Κατανοώντας τα βασικά στοιχεία του σχεδιασμού PCB (2)

Η PCB Kingtech συνεχίζει με τα βασικά του σχεδιασμού PCB. Πριν επικυρώσετε το αρχείο BOM, βεβαιωθείτε ότι όλα τα ενεργά εξαρτήματα
είναι στο αρχείο. Τα εξαρτήματα θα πρέπει να επικυρώνονται σύμφωνα με αυτά τα πεδία ως εξής:

Σειριακός αριθμός.
Περιγραφή εξαρτήματος
Σχεδιαστές που ταιριάζουν με το σχηματικό
Ποσότητα των εξαρτημάτων
MPN
VPN
DNI (μην εγκαταστήσετε) εξαρτήματα
BOM ή κατάλογος υλικών (BOM)
Ένα καλό παράδειγμα BOMs. BOM
Προετοιμασία Stack-up στον σχεδιασμό PCB
Το Stack-up είναι ένα απαραίτητο χαρακτηριστικό στα βασικά του σχεδιασμού PCB. Ορίζει τη διάταξη με την οποία κατασκευάζεται μια πλακέτα πολλαπλών στρώσεων
με μια ακολουθιακή μόδα. Το Stack-up παρέχει πληροφορίες για τα βάρη του χαλκού και το πάχος του
υλικού που είναι απαραίτητα για την κατασκευή των πλακετών κυκλωμάτων. Εάν οι πλακέτες είναι σωστά στοιβαγμένες με
ακρίβεια, η διασταυρούμενη συνομιλία και οι ηλεκτρομαγνητικές εκπομπές ελαχιστοποιούνται και η ποιότητα του σήματος βελτιώνεται.

Λάβετε υπόψη τους μηχανικούς περιορισμούς της πλακέτας σας που περιλαμβάνουν το πάχος της πλακέτας και το ύψος των
εξαρτημάτων σας. Είναι απαραίτητο να γνωρίζετε τις απαιτήσεις ελέγχου σύνθετης αντίστασης καθώς και τον αριθμό των διαφορικών
ζευγών, καθώς θα επηρεάσουν τον αριθμό των στρώσεων στην πλακέτα σας. Η πυκνότητα της δρομολόγησης στην πλακέτα κυκλώματος θα επηρεάσει
τον αριθμό των στρώσεων. Επιλέξτε το υλικό PCB σύμφωνα με την ταχύτητα του χρόνου ανόδου του.

Stack-up PCB
Το τυπικό stack-up πολλαπλών στρώσεων PCB
Ελέγξτε την ποιότητα κατασκευής του stack-up σας με το δωρεάν Stack Up Planner. Οι ακόλουθες απαιτήσεις είναι
απαραίτητες για να λειτουργήσει ο σχεδιαστής:

Το υλικό PCB (FR4 I-Speed, FR4, Rogers, κ.λπ.) εξαρτάται από τις απαιτούμενες συχνότητες καθώς και από το
περιβάλλον.
Στρώσεις που περιλαμβάνουν στρώσεις ισχύος και σήματος. Αυτά περιλαμβάνουν ισχύ και σήμα.
Απαραίτητες απαιτήσεις για την σύνθετη αντίσταση, όπως 500 single-ended, 900 differential ή 1000 differential
Πάχος χαλκού (1/2, 1 ή 2 λίβρες)
Stackup Planner από την Sierra Circuits

Προσέξτε να επιθεωρήσετε το footprint που έχετε δημιουργήσει
Το σχηματικό, το BOM ολοκληρωμένο και το stack-up αποτελούν τον πυρήνα της πλακέτας κυκλώματος. Είναι πολύ πιο εύκολο να φτιάξετε
footprints για συγκεκριμένα εξαρτήματα όταν περιλαμβάνονται σε τυπικά πακέτα. Τις περισσότερες φορές τα footprints για
τυπικά προγράμματα περιλαμβάνονται στη βιβλιοθήκη του λογισμικού (Altium Designer, Allegro, κ.λπ.). Εάν όχι, θα
πρέπει να το κατασκευάσετε από το datasheet για το εξάρτημα.

Βεβαιωθείτε ότι τα εξαρτήματα της βιβλιοθήκης συμμορφώνονται με το συνιστώμενο μοτίβο γείωσης όπως περιγράφεται στο φύλλο πληροφοριών
. Αφού σχεδιάσετε το footprint σας, κάντε έναν έλεγχο ποιότητας. Σημειώστε τον προσανατολισμό του εξαρτήματός σας. Τα Footprints θα πρέπει να είναι
ελεγμένα για κάτω και πάνω όψη, καθώς και για βήμα ακίδων και ύψος. Εξασφαλίζοντας ότι έχετε ένα ακριβές
footprint ευθυγραμμισμένο με το μοτίβο της γείωσης θα αποτρέψει προβλήματα κατά τη συναρμολόγηση.

