PCBレイアウトが必要な理由
プリント基板を使用しています (PCB) 導電性トラックを使用して電子部品を接続するため. これにより、電気回路のプロトタイピングと電子製品の製造が可能になります. PCBに基づく電子製品の大量生産は、代替の配線技術に基づくものと比較して、より速く、経済的です。. PCBにあるので, コンポーネントは同時に取り付けられ、配線されます. したがって, 私たちはそれを作らなければなりません PCBレイアウト 1回だけ そして 同時に多数のPCBを製造できます.
PCBに関しては, レイアウトの設計は、さまざまなコンポーネントの配置と、目的の製品におけるそれらの結果としての役割を決定するため、最も重要な部分です。. このガイドでは, we will detail some strategies for PCB layout design, common mistakes to avoid, 等, to help you design high-quality PCBs.
最初, 我々 PCBレイアウトの設計に広く使用されている戦略のいくつかを見ていきます;
PCBレイアウトの設計に関する戦略
それはすべて回路図から始まります
PCBの設計を開始する前に、回路の回路図を作成することをお勧めします。. 回路図は、コンポーネントを配置し、PCB上にトレースをレイアウトするための青写真として機能します. 効率的なPCB設計ソフトウェアを使用すると、この回路図面をインポートできるようになり、PCB設計プロセスが比較的簡単になります。.
この回路図面をインテリジェントPCB設計ソフトウェアにインポートしたら, コンポーネントの配置を開始できます, ワイヤー, と足跡. これを行ったら, PCBレイアウトの設計を開始できます.
コンパートメント化アプローチ
区画化は、PCBレイアウトを設計するための優れた戦略です. 回路の各部分の役割を特定し、その機能に応じて回路を小さなセクションに分割する必要があります. それは回路のより良い視覚化に役立ちます.
各セクションのコンポーネントをPCBの同じ領域にグループ化しておく必要があります. これは、導電性トレースを短く保つのに役立ちます. 長いトレースは、ノイズや干渉につながる可能性のある電磁放射を拾う可能性があるため、重要です.
電流が小さく直線的な経路をたどらなければならないように、回路のさまざまなセクションを配置する必要があります. 各セクションに供給される電力が等しい電圧であることを確認する必要があります. これを呼びます “スター構成” そしてそれはより短いトレースを達成するのに役立ちます.
単層および多層アプローチ
大規模な回路を設計するのは難しいと感じるかもしれません。 単層PCB. これは、トレースのルーティング中に交差を回避することが難しいためです。. PCBの複数の側面にトレースがルーティングされた2つ以上のレイヤーが必要になる場合があります.
を使用して、あるレイヤーのトレースを別のレイヤーに接続できます。 “経由”. 私たちは知っています “経由” 最下層を最上層に電気的に接続するPCBの銅メッキ穴として. 展開された電子部品の「スルーホール」を使用して、下部と上部のトレースを接続することもできます.
ザ・ 45の 曲げ技術
PCBを設計するための良い習慣は、ほとんどの銅トレースを45°の角度で曲げることです。. これは、45°の角度では、90°の角度ではなく、さまざまなコンポーネント間の電気経路が短くなるためです。. その上に, 高速ロジック信号は鋭角で反射する可能性があります (90°に近い) 干渉につながる可能性があります.
PCBレイアウトで避けるべきいくつかの一般的な間違い
PCBレイアウト中の最も一般的な間違いのいくつかとそれらを回避する方法は次のとおりです.
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間違った設計ツールの選択
効率的なPCBを設計するため, 適切なツールを選択することは経験的です. PCB設計に間違った、または不適切なツールを選択すると、製造コストの増加や遅延時間の延長などの問題が発生します。. したがって、, PCB設計のニーズに最適な適切なツールを選択することを強くお勧めします. 選択できるオプションはたくさんあり、特定のツールに投資する前に、適切な宿題と調査を行う必要があります.
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無能なレイアウト技術
PCBの設計は、高速で小型の電子デバイスを製造するために使用されることが多いため、複雑になることがよくあります. フットプリントを最小限に抑えた電子回路の需要が高まっています. そのため、フットプリントが削減された、より小さなコンポーネントでPCBを作成する予定です。. 不適切または不適切なレイアウト手法を選択すると、接続が正しく機能しない可能性があります. ピン数が多くピッチが小さいコンポーネントを使用している場合は、適切なレイアウト手法を選択することが重要です。.
