Полное руководство по проектированию компоновки печатных плат

Разработка топологии печатной платы является ключевым этапом в производстве печатных плат.. Разумная компоновка печатной платы способствует контролю производственных затрат и обеспечивает высокую надежность.. Напротив, неразумная компоновка печатной платы не может соответствовать технологичности, ограничивает работу печатной платы или даже вызывает множество проблем, такие как сбои цепи, которые увеличивают стоимость производства и задерживают время производства. Настоящее время, люди предъявляют все более высокие требования к электронным устройствам, а используемые печатные платы становятся все более сложными и компактными. Небольшая печатная плата должна выполнять несколько функций, что, несомненно, создает большие проблемы при проектировании компоновки печатных плат.. И есть ряд аспектов, которые следует учитывать при проектировании печатной платы.. В этой статье, мы объяснили процесс проектирования разводки печатной платы, перечислены наиболее важные аспекты, которые следует учитывать при проектировании, а также некоторые распространенные проблемы, которых следует избегать. Давайте читать дальше.

Каковы шаги по проектированию топологии печатной платы??

Создание функциональной печатной платы (Печатная плата) требует тщательного планирования и реализации на многих этапах. Это совместная работа инженеров-электриков., инженеры-механики, дизайнеры печатных плат, Полный комплекс услуг по изготовлению и сборке печатных плат. Вот более глубокий взгляд на комплексный процесс проектирования печатной платы.:

1. Разработать принципиальную схему.

Схема концептуально отражает электронную схему., составление карты Компоненты печатной платы как резисторы, конденсаторы, интегральные схемы и их взаимосвязи без учета физической компоновки. Программное обеспечение для захвата схем используется для оцифровки схемы для проектирования печатной платы..

2. Выберите стек платы.

Это относится к наслоению и составу самой печатной платы.. Такие факторы, как количество слоев, диэлектрические материалы, Толщина меди и ширина дорожки влияют на такие параметры, как импеданс, что влияет на целостность сигнала. Стек должен быть совместим с потребностями производительности схемы..

3. Эскизные правила проектирования и требования к изготовлению.

Изготовление печатных плат имеет строгие стандарты, установленные такими организациями, как МПК. Они охватывают минимальный интервал трассировки., размер отверстия, наложение маски и многое другое. Наличие партнера по печатным платам, хорошо разбирающегося в этих спецификациях, помогает избежать ошибок или неисправных плат..

4. Упорядочение компонентов и посадочных мест.

Со схемой в качестве руководства, Компоновка печатной платы начинается с размещения посадочных мест компонентов и присвоения им ссылочных обозначений.. Рекомендации по размещению помогают минимизировать электрические шумы и помехи.. Таблицы данных компонентов содержат подробную информацию, необходимую для позиционирования и ориентации..

5. Включите сверление отверстий для переходных отверстий и штифтов..

Переходные отверстия обеспечивают вертикальные соединения между слоями.. Для многих двусторонних гибких цепей требуются сквозные металлизированные отверстия.. Размеры и расположение отверстий указаны..

6. Соедините дорожки для проводников.

Следы — это медные линии, которые образуют проводящие пути между различными компонентами в соответствии со схематической компоновкой.. В этом помогают инструменты автоматической трассировки, но часто требуется ручная трассировка..

7. Интеграция тестпоинтов, этикетки и маркировка.

Тестпоинты облегчают тестирование и устранение неполадок.. Идентификаторы, маркировка полярности, добавляются номера версий и другая текстовая информация., обычно методом шелкографии или гравировки.

8. Проверка правил проектирования и создание производственных файлов.

Готовая разводка платы проходит финальную проверку на предмет нарушений правил проектирования.. Затем выводятся файлы изготовления и сборки., содержащий все необходимые данные о производстве печатных плат.

С полностью определенным дизайном, печатная плата переходит на стадию изготовления, где электронная схема преобразуется в физическую плату, готовую к заполнению компонентами. Весь процесс требует тесного сотрудничества между многими дисциплинами..

