestnia aj montážne otvory pre ne.
Umiestnenie komponentov:
Potom sú komponenty usporiadané v rámci rozmeru dosky.
Niektoré komponenty, ako sú konektory, USB a ďalšie porty, musia byť na okraji dosky plošných spojov, takže tieto časti sú umiestnené ako prvé.
Potom sa umiestnia zvyšné komponenty, ako sú integrované obvody a ďalšie periférne komponenty. Komponenty sú vo všeobecnosti umiestnené v skupine, aby sa zjednodušil proces smerovania.
routing:
Potom sa začal proces smerovania. Tu sú podložky s rovnakými sieťami spojené dohromady pomocou stôp, ktoré ich spoja elektricky.
Šírka stôp závisí od vlastností siete, ktorú spájajú.
Napríklad tenké stopy používané na spájanie signálových stôp a relatívne hrubšie stopy sa používajú na spájanie napájacích koľajníc.
Uzemňovacie kolíky nie sú v tejto fáze spojené. Ak sa dve stopy krížia, potom sa na ich presmerovanie na inú vrstvu PCB použijú priechody.
Medené lietadlo:
Keď je proces smerovania dokončený, pridajte medenú vrstvu do celého obvodu, ktorá vyplní nevyužité oblasti na povrchu.
Táto medená rovina bude spojená s GND a bude fungovať ako spoločná rovina GND pre všetky komponenty.
Medená rovina na doske plošných spojov má niekoľko výhod. Znižuje vonkajšie rušenie, absorbuje prebytočné teplo atď.
Vykonávanie kontroly kvality
Skontrolujte rozloženie a fyzickú polohu komponentov, ako aj trasy smerovania a vykonajte potrebné úpravy na optimalizáciu obvodu v kontexte všetkých obmedzení návrhu.
Skontrolujte, či sú všetky citlivé obvody a uzly primerane tienené pred všetkými zdrojmi hluku, uistite sa, že medzi kolíky a priechodky bola umiestnená spájkovacia maska a či vrstva sieťotlače jasne a stručne prenáša potrebné detaily.
Získajte spätnú väzbu od ostatných dizajnérov zapojených do projektu a uistite sa, že vediete podrobné zoznamy všetkých zmien implementovaných pri každej iterácii.
Použite Kontrolu pravidiel dizajnu (DRC) ako rámec, aby ste sa vyhli chybám v návrhu, ako aj Kontrolu elektrických pravidiel (ERC) na overenie, či váš návrh spĺňa všetky obmedzenia a špecifikácie.
Pravidlá návrhu a elektrické pravidlá sa môžu líšiť a mali by byť špecifické pre váš projekt.
Nakoniec, akonáhle vaše DRC a ERC potvrdia, že váš návrh je bezchybný, mali by ste si prejsť svoju schému, drôt po drôte, aby ste overili smerovanie každého signálu a ubezpečili sa, že nič nepremeškalo.
Funkcie a proces vysokorýchlostného návrhu a rozloženia PCB
PCB možno považovať za „vysokorýchlostné“, keď k prepínaniu signálu dochádza pri frekvenciách rádovo megahertzov alebo gigahertzov.
V týchto prípadoch je potrebné prijať špecifické pravidlá pre návrh DPS, ktoré sa pridávajú k tým základným, spoločným pre všetky typy dosiek plošných spojov:
- Zahŕňa hluk generovaný rozvodnou sieťou (najmä v prítomnosti spínaných zdrojov energie);
- Znížte presluchy medzi susednými stopami. Keď je frekvencia signálu vysoká, ľahko sa generujú kapacitné presluchy, pretože indukované prúdy majú kapacitnú impedanciu;
- Znížte účinky spôsobené odrazom od zeme (odskok od zeme). Tieto efekty, priamo súvisiace s problémom integrity signálu, sú redukované vhodným definovaním usporiadania PCB a oddelením rôznych častí PCB (napríklad oddelenie medzi logickými a analógovými oblasťami);
- Pokúste sa dosiahnuť čo najlepšie prispôsobenie impedancie;
- Odstránenie prechodného zvonenia, často spôsobeného príliš úzkymi dráhami;
- Poskytnite správnu koncovku pre každú signálnu linku. Tento aspekt spolu s riadením vstupnej, záťažovej a prenosovej impedancie umožňuje eliminovať odraz signálu;
- Vysoký stupeň odolnosti voči elektromagnetickému rušeniu (EMI), vedenému aj vyžarovanému.