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銅の厚さが不適切
銅の厚さは、トレース、ひいてはPCB設計において重要な役割を果たします。. 厚さが適切でない場合は、穴のメッキが不十分になります. そのため、優れたPCB設計を実現するには、銅の正確な厚さを実現することが重要です。.
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デカップリングコンデンサの配置が正しくない
安定した電圧を維持するためにデカップリングコンデンサを使用しています. これらのコンデンサは電源レールに配置することがよくあります. これらのコンデンサは、安定した電圧が必要なピンの近くに配置する必要があります. 安定した電圧を必要とするピンから離して配置すると、デカップリングコンデンサは正しく機能しません。.
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あなたの仕事のバックアップをとらない
効率的なPCB設計を行うために、さまざまなデータセットとソフトウェアを使用しています. 関係するさまざまなツールのため, 定期的に保存しないと、データが置き忘れられたり、完全に失われたりする可能性があります. 1つが破損した場合でも、作業の複数のバックアップを作成する必要があります, 他の人はまだ安全で安全です.
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デザインレビューの欠如
PCB設計で最も重要な要素の1つは、回路の相互接続とPCBの機能を確認することです。. デザインレビューは、あらゆる種類のデザインミスを防ぐのに役立ちます. 人々は自分の仕事をレビューするときに一定の偏見を持っています。そのため、他の人にPCB設計をレビューしてもらう必要があります。これは、見逃した可能性のある間違いに遭遇する可能性があるためです。.
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コミュニケーションの欠如
ストレス, マルチタスク, PCBを大量生産していると、一般的に疲労感が見られます. これらの要因は誤解を招く可能性があります, その結果、コストと運用時間が増加する可能性があります. これを回避したい場合は、すべてのチャネルで良好な通信を確保する必要があります. これは、希望するサービス要件を満たす効率的なPCBの設計と製造に役立ちます.
上 7 PCB設計ツール
今日の市場には数多くのPCBレイアウト設計ツールがあります. すべての主要なものを注意深く客観的に見てから、すべてのニーズを満たす適切なツールを選択する必要があります. Here are top 7 layout design tools which are widely used in the PCB industry:
1.高度なデザイナー
With powerful features like advanced 3D visualization, real-time collaboration, and seamless integration with MCAD, Altium Designer is the premier choice for the professional PCB design. それにもかかわらず、, it’s powerful, but comes with the high price tag to start at $355/month.
2. ケイデンス・アレグロ
Cadence Allegro specializes in complex circuit board designs such as CPU motherboards. Signal integrity analysis is what it excels at and it provides extensive routing options along with a comprehensive component library. Its target clients are from high-end enterprise users.
3. EasyEDA
EasyEDA is a free, web-based solution that can be used both online and offline. It supports file import from other major tools and includes integrated features such as real-time component inventory integration and 3D PCB visualization.
4. KiCAD
For low to medium complexity boards, there is an open source alternative – KiCAD. Cross platform, 3d viewing, with active community, it is a versatile routing tools.
5. 鷲
Autodesk acquired Eagle, which has tiered pricing from free up to a premium version. Its paid versions are featured with automatic routing and it goes well with Fusion 360.
6. CircuitMaker
CircuitMaker, based on Altium technology, is free and ideal for individual users and small projects. It supports up to 32 layers and includes features like topological autorouting and interactive routing modes.
7. DesignSpark PCB
DesignSpark PCB offers affordable access to PCB design tools with advanced features available when you subscribe ($17.99/month). With SnapEDA component access, it also has customizable BOM templates.
MOKOテクノロジー PCBの設計と製造に関しては有名な会社です. PCBレイアウトの設計には最先端のツールを使用しており、特定のニーズを満たすレイアウトの設計をお手伝いします. プレミアム品質を製造するための非常に洗練されたセットアップがあります PCB. 見事な単層または多層PCBを思いついたが、概念化を実現できなかった場合は、私たちがカバーしているので心配する必要はありません。. あなたがする必要があるのは私達に手を差し伸べることですそして私達はそこからそれを取ります. すぐにお返事をお待ちしております!
