Thông tin PCB - Đặc điểm kỹ thuật thiết kế bảng PCB POWER

1 Tổng quan

Mục đích của tài liệu này là giải thích quá trình thiết kế bảng PCB và một số biện pháp phòng ngừa bằng cách sử dụng phần mềm thiết kế PCB PowerPCB của PADS, để cung cấp thông số kỹ thuật thiết kế cho các nhà thiết kế trong một nhóm làm việc và tạo điều kiện cho giao tiếp và kiểm tra lẫn nhau giữa các nhà thiết kế.

2. Quá trình thiết kế

Quá trình thiết kế của bảng PCB được chia thành sáu bước: đầu vào danh sách mạng, thiết lập quy tắc, bố trí thành phần, dây, kiểm tra, xem xét và đầu ra.

2.1 Đầu vào danh sách mạng

Có hai phương pháp để nhập netlist. Một là sử dụng chức năng kết nối OLE PowerPCB của PowerLogic, chọn SendNetlist và áp dụng chức năng OLE để giữ sơ đồ và sơ đồ PCB nhất quán bất cứ lúc nào và giảm thiểu khả năng có lỗi. Một phương pháp khác là tải netlist trực tiếp vào bảng PowerPCB, chọn File-> Import, và nhập netlist được tạo ra bởi sơ đồ sơ đồ.

2.2 Cài đặt quy tắc

Nếu các quy tắc thiết kế của bảng PCB đã được thiết lập trong giai đoạn thiết kế sơ đồ, không cần thiết phải thiết lập các quy tắc này, bởi vì khi danh sách mạng được nhập, các quy tắc thiết kế đã được nhập vào bảng PowerPCB cùng với danh sách mạng. Nếu các quy tắc thiết kế được sửa đổi, sơ đồ sơ đồ phải được đồng bộ hóa để đảm bảo rằng sơ đồ sơ đồ sơ và bảng PCB phù hợp. Ngoài các quy tắc thiết kế và định nghĩa lớp, có một số quy tắc cần thiết lập, chẳng hạn như PadStacks, cần sửa đổi kích thước của vias tiêu chuẩn. Nếu nhà thiết kế tạo một pad mới hoặc thông qua, hãy chắc chắn thêm Layer 25. Lưu ý: Quy tắc thiết kế bảng PCB, định nghĩa lớp, thông qua cài đặt và cài đặt đầu ra CAM đã được tạo thành tệp khởi động mặc định có tên Default.stp. Sau khi netlist được nhập khẩu, mạng điện và mặt đất được phân bổ cho nguồn cung cấp điện theo tình huống thiết kế thực tế. lớp và lớp, và thiết lập các quy tắc khác. Sau khi tất cả các quy tắc được thiết lập, trong PowerLogic, sử dụng chức năng Rules From PCB của Kết nối OLE PowerPCB để cập nhật cài đặt quy tắc trong sơ đồ để đảm bảo rằng các quy tắc của sơ đồ và PCB nhất quán.

2.3 Cách bố trí thành phần

Sau khi netlist được nhập, tất cả các thành phần sẽ được đặt tại điểm không của không gian làm việc và chồng chéo với nhau. Bước tiếp theo là tách các thành phần này và sắp xếp chúng một cách gọn gàng theo một số quy tắc, đó là bố trí thành phần. Bảng PowerPCB cung cấp hai phương pháp, bố trí thủ công và bố trí tự động.

2.3.1 Cách bố trí thủ công

1) Vẽ phác thảo bảng cho kích thước cấu trúc của bảng in công cụ.

2) Phân tán các thành phần (Phân tán các thành phần), và các thành phần sẽ được sắp xếp xung quanh cạnh của bảng.

3) Di chuyển và xoay các thành phần từng một, đặt chúng trong cạnh của bảng, và sắp xếp chúng gọn gàng theo các quy tắc nhất định.