Pri usporiadaní vysokorýchlostných a RF obvodov sa uistite, že vaše umiestnenie zodpovedá signálovým dráham uvedeným v schéme.
Vysokorýchlostné obvody sú závislé od krátkych priamych stôp medzi kolíkmi v rámci signálovej cesty a nechcete, aby sa tieto stopy túlali po doske skôr, ako sa spoja.
Na druhej strane veľké dátové a pamäťové zbernice budú musieť byť vyrovnané v dĺžke, čo často znamená, že niektoré z týchto liniek budú musieť byť predĺžené.
V tomto prípade musíte vyčleniť dostatok priestoru na doladenie dĺžok nameraných stôp na správne hodnoty.
Ďalším hľadiskom je správne usporiadanie vašich napájacích a pozemných sietí.
Niektoré komponenty musia byť umiestnené vo vyhradených oblastiach napájania alebo uzemňovacej roviny, aby sa izoloval ich hluk od citlivého vysokorýchlostného smerovania.
Tiež musíte umiestniť obtokové kondenzátory vedľa každého napájacieho kolíka integrovaného obvodu a držať ich čo najbližšie.
Ďalším kritickým problémom je uistiť sa, že vysokorýchlostné prenosové vedenia nie sú vedené cez rozvody napájania a uzemnenia.
Tieto stopy potrebujú súvislú rovinu pre spiatočnú cestu a rozdelenie vytvorí kaňon, ktorý nemôže prekročiť.
To môže spôsobiť problémy s EMI, ktoré zničia výkon integrity signálu dizajnu.
RF smerovanie zavedie úplne nový súbor požiadaviek na to, ako vytvoríte svoje stopy.
Niektoré z topológií sledovania budú veľmi odlišné od toho, na čo ste zvyknutí, aby ste vytvorili správnu veľkosť a tvar.
Budete tiež pridávať ďalšie priechody na tienenie a zväčšovať šírku a priestor, čo všetko bude vyžadovať viac miesta.
Ďalším aspektom vysokorýchlostných a RF dizajnov je ich vrstvenie.
Je dôležité presne nakonfigurovať vrstvy a materiály v stohu, aby podporovali vysokorýchlostné a vysokofrekvenčné mikropáskové a páskové smerovanie.
Úspech vášho vysokorýchlostného a RF smerovania PCB závisí od mnohých faktorov.
Patrí medzi ne dodržiavanie smerníc pre vysokorýchlostné usporiadanie, aby sa správne smerovali dĺžky stôp vysokorýchlostných a RF PCB.
Dôležité je aj to, ako si dopredu naplánujete smerovanie RF PCB, ako aj jednoduché navrhnutie základných obvodov vašej dosky, napríklad ako pripojiť relé do obvodu.
Pozrime sa bližšie na niektoré z týchto detailov.
Smerujte vysokorýchlostné signály cez pevnú základnú rovinu
Spravidla je najvýhodnejšie mať spoločnú základnú rovinu pod signálovými stopami.
Na dosiahnutie najlepších výsledkov by mal dizajnér začleniť aspoň štvorvrstvovú dosku plošných spojov.
Štvorvrstvová doska plošných spojov umožňuje venovať jednu z vnútorných vrstiev úplnej základnej rovine.
Základná rovina je medený plech, ktorý tvorí jednu z vrstiev PCB a pokrýva celú plochu jednej z vrstiev PCB.
To zaisťuje minimálnu impedanciu medzi akýmikoľvek dvoma uzemňovacími bodmi na doske plošných spojov. Táto základná rovina by nikdy nemala byť porušená smerovaním akýchkoľvek stôp v nej.
Počas smerovania udržujte ohyby 135⁰
Pri smerovaní vysokorýchlostných signálov by ohyby mali byť minimálne. Ak sú potrebné ohyby, mali by sa použiť ohyby 135° namiesto 90°. Pri 90 stupňoch veľmi rýchle ostré hrany fungujú ako anténa.
Zväčšite vzdialenosť medzi signálmi, aby ste znížili presluchy
Medzi stopami by sa mala udržiavať minimálna vzdialenosť, aby sa minimalizovali presluchy.
Úroveň presluchu závisí od dĺžky a vzdialenosti medzi dvoma stopami.
V niektorých oblastiach smerovanie stôp dosahuje úzke miesto, kde sú stopy bližšie, než je žiaduce.
V takýchto situáciách by sa mala zväčšiť vzdialenosť medzi signálmi mimo úzkeho miesta.
Aj keď je splnená minimálna požiadavka, vzdialenosť sa môže ešte trochu zväčšiť.
