Progettazione PCB - Che cosa è la progettazione PCB?

Il circuito stampato si riferisce all'uso del software di automazione elettronica di progettazione (EDA) per progettare il circuito stampato e progettare il layout e il collegamento del circuito del circuito stampato (PCB). Il design del PCB si riferisce principalmente alla progettazione del layout, che deve considerare il layout delle connessioni esterne. Vari fattori come layout ottimizzato dei componenti elettronici interni, layout ottimizzato dei collegamenti metallici e dei fori passanti, protezione elettromagnetica, dissipazione termica, ecc I circuiti stampati sono un componente importante dei prodotti elettronici, che possono collegare componenti elettronici e trasmettere segnali attraverso i fili.

Come progettare un PCB?

La progettazione richiede diverse impostazioni di punti in diverse fasi e grandi punti di griglia possono essere utilizzati per il layout del dispositivo durante la fase di layout; Per i dispositivi di grandi dimensioni come IC e connettori non di posizionamento, è possibile selezionare una precisione della griglia di 50-100 mil per il layout, mentre per i piccoli dispositivi passivi come resistenze, condensatori e induttori, è possibile utilizzare una precisione della griglia di 25 mil per il layout. L'accuratezza dei punti di griglia di grandi dimensioni è vantaggiosa per l'allineamento del dispositivo e l'estetica del layout.

1. Regole di layout PCB

1) In generale, tutti i componenti dovrebbero essere disposti sullo stesso lato del circuito stampato. Solo quando i componenti dello strato superiore sono troppo densi possono essere posizionati sullo strato inferiore alcuni dispositivi di generazione di calore altamente limitati e bassi, come resistenze del chip, condensatori del chip e IC del chip.

2) Sulla premessa di garantire le prestazioni elettriche, i componenti dovrebbero essere posizionati su una griglia e disposti parallelamente o perpendicolarmente l'uno all'altro, per essere puliti e belli. In generale, i componenti non possono sovrapporsi; La disposizione dei componenti dovrebbe essere compatta e i componenti dovrebbero essere distribuiti uniformemente e densamente distribuiti in tutto il layout.

3) La distanza minima tra i modelli adiacenti del cuscinetto di saldatura di diversi componenti sul circuito stampato dovrebbe essere almeno 1MM.

4) La distanza dal bordo del circuito stampato è generalmente non inferiore a 2 mm. La forma migliore del circuito stampato è rettangolare e il rapporto di aspetto è 3: 2 o 4: 3. Quando la dimensione del circuito stampato è superiore a 200 mm per 150 mm, deve essere considerata la resistenza meccanica che il circuito stampato può sopportare.

2. Capacità di layout PCB

Nella progettazione del layout di un PCB, è necessario analizzare le unità del circuito stampato e progettare il layout in base alle loro funzioni. Quando si stabiliscono tutti i componenti del circuito, devono essere seguiti i seguenti principi:

1) Disporre le posizioni di ogni unità di circuito funzionale secondo il flusso del circuito, rendendo il layout conveniente per il flusso del segnale e mantenendo il segnale nella stessa direzione il più possibile.

2) Layout intorno ai componenti principali di ogni unità funzionale come il centro. I componenti dovrebbero essere disposti in modo uniforme, integrale e compatto sul PCB, minimizzando e accorciando il più possibile i cavi e le connessioni tra ogni componente.

3) Per i circuiti che operano ad alte frequenze, si dovrebbero considerare i parametri di distribuzione tra i componenti. Generalmente, i circuiti dovrebbero essere disposti in parallelo con i componenti per quanto possibile, il che non è solo esteticamente piacevole, ma anche facile da assemblare e saldare, rendendo facile la produzione in serie.

3. Punti di progettazione PCB

Progettazione del layout

Nel PCB, i componenti speciali si riferiscono a componenti chiave nella parte ad alta frequenza, componenti centrali nel circuito, componenti facilmente disturbati, componenti ad alta tensione, componenti con alta generazione di calore e alcuni componenti eterosessuali. Le posizioni di questi componenti speciali devono essere attentamente analizzate e il layout del nastro dovrebbe soddisfare i requisiti delle funzioni del circuito e delle esigenze di produzione. Posizionamento improprio di essi può causare problemi di compatibilità del circuito e problemi di integrità del segnale, portando così al fallimento della progettazione del PCB.

