Informacja

Wytyczne dotyczące projektowania PCB

Wytyczne dotyczące projektowania PCB


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Obwód drukowany, projekt PCB, jest jednym z najważniejszych elementów konstrukcyjnych w ramach projektowania produktu elektronicznego. W większości przypadków inżynier projektujący sprzęt elektroniczny zaprojektuje obwód, a następnie specjalista od układu PCB wykona układ i projekt PCB na podstawie schematu dostarczonego za pomocą systemu CAD PCB.

Układ i projekt PCB to specjalistyczna umiejętność wymagająca znajomości nie tylko oprogramowania do projektowania PCB i systemu CAD PCB, ale także różnorodnych standardów i technik stosowanych w celu zapewnienia pomyślnego przeniesienia podstawowego projektu obwodu na ogólną płytkę drukowaną, która mogą być wytwarzane w środowisku produkcji obwodów elektronicznych.

Aby płytka drukowana mogła zostać zaprojektowana w sposób zadowalający, często pomocne jest posiadanie pewnych wskazówek, których można przestrzegać, chociaż nic nie jest w stanie zastąpić doświadczenia.

Wytyczne dotyczące projektowania PCB

Istnieje wiele pomysłów i wskazówek, które można opracować w celu zaprojektowania i rozmieszczenia PCB. Poniższa lista obejmuje kilka z nich. Oczywiście jest ich więcej, a poniższa lista wskazówek dotyczących projektowania PCB nie powinna być traktowana jako pełna lista.

Aby łatwiej było przestrzegać wytycznych projektowania PCB, wytyczne podzielono na sekcje:

  • Wytyczne dotyczące projektowania ograniczeń tablicy - te, które obejmują początkowe ograniczenia na tablicy
  • Ogólne wytyczne dotyczące projektowania układu
  • Wytyczne związane z płaszczyznami lub warstwami
  • Wytyczne dotyczące projektowania torów
  • Problemy termiczne
  • Uwagi dotyczące integralności sygnału i częstotliwości radiowej

Stanowią one niektóre z głównych obszarów do rozważenia przy projektowaniu PCB. W przypadku niektórych projektów niektóre wytyczne dotyczące projektowania PCB będą ważniejsze niż inne i często trzeba będzie dokonać osądów, aby zrównoważyć jedno wymaganie z drugim.

Wytyczne dotyczące projektowania obwodów drukowanych ograniczeń płytki

Niniejsze wytyczne dotyczące projektowania PCB są związane z ograniczeniami całej płytki: - rozmiar, kształt i niektóre czynniki, które mają wpływ na ogólny projekt lub koncepcję PCB. To powinny być jednymi z pierwszych czynników, którymi należy się zająć.

  • Wybierz punkty odniesienia, które odpowiadają procesowi produkcyjnemu. Zwykle konieczne jest posiadanie otworów lub punktów odniesienia na płycie. Są one używane do podnoszenia i umieszczania maszyn oraz osprzętu testowego. Powinny być dobrane tak, aby pasowały do ​​procesu produkcji PCB. Często mogą to być otwory na osprzęt, ale mogą też być skrzyżowanymi znakami dla czujników optycznych. Muszą być wolne od elementów i nie mogą być zasłonięte.
  • Zapewnij odpowiednią powierzchnię dla obwodu Często wymiary płytki będą określone przez całkowity rozmiar produktu, ale przed rozpoczęciem projektowania PCB należy oszacować rozmiar płytki i czy może pomieścić komponenty i ich ścieżki.
  • Określ liczbę wymaganych warstw Rozsądnie jest określić liczbę warstw ścieżek, które są potrzebne w obwodzie drukowanym na początku projektowania. Dodatkowe warstwy zwiększają koszty produkcji, ale mogą oznaczać, że tory można dostosować. Złożone projekty mogą mieć wiele ścieżek, a ich trasowanie może nie być możliwe, jeśli nie są dostępne wystarczające warstwy.
  • Rozważ metodę montażu płyty Na początku projektu należy zastanowić się, w jaki sposób zostanie zamontowana płytka drukowana. Różne metody montażu mogą wymagać pozostawienia wolnych miejsc na różnych obszarach lub mogą zajmować różne obszary deski.

Ogólne wytyczne dotyczące projektowania układu PCB

Te wytyczne projektowe PCB powinny być rozpatrzone przed rozpoczęciem głównego projektu obwodu. W praktyce powinny to być jedne z pierwszych elementów rozmieszczenia komponentów.

  • Narysuj i ogólny plan rozmieszczenia różnych obszarów toru Jedną z pierwszych części układu obwodu jest sporządzenie zgrubnego planu rozmieszczenia głównych komponentów i obszarów komponentów. W ten sposób można ocenić krytyczne przebiegi torów wraz z oceną najwygodniejszego projektu

Wytyczne projektowania PCB związane z zastosowanymi płaszczyznami lub warstwami

Powszechną praktyką jest stosowanie pełnej warstwy lub płaszczyzny do uziemienia lub szyn zasilających. Najbardziej efektywne sposoby ich wykorzystania muszą być uwzględnione na wczesnym etapie projektowania PCB.