Основные соображения по проектированию компоновки печатной платы

1. Размер&Форма голой доски

Первое, на что следует обратить внимание при проектировании печатной платы, — это размер., форма, и количество слоев голой платы. Размер голой платы часто определяется размером конечного электронного продукта., а размер площади определяет, можно ли разместить все необходимые электронные компоненты. Если не хватает места, вы можете рассмотреть возможность использования многослойного или HDI-дизайн. Следовательно, крайне важно оценить размер платы перед началом проектирования. Во-вторых, форма печатной платы.. В большинстве случаев, они прямоугольные, но есть также некоторые продукты, которые требуют использования печатных плат неправильной формы., которые также оказывают большое влияние на размещение компонентов. Последнее - количество слоев печатной платы.. С одной стороны, а многослойная печатная плата может позволить нам выполнять более сложные проекты и предоставлять более богатые функции, но добавление еще одного слоя увеличит стоимость производства, так что это должно быть определено на ранней стадии проектирования. определенные слои.

2. Процессы изготовления

Производственный процесс для производства печатной платы является еще одним важным фактором.. Различные методы производства приводят к различным конструктивным ограничениям., включая метод сборки печатной платы, что тоже надо учитывать. Различные технологии сборки, такие как SMT а также THT потребует от вас проектирования печатной платы по-разному. Самое главное — подтвердить производителю, что он способен произвести нужную вам печатную плату и что у него есть навыки и опыт, необходимые для реализации вашего проекта..

3. Материалы и компоненты

В процессе проектирования, необходимо учитывать используемые материалы и обращаются ли компоненты на рынке.. Некоторые детали трудно найти, что требует много времени и денег.. Для замены рекомендуется использовать некоторые более распространенные компоненты.. Следовательно, разработчик печатных плат должен иметь опыт и знания во всей отрасли сборки печатных плат.. MOKO имеет профессиональную команду по проектированию печатных плат и закупке компонентов.. Our professional knowledge and complete procurement chain allow us to select the most suitable materials and components for customers’ projects, и предоставить наиболее надежную конструкцию печатной платы в рамках бюджета заказчика. Кроме того, Вы можете посетить наш другой блог, чтобы узнать больше о материалах для печатных плат.: https://www.mokotechnology.com/pcb-material/

4. Размещение компонентов

При проектировании печатной платы необходимо учитывать порядок размещения компонентов.. Правильная организация позиций компонентов может сократить количество необходимых этапов сборки., повысить эффективность и снизить затраты. Рекомендуемый порядок размещения: коннекторы, силовые цепи, прецизионные схемы, критические цепи, и, наконец, остальные компоненты. Кроме того, мы также должны отметить, что чрезмерное рассеивание тепла от печатной платы может ухудшить производительность.. При разработке топологии печатной платы, подумайте, какие компоненты будут рассеивать больше всего тепла, держите важные компоненты подальше от высокотемпературных компонентов, а затем рассмотрите возможность добавления радиаторов и охлаждающих вентиляторов для снижения температуры компонентов.. Если есть несколько компонентов, выделяющих тепло, эти компоненты должны быть распределены в разных местах, и их нельзя концентрировать в одном месте. С другой стороны, также необходимо учитывать направление размещения компонентов. В целом, подобные компоненты рекомендуется размещать в одном направлении, что способствует повышению эффективности сварки и уменьшению ошибок. Следует отметить, что детали не должны размещаться на стороне пайки печатной платы., но должны быть размещены за металлизированными частями сквозных отверстий.

5. Плоскости питания и заземления

Плоскости питания и заземления всегда должны находиться внутри платы и должны располагаться по центру и быть симметричными., который является основным руководством для проектирования компоновки печатной платы. Поскольку такая конструкция может предотвратить изгиб печатной платы, из-за которого компоненты смещаются из исходного положения.. Разумное размещение заземления питания и заземления управления может уменьшить помехи высокого напряжения в цепи.. Нам нужно как можно больше разделить заземляющие плоскости каждого силового каскада., и если неизбежно, по крайней мере убедитесь, что они расположены в конце пути подачи.