Για να προσδιορίσετε το σωστό εξάρτημα και το μοτίβο γείωσης, είναι ζωτικής σημασίας να χρησιμοποιήσετε το σωστό κλειδί αρίθμησης από το
datasheet. Η εσφαλμένη ανάγνωση του φύλλου μπορεί να προκαλέσει ένα λάθος footprint, το οποίο θα μπορούσε να απαιτήσει πλήρη επανασχεδιασμό
και κατασκευή για την πλακέτα.

Η εικόνα παρακάτω δείχνει μια απεικόνιση ενός κλειδιού που είναι αρίθμηση καθώς και μια σειρά από footprints.

Το κλειδί αρίθμησης βρίσκεται στο footprint.
Το κλειδί αρίθμησης περιέχεται στο datasheet

Αριθμοί μοντέλων για Footprint και οι συσχετισμένες ακίδες
Ένα γράφημα που εμφανίζει τους αριθμούς μοντέλων καθώς και τις συσχετισμένες ακίδες τους
Εγκατάσταση εξαρτημάτων
Μόλις ολοκληρωθεί ο σχεδιασμός και η μηχανική της πλακέτας, το επόμενο βήμα είναι η εγκατάσταση εξαρτημάτων. Ένα σωστό
τοποθέτηση εξαρτημάτων σε ένα PCB έχει ως αποτέλεσμα υψηλότερη απόδοση και καλύτερη ποιότητα σήματος. Ξεκινά με την τοποθέτηση
των εξαρτημάτων που τοποθετούνται στα ακριβή σημεία σύμφωνα με τις προδιαγραφές σχεδιασμού. Συνήθως αποτελούνται
από συνδέσμους καθώς και τα σχετικά εξαρτήματά τους. Μετά από αυτό, τα κύρια εξαρτήματα, όπως επεξεργαστές,
μνήμη και αναλογικά κυκλώματα τοποθετούνται στις σωστές θέσεις. Το επόμενο βήμα είναι η τοποθέτηση πρόσθετων εξαρτημάτων όπως
κρύσταλλα, πυκνωτές για αποσύνδεση, μαζί με αντιστάσεις σειράς.

Επίσης, διαβάστε Πώς να τοποθετήσετε εξαρτήματα στο KiCad

Βεβαιωθείτε ότι το μηχανικό σχέδιο δείχνει τη θέση των οπών στερέωσης καθώς και άλλα μέρη που απαιτούν κρίσιμες
τοποθεσίες και περιστροφή. Βεβαιωθείτε ότι το σχέδιο περιέχει τυχόν περιορισμούς ύψους στις πάνω και κάτω
πλευρές.

Τα βασικά της τοποθέτησης εξαρτημάτων στο PCB
Τα σωστά τοποθετημένα εξαρτήματα θα πρέπει να τοποθετούνται στο PCB
Δρομολόγηση PCB
Η διαδικασία ξεκινά με τον καθορισμό των οδηγιών σχεδιασμού για τον φυσικό χώρο και τους κανονισμούς σύνθετης αντίστασης. Το
Ο υπολογισμός του πλάτους της γραμμής πρέπει να καθοριστεί σύμφωνα με τις απαιτήσεις των διαφόρων κυκλωμάτων. Δώστε
κατάλληλους κανόνες στα δίκτυα ανάλογα. Κάθε γραμμή που ελέγχεται θα πρέπει να έχει ένα αδιάλειπτο επίπεδο αναφοράς
στρώμα.

Η διαδικασία δρομολόγησης περιλαμβάνει την τοποθέτηση χάλκινων γραμμών μεταξύ των κόμβων. Η αγώγιμη διαδρομή καθορίζεται από
την τοποθέτηση γραμμών, vias και τόξων που συνδέουν τους κόμβους. Μετά τη δρομολόγηση, η σύνδεση ισχύος/γείωσης
στο επίπεδο καθιερώνεται

Οδηγός σχεδιασμού PCB υψηλής ταχύτητας - Εξώφυλλο
Οδηγός σχεδιασμού PCB υψηλής ταχύτητας
8 Κεφάλαια - 115 Σελίδες - 150 Λεπτά ανάγνωσης
ΤΙ ΥΠΑΡΧΕΙ ΜΕΣΑ:
Οι λόγοι για τα προβλήματα ακεραιότητας σήματος
Γνωρίζοντας γραμμές μετάδοσης και ελέγχοντας την σύνθετη αντίσταση
Η διαδικασία επιλογής για υλικά PCB υψηλής ταχύτητας
Οδηγίες διάταξης υψηλής ταχύτητας
ΚΑΤΕΒΑΣΤΕ ΤΩΡΑ

Διάγραμμα κατασκευής PCB
Ένα καλά σχεδιασμένο σχέδιο κατασκευής θα εξοικονομήσει χρόνο, θα μειώσει τα έξοδα και θα διευκολύνει το έργο. Το σχέδιο κατασκευής
περιέχει λεπτομέρειες σχετικά με τη διαδικασία κατασκευής και τις μηχανικές πτυχές της πλακέτας κυκλώματος. Περιέχει
πληροφορίες για το stack-up καθώς και σημειώσεις κατασκευής, πρότυπα IPC και σημειώσεις για την σύνθετη αντίσταση.

