Thông tin PCB - Làm thế nào để thiết kế bảng layout?

Bảng bố trí PCB phụ thuộc rất nhiều vào cấu trúc vật lý của bảng: lắp ráp qua lỗ, công nghệ gắn trên bề mặt (SMT) hoặc kết hợp cả hai.

Bố trí bảng dòng

Bộ biên tập dòng nhắc thiết lập bố trí bảng

Thiết kế đòi hỏi các thiết lập lưới khác nhau ở các giai đoạn khác nhau, nơi bạn có thể bố trí thiết bị bằng cách sử dụng các điểm lưới lớn hơn. Đối với các thiết bị lớn như IC và đầu nối không định vị, độ chính xác cổng 50-100 mils có thể được chọn để bố trí, trong khi đối với các thiết bị nhỏ thụ động như điện trở, tụ điện và cuộn cảm, độ chính xác lưới 25 mils có thể được bố trí. Độ chính xác của các điểm lưới lớn có lợi cho căn chỉnh thiết bị và bố trí đẹp.

Quy tắc bố trí hội đồng quản trị

1. Nói chung, tất cả các thành phần nên được bố trí ở cùng một bên của bảng. Một số thiết bị có chiều cao hạn chế và nhiệt lượng thấp có thể được đặt ở tầng dưới, chẳng hạn như điện trở chip, tụ điện chip, IC chip, v.v., chỉ khi các thành phần trên cùng quá dày đặc.

2. Dưới tiền đề đảm bảo tính chất điện, các thành phần nên được đặt trên một lưới và sắp xếp song song hoặc theo chiều dọc với nhau để gọn gàng và đẹp. Nói chung, các thành phần không cho phép chồng chéo; Các thành viên phải được sắp xếp gọn gàng và các thành viên phải được phân phối đều và dày đặc trong toàn bộ bố cục.

3. Khoảng cách tối thiểu giữa các mẫu pad liền kề cho các thành phần khác nhau trên bảng mạch phải ít nhất 1MM.

4. Khoảng cách từ cạnh bố trí bảng mạch thường không nhỏ hơn 2MM. Hình dạng tốt nhất của bảng mạch là hình chữ nhật với tỷ lệ khung hình 3: 2 hoặc 4: 3. Khi kích thước bề mặt của bảng lớn hơn 200MM × 150MM, độ bền cơ học mà bảng có thể chịu được nên được xem xét.

Công nghệ bố trí bảng mạch

Trong thiết kế bố cục của PCB, cần phải phân tích các đơn vị của bảng và thiết kế bố cục theo chức năng của chúng. Khi sắp xếp tất cả các thành phần của mạch, cần tuân theo các nguyên tắc sau.

1. Sắp xếp vị trí của từng đơn vị mạch chức năng theo quy trình mạch để bố trí thuận tiện cho luồng tín hiệu và giữ tín hiệu theo cùng một hướng càng nhiều càng tốt.

2. Bố trí tập trung vào các thành phần cốt lõi của từng đơn vị chức năng. Các thành phần phải được sắp xếp đồng đều, toàn bộ và nhỏ gọn trên PCB, giảm và rút ngắn dây dẫn và kết nối giữa mỗi thành phần càng nhiều càng tốt.

3. Đối với mạch hoạt động ở tần số cao, các thông số phân phối giữa các thành phần nên được xem xét. Nói chung, mạch nên được sắp xếp song song với các thành phần càng nhiều càng tốt, vì vậy nó không chỉ đẹp mà còn dễ lắp đặt và sản xuất hàng loạt.

Các thành phần đặc biệt và thiết kế bố cục

Các thành phần đặc biệt và thiết kế bố cục trong PCB đề cập đến các thành phần chính của phần tần số cao, các thành phần cốt lõi trong mạch, các thành phần dễ bị nhiễu, các thành phần điện áp cao, các thành phần được tạo ra bởi nhiệt độ cao và một số thành phần khác giới. Vị trí của các bộ phận đặc biệt này cần được phân tích cẩn thận để đảm bảo bố cục đáp ứng các yêu cầu về chức năng mạch và nhu cầu sản xuất. Chúng được đặt không đúng cách có thể dẫn đến các vấn đề về khả năng tương thích mạch và các vấn đề về tính toàn vẹn tín hiệu, có thể dẫn đến thiết kế PCB thất bại.

Điều đầu tiên cần xem xét khi thiết kế cách đặt các thành phần đặc biệt là kích thước của PCB. Khi kích thước PCB quá lớn, dòng in dài, trở kháng tăng, khả năng chống khô giảm, chi phí cũng tăng; Khi nó quá nhỏ, tản nhiệt kém và các đường liền kề dễ bị nhiễu. Sau khi xác định kích thước của PCB, xác định vị trí vuông của các bộ phận đặc biệt. Cuối cùng, tất cả các thành phần của mạch được sắp xếp theo đơn vị chức năng.

Khi sắp xếp, vị trí của các bộ phận đặc biệt thường phải tuân theo các nguyên tắc sau:

1. Giảm thiểu kết nối giữa các thành phần tần số cao, giảm thiểu các thông số phân phối và nhiễu điện từ lẫn nhau. Các thành phần dễ bị nhiễu không nên quá gần nhau, đầu vào và đầu ra nên càng xa càng tốt.

2. Một số bộ phận hoặc dây có thể có sự khác biệt tiềm năng cao và khoảng cách của chúng nên được tăng lên để tránh ngắn mạch ngẫu nhiên do xả. Các bộ phận áp suất cao nên được đặt càng xa tầm với càng tốt.

3. Các bộ phận có trọng lượng trên 15G có thể được cố định bằng giá đỡ, sau đó hàn. Những yếu tố nặng và nóng không nên được đặt trên bảng mạch, nhưng trên bảng cơ sở của hộp chính và xem xét tản nhiệt. Các yếu tố nhạy cảm nhiệt nên tránh xa các yếu tố làm nóng.

4. Việc sắp xếp các yếu tố có thể điều chỉnh như chiết thế, cuộn cảm có thể điều chỉnh, tụ điện biến đổi, công tắc vi mô, v.v. nên xem xét các yêu cầu cấu trúc của toàn bộ cờ lê. Nếu cấu trúc cho phép, một số công tắc được sử dụng thường xuyên nên được đặt ở nơi dễ tiếp cận bằng tay. Bố cục của các thành phần phải được cân bằng, mật độ phù hợp và không nên nặng đầu.

Tầm quan trọng của bố trí bảng PCB

Bố cục rất quan trọng đối với thiết bị điện tử và trong một số nhóm thiết kế PCB, các kỹ thuật viên bố cục chuyên nghiệp được thuê để thực hiện các phương pháp hay nhất và tránh các cân nhắc bố cục đã biết. Trong hầu hết các trường hợp, phần mềm thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD) tiên tiến được sử dụng để tối đa hóa hiệu quả và phát hiện các vấn đề thiết kế tiềm ẩn.

Thay vì được thực hiện bởi nhiều kỹ sư trong chu trình thiết kế ban đầu, bố trí bảng mạch PCB là một yếu tố quan trọng trong việc tạo ra một sản phẩm cuối cùng thành công. Bố cục rất quan trọng đối với thiết bị điện tử. Trong thiết kế, bố cục là một khía cạnh quan trọng. Chất lượng của kết quả bố trí sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả của hệ thống dây điện, vì vậy có thể coi bố trí hợp lý là bước đầu tiên để thiết kế PCB thành công.

Bố trí bảng mạch PCB hợp lý có thể tiết kiệm không gian trên bảng, giảm dây vá và giảm chi phí.