2.3.2 Cách bố trí tự động

Bảng PowerPCB cung cấp bố trí tự động và bố trí cụm một phần tự động, nhưng đối với hầu hết các thiết kế, hiệu ứng không lý tưởng và không được khuyến nghị.

2.3.3 Ghi chú

1) Nguyên tắc đầu tiên của bố trí là đảm bảo tốc độ định tuyến của dây, chú ý đến việc kết nối các dây bay khi di chuyển thiết bị và đặt các thiết bị được kết nối với nhau.

2) Các thiết bị kỹ thuật số và thiết bị tương tự nên được tách ra và giữ xa càng tốt.

3) Đặt tụ nối càng gần càng tốt với VCC của thiết bị.

4) Xem xét hàn trong tương lai khi đặt thiết bị, không quá dày đặc.

5) Sử dụng các chức năng Array và Union được cung cấp bởi phần mềm để cải thiện hiệu quả của bố trí.

2.4 Dây

Ngoài ra còn có hai cách dây, dây thủ công và dây tự động. Chức năng định tuyến thủ công được cung cấp bởi bảng PowerPCB rất mạnh mẽ, bao gồm đẩy tự động và kiểm tra quy tắc thiết kế trực tuyến (DRC). Việc định tuyến tự động được thực hiện bởi động cơ định tuyến của Spectra. Thông thường, hai phương pháp này được sử dụng cùng nhau.

2.4.1 Dây dẫn tay

1) Trước khi dây tự động, thủ công đặt ra một số mạng quan trọng, chẳng hạn như đồng hồ tần số cao, nguồn cung cấp điện chính, v.v. Các mạng này thường có yêu cầu đặc biệt về khoảng cách dây, chiều rộng đường dây, khoảng cách đường dây, che chắn, v.v.; Các gói đặc biệt khác, chẳng hạn như BGA, rất khó sắp xếp định tuyến tự động một cách thường xuyên, và định tuyến thủ công cũng là cần thiết.

2) Sau khi dây tự động, dây của bảng PCB nên được điều chỉnh bằng dây thủ công.

2.4.2 Tự động định tuyến

Sau khi định tuyến thủ công kết thúc, phần còn lại của mạng được giao cho autorouter. Chọn Công cụ -> SPECCTRA, bắt đầu giao diện của bộ định tuyến Specctra, thiết lập tệp DO, và nhấn Tiếp tục để bắt đầu dây tự động của bộ định tuyến Specctra. Sau khi kết thúc, nếu tỷ lệ định tuyến là 100%, thì bạn có thể điều chỉnh dây điện bằng tay; nếu không Khi nó đạt 100%, có nghĩa là có vấn đề với bố trí hoặc định tuyến thủ công, và bố trí hoặc định tuyến thủ công cần được điều chỉnh cho đến khi tất cả các bố trí được hoàn thành.

2.4.3 Ghi chú

1) Làm cho dây điện và mặt đất dày nhất có thể.

2) Tụ nối nên được kết nối trực tiếp với VCC càng nhiều càng tốt.

3) Khi thiết lập tệp DO của Specctra, trước tiên thêm lệnh Protect all wires để bảo vệ các dây được định tuyến thủ công khỏi bị định tuyến bởi autoroute.

4) Nếu có một lớp cung cấp điện hỗn hợp, lớp này nên được xác định là một Máy bay chia / hỗn hợp, và nó nên được chia trước khi dây. Sau khi dây, sử dụng Plane Connect của PourManager cho lớp phủ đồng.

5) Đặt tất cả các pin thiết bị vào chế độ pad nhiệt. Phương pháp là đặt Filter thành Pins, chọn tất cả các pin, sửa đổi các thuộc tính và đánh dấu tùy chọn Thermal.

6) Bật tùy chọn DRC trong quá trình định tuyến thủ công và sử dụng Dynamic Route.