6. Целостность сигнала и проблемы с радиочастотой

Качество компоновки печатной платы также определяет целостность сигнала печатной платы и ее подверженность электромагнитным помехам и другим проблемам.. Во избежание проблем с сигналом, конструкция, позволяющая избежать параллельного движения дорожек друг к другу, поскольку параллельные дорожки будут иметь больше перекрестных помех и вызывать различные проблемы. И если дорожки должны пересекаться друг с другом, они должны пересекаться под прямым углом, что уменьшает емкость и взаимную индуктивность между линиями. Также, если компоненты с более высоким электромагнитным излучением не требуются, рекомендуется использовать полупроводниковые компоненты с низким уровнем электромагнитного излучения, что также помогает с целостностью сигнала.

Распространенные ошибки, которых следует избегать при проектировании печатной платы

1. Игнорирование сотрудничества с производителями

Это распространенное заблуждение, что многие инженеры думают, что можно просто передать проектные файлы производителю перед началом производства.. По факту, лучше поделиться им с производителем, когда будет разработан первый набросок разводки печатной платы. Они рассмотрят дизайн печатной платы в соответствии со своим богатым производственным опытом и найдут проблемы, которые вы не можете найти., чтобы обеспечить технологичность конструкции.

2. Слишком близко к краю

Компоненты не должны располагаться слишком близко к краю печатной платы., и их нужно держать на подходящем расстоянии, иначе, компоненты склонны к поломке из-за слишком близкого расположения к краю. И эта проблема, опытные производители часто могут найти, когда они получают файлы проекта и просят инженеров внести изменения, например, проложить маршрут по краю, чтобы устранить скрытую опасность.

3. Игнорировать проверку макета печатной платы

Когда вам нужно много времени и энергии, чтобы закончить дизайн печатной платы, вам просто не терпится войти в производственный процесс, тогда ты не прав. Нельзя игнорировать проверку конструкции печатной платы, иначе, это принесет большие неприятности. Представьте, что нужно подождать, пока производство печатных плат уже не начнется, чтобы найти проблему., это потратит много времени и принесет большие экономические потери. Следовательно, нам нужно проверить дизайн несколько раз, чтобы убедиться, что нет ошибок, прежде чем его можно будет запустить в производство. Мы предлагаем выполнить Проверка электрических правил (ЭРК) и проверка правил проектирования, эти две системы могут помочь нам проверить, соответствуют ли конструкции общим производственным требованиям., Требования к высокоскоростному электричеству, и более, раннее выявление потенциальных проблем проектирования и их быстрое исправление.

4. Усложняет конструкцию печатной платы

По возможности следует избегать некоторых сложных конструкций, за исключением случаев, когда это необходимо., иначе, это потребует дополнительного времени и затрат на производство. Например, детали меньшего размера усложнят производство. Если на плате достаточно места для размещения более крупных компонентов, должны быть выбраны крупногабаритные компоненты, что больше соответствует технологичности продукта. Коротко, гораздо лучше потратить больше времени на стадию проектирования, чтобы сделать макет проще и соответствовать функциональным требованиям, что будет полезно для повышения скорости и качества производства.

Объединитесь с поставщиком печатных плат под ключ

Вобщем, Разводка печатной платы — непростая работа, если вы в этом не разбираетесь, тогда, возможно, вы можете обратиться за помощью к поставщику печатных плат под ключ. Помимо производства, они также специализируются на проектировании и проектировании печатных плат.

MOKO Technology предлагает универсальные решения для печатных плат, от проектирования печатной платы до производства, сборка, и тестирование, мы вас прикрыли. У нас есть профессиональная команда инженеров с более чем десятилетним опытом работы в индустрии печатных плат., проектирование и производство печатных плат для заказчиков из различных отраслей. Если вы не уверены в правильности дизайна вашей печатной платы, пожалуйста свяжитесь с нами, и наши специалисты оценят ваш проект и сделают предложения по его реализации. Или вы можете поручить нам проектирование печатных плат, и мы сможем воплотить вашу идею в продукт в кратчайшие сроки..