  • Zastanów się, czy pełne samoloty będą używane do zasilania, ziemi itp Powszechną praktyką jest używanie kompletnej płaszczyzny na ziemi i niektórych głównych szynach zasilających. Ma to zalety pod względem hałasu i obecnych możliwości.
  • Unikaj samolotów częściowych Rozsądnie jest unikać pozostawiania dużych luk w płaszczyznach ziemi lub samolotach mocy lub posiadania częściowych płaszczyzn w określonym obszarze planszy. Mogą one powodować naprężenia w płycie, które mogą prowadzić do wypaczenia podczas wytwarzania czystej płyty lub później, gdy płyta nagrzewa się podczas procesu lutowania. Wypaczenie po dodaniu elementów do montażu powierzchniowego może prowadzić do pęknięć elementów, a tym samym do wysokiego wskaźnika awarii funkcjonalnych.

Wytyczne dotyczące projektowania torów

Należy wziąć pod uwagę aspekty ścieżek na samej płytce drukowanej na wczesnym etapie, ponieważ konieczne może być dokonanie kompromisów.

  • Określ standardową szerokość toru, która ma być używana Konieczne jest wyważenie standardowego rozmiaru toru, który ma być zastosowany w projekcie. Jeśli ścieżki są zbyt wąskie i zbyt blisko siebie, istnieje większe prawdopodobieństwo wystąpienia krótkich. Dodatkowo, jeśli są one zbyt szerokie i zbyt daleko od siebie, może to ograniczyć liczbę ścieżek w danym obszarze, a to może wymusić użycie dodatkowych płaszczyzn w płytkach, aby zapewnić możliwość trasowania projektu PCB.
  • Rozważ rozmiar toru dla linii przewodzących prąd Cienkie ścieżki używane w dzisiejszych płytkach drukowanych mogą przenosić tylko ograniczony prąd. Należy wziąć pod uwagę rozmiar toru dla wszystkich szyn zasilających, a nie sygnały niskiego poziomu. Poniższa tabela przedstawia niektóre szerokości ścieżek lub wzrost temperatury o 10 stopni C dla płyt miedzianych o różnej grubości.

Zalecany maksymalny prąd dla ścieżek PCB
obecny
(Ampery)
Szerokość na 1 uncję deski
(Tysiące)
Szerokość dla płyty 2 oz
(Tysiące)
1105
22015
35025
  • Ustal stosunek i rozmiar padu płytki drukowanej do otworu Na początku projektowania PCB konieczne będzie określenie wymiarów podkładki i otworu. Zwykle stosuje się stosunek około 1,8: 1 (podkładka: otwór), chociaż czasami jako miarę stosuje się podkładkę o 0..5 mm większą niż otwór. Pozwala to na tolerancje wiercenia otworów itp. Producent gołej płytki będzie mógł doradzić w zakresie standardów wymaganych do ich procesu. Współczynnik staje się ważniejszy, gdy zmniejsza się rozmiar klocków i otworów, i jest szczególnie ważny w przypadku otworów przelotowych.
  • Określ kształty płytek PCB Biblioteki komponentów powiązane z systemami PCB CAD będą zawierały biblioteki schematów i footprintów PCB dla różnych komponentów. Jednak mogą się one różnić w zależności od procesu produkcyjnego. Zwykle muszą być duże do lutowania na fali niż do lutowania rozpływowego w podczerwieni. Dlatego proces produkcyjny musi zostać określony przed rozpoczęciem projektowania, aby można było wybrać optymalne rozmiary podkładek i zastosować je w systemie PCB CAD, a tym samym na samej płytce drukowanej.

Problemy termiczne

Chociaż w przypadku wielu mniejszych płytek drukowanych problemy termiczne nie stanowią problemu, przy wyższych prędkościach przetwarzania i wyższych gęstościach komponentów w przypadku nowoczesnych płytek drukowanych, problemy termiczne często mogą stać się znaczącą przeszkodą.

  • Pozostaw wystarczająco dużo miejsca na chłodzenie wokół gorących elementów Komponenty, które rozpraszają duże ilości ciepła, mogą wymagać dodatkowej przestrzeni wokół nich. Zapewnij wystarczającą ilość miejsca na radiatory, które mogą być wymagane.

Uwagi dotyczące integralności sygnału i częstotliwości radiowej

Istnieje wiele problemów związanych z projektowaniem PCB związanych z integralnością sygnału, RF i EMC. Wiele sposobów uniknięcia problemów wiąże się ze sposobem trasowania torów.

  • Unikaj bieżni równoległych Ścieżki, które biegną równolegle na dowolnej długości, będą miały wyższy poziom przesłuchów, a sygnały na jednej ścieżce pojawią się na drugiej. Przesłuchy mogą prowadzić do różnorodnych problemów w obwodzie i może być bardzo trudne do wyeliminowania po zaprojektowaniu i zbudowaniu płytki drukowanej.
  • Kiedy tory muszą się przeciąć, należy je przecinać pod kątem prostym Aby zmniejszyć poziom generowanych przesłuchów, gdy dwie linie sygnałowe muszą się przeciąć, powinny przecinać się pod kątem prostym, aby zmniejszyć poziom pojemności i wzajemnej indukcyjności między dwiema liniami.

Istnieje wiele wskazówek dotyczących projektowania PCB, które można udokumentować. Przedstawione tutaj wytyczne dotyczące projektowania PCB to tylko kilka z wielu, które można by opracować, ale mogą one stanowić podstawę zestawu wytycznych, które można zastosować w ogólnym projektowaniu PCB.


Obejrzyj wideo: Miedziane tulejki metalizacja otworów PCB domowym sposobem (Może 2022).