Τα σχέδια fab παρέχονται ως PDF στους κατασκευαστές. Το σχέδιο fab πρέπει να περιέχει όλες τις λεπτομέρειες
που απαιτούνται για την κατασκευή ενός κομματιού πλακέτας. Πρέπει κυρίως να περιλαμβάνει:

Διαστάσεις της πλακέτας
Το περίγραμμα της πλακέτας
Διάγραμμα διάτρησης
Σχέδιο Stack-up
Χάλκινη γραμμή και ανοχή χάραξης
Διάγραμμα κατασκευής PCB
Ένα δείγμα ενός σχεδίου κατασκευής
Σχέδιο συναρμολόγησης της πλακέτας
Το σχέδιο συναρμολόγησης PCB έχει όλες τις λεπτομέρειες που είναι απαραίτητες για την κατασκευή της πλακέτας. Αυτό το σχέδιο είναι διαθέσιμο σε pdf
καθώς και σε μορφή .jpg και θα μπορούσε να περιλαμβάνει περιγράμματα εξαρτημάτων, επιφάνειες pad και pads μέσω οπών, καθώς και το
σήμα πολικότητας τίτλου και περίγραμμα της πλακέτας.

Επιπλέον, το σχέδιο συναρμολόγησης αποτελείται από πολλά βασικά εξαρτήματα όπως:

Περίγραμμα εξαρτήματος: Βεβαιωθείτε ότι εμφανίζετε όλα τα σχήματα των εξαρτημάτων καθώς και τους αντίστοιχους αριθμούς αναφοράς τους
που θα συγκολληθούν. Επίσης, συμπεριλάβετε εξαρτήματα που θα πιεστούν ή θα στερεωθούν με υλικό στερέωσης.
Προβολές πρόσθετων προβολών σε διπλής όψης πλακέτες απαιτούν συνήθως μια προβολή της μπροστινής καθώς και της
πίσω πλευράς. Και οι δύο προβολές είναι δυνατές σε ένα φύλλο εάν το PCB σας είναι μικρό. Διαφορετικά, είναι απαραίτητο να προσθέσετε περισσότερα
φύλλα.

Ετικέτες κατασκευής: προσδιορισμός ετικετών κατασκευής όπως γραμμωτοί κώδικες ή ετικέτες συναρμολόγησης με τη βοήθεια ενός δείκτη,
και στη συνέχεια σύνδεσή τους σε σημειώσεις.

Σημειώσεις συναρμολόγησης: Είναι μια συλλογή οδηγιών με πληροφορίες συναρμολόγησης καθώς και τα πρότυπα και τις απαιτήσεις του κλάδου, καθώς και
συγκεκριμένη τοποθεσία για το χαρακτηριστικό.
Τελικό QC και εξαγωγή σωστών αρχείων Gerber
Μετά την ολοκλήρωση της διάταξης, το τελευταίο στάδιο είναι η εκτέλεση μιας σειράς δοκιμών. Σε αυτή τη φάση, το DFM (σχεδιασμός για
κατασκευασιμότητα) διεξάγεται για τον προσδιορισμό των θεμελιωδών ζητημάτων που σχετίζονται με τη διάταξη. Αυτές
οι δοκιμές θα προσδιορίσουν την πιθανότητα εμφάνισης προβλημάτων κατά τη διαδικασία κατασκευής. Με το Sierra Circuits
ανώτερο λογισμικό DFM, οι χρήστες μπορούν να δοκιμάσουν την κατασκευασιμότητα του σχεδιασμού σας. Τα σχέδια (σε μορφή
Gerber) εξετάζονται και οι λεπτομέρειες τυχόν παραβιάσεων κανόνων σχεδιασμού εμφανίζονται.

Καλύτερο DFM από την Sierra Circuits
Ο τελικός κατάλογος των παραδοτέων πρέπει να περιλαμβάνει όλα τα αρχεία gerber, συμπεριλαμβανομένων των διαγραμμάτων συναρμολόγησης και κατασκευής, το αρχείο διάτρησης
ODB++, IPC-356 και αρχεία τοποθέτησης X-Y που θα χρησιμοποιηθούν στη συναρμολόγηση. Με αυτές τις πληροφορίες, η εταιρεία κατασκευής σας
είναι σε θέση να εκτελέσει σχέδια για την κατασκευή (DFM) μαζί με δοκιμές σχεδιασμού για συναρμολόγηση (DFA) χρησιμοποιώντας την
πλακέτα.

Ενημερώστε μας στην ενότητα σχολίων εάν επιθυμείτε να μάθετε περισσότερα σχετικά με τα σχέδια για PCB, την παραγωγή και
συναρμολόγηση. Η PCB kingtech θα χαρεί να σας βοηθήσει.