Quando si progetta come posizionare componenti speciali, la prima considerazione è la dimensione del PCB. Kuaishou ha sottolineato che quando la dimensione del PCB è troppo grande, la linea di stampa è lunga, l'impedenza aumenta, la capacità anti-essiccazione diminuisce e il costo aumenta anche; Quando è troppo piccolo, la dissipazione del calore è scarsa e le linee adiacenti sono facilmente disturbate. Dopo aver determinato la dimensione del PCB, determinare la posizione quadrata dei componenti speciali. Infine, disporre tutti i componenti del circuito in base alle unità funzionali.

La posizione dei componenti speciali dovrebbe generalmente seguire i seguenti principi quando si stabilisce:

1) Cercare di abbreviare il più possibile la connessione tra componenti ad alta frequenza e cercare di ridurre i loro parametri di distribuzione e le interferenze elettromagnetiche tra loro. I componenti suscettibili di interferenze non dovrebbero essere troppo vicini l'uno all'altro e l'ingresso e l'uscita dovrebbero essere tenuti il più lontano possibile.

2) Alcuni componenti o fili possono avere differenze di potenziale elevate e la loro distanza dovrebbe essere aumentata per evitare cortocircuiti accidentali causati dalla scarica. I componenti ad alta tensione devono essere tenuti fuori dalla portata il più possibile.

3) I componenti che pesano oltre 15G possono essere fissati con le staffe e quindi saldati. Tali componenti pesanti e caldi non dovrebbero essere posizionati sul circuito stampato, ma sulla piastra inferiore della scatola principale e dovrebbero essere considerati i problemi di dissipazione del calore. I componenti termosensibili devono essere tenuti lontani dai componenti riscaldanti.

4) Per la disposizione dei componenti regolabili come un potenziometro, bobina di induttanza regolabile, condensatore variabile, microinterruttore, ecc., dovrebbero essere considerati i requisiti strutturali dell'intera scheda. Alcuni interruttori spesso utilizzati dovrebbero essere collocati in luoghi facilmente accessibili alle mani se la struttura lo consente. Il layout dei componenti deve essere bilanciato, con densità appropriata e non deve essere top-heavy.

Ordine di collocamento

1) Posizionare i componenti che corrispondono strettamente alla struttura, come prese di corrente, indicatori luminosi, interruttori, connettori, ecc.

2) Posizionare componenti speciali quali componenti di grandi dimensioni, componenti pesanti, componenti di riscaldamento, trasformatori, IC, ecc.

3) Posizionare piccoli componenti.

Controllo layout

1) La dimensione del circuito stampato corrisponde alle dimensioni di lavorazione richieste dal disegno?

2) Il layout dei componenti è equilibrato, ordinato e completamente disposto?

3) Se ci sono conflitti a tutti i livelli. I componenti, le cornici e i livelli che richiedono la serigrafia sono ragionevoli?

4) I componenti comunemente usati sono convenienti da usare? Come interruttori, schede plug-in inserite nelle apparecchiature, componenti che devono essere sostituiti frequentemente, ecc.

5) La distanza tra componenti sensibili termicamente e componenti riscaldanti è ragionevole?

6) La dissipazione del calore è buona?

7) Il problema dell'interferenza della linea deve essere considerato?

La progettazione PCB è la base per collegare componenti elettronici ed è la chiave per raggiungere le funzioni del sistema elettronico. Se il design del PCB non è ragionevole, la funzionalità dell'intero sistema elettronico sarà influenzata. La progettazione PCB può anche aiutarci a controllare meglio i parametri dei componenti elettronici, come alimentazione, segnale e alimentazione elettrica. La progettazione PCB può anche aiutarci a controllare meglio la qualità dei prodotti elettronici, migliorando così l'affidabilità e la sicurezza del prodotto.