2.5 Kiểm tra

Các mục được kiểm tra là Clearance, Connectivity, HighSpeed và Plane. Các mục này có thể được chọn từ Tools -> VerifyDesign. Nếu quy tắc tốc độ cao được thiết lập, nó phải được kiểm tra, nếu không, mục này có thể được bỏ qua. Lỗi được phát hiện và vị trí và định tuyến phải được sửa đổi. Lưu ý: Một số lỗi có thể bị bỏ qua. Ví dụ, một phần của phác thảo của một số kết nối được đặt bên ngoài khung bảng, và lỗi sẽ xảy ra khi kiểm tra khoảng cách; Ngoài ra, sau mỗi sửa đổi của các dấu vết và vias, đồng phải được phủ lại.

2.6 Đánh giá

Việc đánh giá dựa trên "Danh sách kiểm tra bảng PCB", bao gồm các quy tắc thiết kế, định nghĩa lớp, chiều rộng dòng, khoảng cách, miếng đệm và thông qua cài đặt; Điều quan trọng cũng là xem xét tính hợp lý của bố trí thiết bị, nguồn cung cấp điện, định tuyến mạng mặt đất và đồng hồ tốc độ cao định tuyến mạng và che chắn, vị trí và kết nối tụ nối, v.v. Nếu đánh giá thất bại, nhà thiết kế nên sửa đổi bố trí và dây. Sau khi vượt qua đánh giá, người đánh giá và nhà thiết kế tương ứng ký.

2.7 Đầu ra thiết kế

Thiết kế bảng PCB có thể được đầu ra vào máy in hoặc đầu ra dưới dạng tệp vẽ ánh sáng. Máy in có thể in bảng PCB theo lớp, thuận tiện cho các nhà thiết kế và nhà đánh giá để kiểm tra; tệp vẽ ánh sáng được giao cho nhà sản xuất bảng để sản xuất bảng in. Đầu ra của các tệp vẽ ánh sáng là rất quan trọng, có liên quan đến sự thành công hoặc thất bại của thiết kế này. Sau đây sẽ tập trung vào các biện pháp phòng ngừa để xuất các tệp vẽ ánh sáng.

1) Các lớp cần được đầu ra là lớp dây (bao gồm lớp trên, lớp dưới và lớp dây trung), lớp điện (bao gồm lớp VCC và lớp GND), lớp màn hình lụa (bao gồm lớp trên màn hình lụa, lớp dưới màn hình lụa), lớp mặt nạ hàn (bao gồm lớp trên mặt nạ hàn) và mặt nạ hàn dưới), ngoài việc tạo tệp khoan (NCDrill).

2) Nếu lớp điện được đặt thành Split / Mixed, sau đó chọn Routing trong mục Tài liệu của cửa sổ Add Document và sử dụng Plane Connect của Quản lý đổ để phủ bằng đồng sơ đồ bảng PCB trước mỗi đầu ra của tệp vẽ ánh sáng; nếu đặt CAM.

3) Máy bay, chọn Máy bay. Khi thiết lập mục Layer, thêm Layer25 và chọn Pads and Vias trong Layer25. c. Trong cửa sổ thiết lập thiết bị (nhấn Thiết lập thiết bị), thay đổi giá trị của Khẩu độ thành 199.

4) Khi thiết lập Layer của mỗi lớp, chọn Board Outline

5) Khi thiết lập lớp của lớp silkscreen, không chọn Loại phần, chọn lớp trên (lớp dưới) và phác thảo, văn bản và dòng của lớp silkscreen

6) Khi thiết lập lớp của lớp mặt nạ hàn, chọn lỗ qua để chỉ ra rằng không có mặt nạ hàn được thêm vào lỗ qua, và không chọn lỗ qua để chỉ ra mặt nạ hàn nhà, được xác định theo tình huống cụ thể.

7) Khi tạo tệp khoan, sử dụng cài đặt mặc định của bảng PowerPCB và không thực hiện bất kỳ thay đổi nào

8) Sau khi tất cả các tệp vẽ ánh sáng được đầu ra, mở và in bằng CAM350, và được kiểm tra bởi các nhà thiết kế và nhà đánh giá theo "Danh sách kiểm tra bảng PCB".