Diferenciálne signálové stopy by mali byť smerované v pároch
Pri smerovaní vysokorýchlostných diferenciálnych párov paralelne medzi sebou by sa medzi nimi mala udržiavať konštantná vzdialenosť.
Táto vzdialenosť pomáha dosiahnuť špecifikovanú diferenciálnu impedanciu.
Dizajnér by mal minimalizovať oblasť, v ktorej sa zväčšuje špecifikovaná vzdialenosť v dôsledku podložiek. Diferenciálne páry by mali byť vedené symetricky.
Zahrňte prispôsobenie dĺžky na dosiahnutie časového oneskorenia
Vysokorýchlostné rozhrania majú dodatočné požiadavky týkajúce sa času príchodu do cieľa známeho ako hodinový posun medzi rôznymi stopami a pármi signálov.
Napríklad vo vysokorýchlostnej paralelnej zbernici musia všetky dátové signály prísť v určitom časovom období, aby sa splnili požiadavky prijímača na čas nastavenia a zdržania.
Konštruktér DPS by mal zabezpečiť, aby sa neprekročilo takéto povolené zošikmenie. Na dosiahnutie tejto požiadavky je potrebné prispôsobenie dĺžky.
Oddelené analógové a digitálne pozemné roviny na zníženie šumu
Definovanie samostatného prístupu analógových a digitálnych uzemňovacích častí uľahčuje v schéme určiť, ktoré komponenty a kolíky by mali byť pripojené k digitálnemu uzemneniu a ktoré k analógovej uzemňovacej časti. Tieto druhy návrhov môžu byť smerované umiestnením dvoch rôznych zemných plôch ako referenčných. Dve roviny by mali byť umiestnené presne.
Vyhnite sa horúcim miestam umiestnením priechodov do mriežky
Signálové priechody vytvárajú dutiny v napájacej a uzemňovacej rovine.
Nesprávne umiestnenie priechodov môže vytvoriť rovinné oblasti, v ktorých sa zvýši hustota prúdu.
Tieto oblasti sa nazývajú horúce miesta. Týmto horúcim miestam sa treba vyhnúť. Najlepším riešením je umiestniť priechody do mriežky, ktorá ponecháva medzi priechodmi dostatok priestoru na to, aby prešlo elektrónkové lietadlo.
Podľa palcového pravidla umiestňujte priechody 15 míľ od seba všade, kde je to možné.
Čomu venovať pozornosť pri návrhu a usporiadaní PCB
Inžinieri majú tendenciu venovať najväčšiu pozornosť obvodom, najnovším komponentom a kódu ako dôležitým súčastiam elektronického projektu, ale niekedy sa zanedbáva kritický komponent elektroniky, rozloženie PCB. Zlé usporiadanie PCB môže spôsobiť problémy s funkciou a spoľahlivosťou.
Usporiadanie komponentov
Niekedy otáčanie komponentov jednoducho nestačí. Keď sa to stane, je dôležité prísť na situáciu s trochou stratégie, pokiaľ ide o usporiadanie komponentov.
Kaskádové komponenty hrajú dôležitú úlohu v mnohých možnostiach návrhu PCB.
Ich správne usporiadanie však môže byť náročné. Udržujte ich blízko seba a uistite sa, že sú na doske v poradí. Okamžite to odstráni problém pokusov o smerovanie stôp po celej ploche, aby sa spojili kaskádové komponenty umiestnené v rôznych oblastiach.
Použitie PCB ako chladiča
Umiestnite extra meď okolo komponentu pre povrchovú montáž, aby ste získali dodatočnú plochu na efektívnejšie odvádzanie tepla.
Niektoré katalógové listy komponentov (najmä výkonové diódy a výkonové MOSFETy alebo regulátory napätia) obsahujú pokyny na použitie plochy PCB ako chladiča.
Používajte Vias rozumne
Prechody môžu byť použité na prenos tepla z jednej strany PCB na druhú.
To je obzvlášť užitočné, keď je PCB namontovaná na chladiči na šasi, ktoré môže ďalej odvádzať teplo.
Veľké priechody prenášajú teplo efektívnejšie ako malé priechody. Mnohé priechody prenášajú teplo efektívnejšie ako jeden priechod a znižujú prevádzkovú teplotu komponentov. Nižšie prevádzkové teploty prispievajú k vyššej spoľahlivosti.
Udržujte znížený hluk
Šum signálu môže byť problematický, pokiaľ ide o niektoré stopy.
Avšak umiestnenie vysokofrekvenčných signálov nesúcich stopy príliš blízko pri sebe môže tieto signály spájať, čím sa zvyšuje šum a môže sa vytvárať problémy so stopami, kde nie je žiaduci šum.
Aby ste predišli tomuto problému, uistite sa, že rušivé digitálne stopy držíte ďalej od analógových.
Čo je to schéma zapojenia?
Schematický diagram je grafické znázornenie elektronických obvodov alebo systémov, ktoré sú navzájom spojené, aby sprostredkovali funkciu obvodu. Diagram zobrazuje dôležité informácie, ako sú elektronické symboly, čísla dielov, pripojenia, hodnoty komponentov a ďalšie.
Čo je to obvodový simulátor?
Simulátor obvodov vám umožňuje testovať a analyzovať správanie vášho obvodu pre rôzne podmienky vo virtuálnom prostredí. Môžete otestovať výstup, šum, šírku pásma a výnos, aby sme vymenovali aspoň niektoré. To vám pomôže ušetriť náklady a čas potrebný na vývoj.
Prečo potrebujem navrhnúť Break-away Rails (Break-away Tabs)?
Ak je vzdialenosť medzi okrajom dosky a medenými prvkami menšia ako 3.5 mm (138 mil), alebo je potrebné, aby boli vaše dosky z nejakého dôvodu panelované, na dvoch dlhších rovnobežných okrajoch musia byť pridané odlamovacie lišty. dosky, aby sa zabezpečilo, že dosky môžu byť zostavené strojom SMT.
Prečo musím penalizovať svoje dosky?
Panelizácia je potrebná, keď je rozmer vašej dosky plošných spojov menší ako 50 mm x 100 mm, alebo ak má vaša doska akýkoľvek tvar (kruhový alebo nepárny tvar) iný ako obdĺžnik, vaše dosky musia byť na výrobu panelované v poli.
Môžete pred-panelizovať na vašej strane, alebo vás môžeme tiež penalizovať. V druhom prípade vám pred začatím výroby pošleme súbor panelizácie späť na schválenie. Panelizácia je MUSÍ, ak vaše dosky plošných spojov budú na montáž používať stroje na povrchovú montáž.
Čo ovplyvňuje impedanciu?
Faktory, ktoré ovplyvňujú tolerancie impedancie PCB, zahŕňajú obsah živice a toleranciu materiálov a výšku a šírku stopy v hornej a dolnej časti dosky.
Ako vyberiem hrúbku materiálu?
Pri výbere materiálov myslite na to, že počítame s konečnou hrúbkou vylisovania, ktorú od predimpregnovaného laminátu očakávame. Závisí to od množstva živice v predimpregnovanom lamináte, percenta medenej plochy a hrúbky priľahlých medených vrstiev.
Aké súbory potrebujete?
Väčšina výrobcov štandardne akceptuje formát súboru Gerber RS-274X. (Poznámka: Formát 274D nie je akceptovaný) Niektoré akceptujú aj nasledujúce súbory rozloženia:*.ODB++, PROTEL *.PCB/ *.PCBDOC EAGLE *.BRD (DÔLEŽITÉ: Uveďte svoju verziu Eagle, aby ste sa vyhli chybám pri konverzii).
Záver:
Ako technológia pokročila, frekvencia signálov, vrátane digitálnych signálov, sa prudko zvýšila.
Pochopenie šírenia signálu sa pre inžinierov stáva čoraz viac nevyhnutnosťou.
Analógové aj digitálne disciplíny sa pri vysokých rýchlostiach veľmi zreteľne prekrývajú, napriek tomu sa už niekoľko desaťročí vyučujú ako samostatné svety (aspoň pre vysokoškolákov).
Navrhovanie úspešného rozloženia PCB môže byť jednoduché (pre jednoduchý obvod) alebo intenzívna veda pokrývajúca niekoľko disciplín s potenciálom extrémnej zložitosti.
Rozloženie dosky plošných spojov môže byť zložité, keď sa riadi požiadavkami na produkt (napr. veľkosť), viacerými vrstvami, mnohými a rôznymi komponentmi a rôznymi typmi signálov (napr. vysokorýchlostné, nízkonapäťové, vysokonapäťové, digitálne, analógové atď.), ktoré musí úspešne koexistovať na rovnakej doske.
Napokon, súčasťou procesu návrhu PCB sú aj predpisy a environmentálne normy.
Vytváranie dobre fungujúcich PCB je veda aj umenie.
Tento článok sotva poškriabe povrch, ale možno vám poskytne predstavu o oblastiach, ktoré musíte dôkladne preskúmať.