Kufambisa PCB Layout: Zvakanakisa Maitiro eInjiniya

Kurongeka kwePCB kunopfuura kungotaridzika kwayo. Iyo yakabudirira PCB dhizaini inoronga maseketi ayo mumuviri kuti iwane yakakwana yemagetsi kuita uku ichinyatso kugadzirwa. Izvi zvinoda kunyatsotarisirwa kwemaraibhurari echikamu, marongero eCAD uye paramita, kuiswa kwechikamu, nzira, uye dhizaini yekugovera simba network (PDN). Pamusoro pezvo, vanogadzira marongero vanofanirwa kuve nechokwadi chekuti basa ravo rakanyorwa zvizere uye kuti chigadzirwa chekupedzisira chagadzirira kuverengerwa muhurongwa hwayo hwemagetsi.

Pane basa rakawanda rinofanira kuitwa, kunyanya kune mainjiniya asina kujairana nePCB marongerwo maitiro. Kuti ubatsire nekufambiswa kwebasa, zvinokurudzirwa kuve neseti yakazara yePCB marongero nhungamiro yekutarisa. Indasitiri uye zviyero zvekambani zvinozotaura nezve dhizaini, asi marongero akakosha pakubatsira mainjiniya kufamba munzira yekuvandudza PCB kubva pakutanga kusvika pakupedzisira. Heano mamwe ekutanga PCB dhizaini dhizaini dhizaini inogona kushandiswa kugadzira yako PCB yekuvandudza gwara.

Usati Watanga PCB Layout

Mabasa akati wandei anofanirwa kugadziriswa nzira yekuronga isati yatanga kuona dhizaini yakabudirira. Rimwe remabasa ekutanga nderekutanga PCB footprint raibhurari ichashandiswa.

Paunenge uchivaka yako PCB dhizaini raibhurari, zvakakosha kuti ushandise indasitiri zviyero (seIPC) kana magadzirirwo emugadziri wemapakeji saizi uye zviyero. Nekudaro, zvemunhu, zvekambani, kana tekinoroji zvinodiwa zvinogona zvakare kuraira misiyano yezvimwe zvikamu. Semuenzaniso, mapakeji muRF madhizaini angangoda madiki epadhi saizi pane akajairwa dijitari dhizaini. Heano mamwe ekuwedzera nhungamiro yekuvaka yako PCB chikamu chetsoka tsoka raibhurari:

• Ita shuwa kuti chero zvikamu zveraibhurari zvaunovaka zvine saizi yepadhi inogamuchirika ine spacing inoenderana nechikamu.
• PCB tsoka dzinofanirwa kusanganisira zvese zvinodikanwa, senge chikamu chezvinyorwa, silkscreen mamaka, uye mareferenzi anodhizaini.
• Mutemo wakanaka wegunwe ndeyekuona kuti mugadziri wako anogona kuvaka zvikamu zvauri kugadzira usati wazviisa kune yekupedzisira dhizaini.

Imwe sarudzo ndeye kushandisa PCB tsoka kubva kune ekunze CAD raibhurari vanopa. Vagadziri vechikamu vanowanzo gadzira yavo yedhizaini sisitimu pamberi, uye mamwe maturusi ane mabhurawuza ekurodha zviri nyore zvikamu izvi.

PCB Outline uye Layer Stackup

Usati watanga dhizaini yePCB, unofanirwa kushanda nevagadziri vemakanika kuti uwane chimiro chakanaka. Nepo zvinhu zvekugadzira zvinogona kuchinjwa gare gare, chero shanduko inogona kumanikidza kugadziridzwa kwakakosha kwedunhu kuti kugadzirire chimiro chitsva. Pamusoro pezvo, maturusi mazhinji eCAD anogashira data rinounzwa kubva kunze kwenyika kubva kumakanika dhizaini masisitimu, zvichiita kuti basa rako rive nyore. Nekudaro, kunyangwe uine data rakatengwa kunze kwenyika, iwe uchiri kufanirwa kuve nechokwadi chekuti PCB yekutaura ndeyechokwadi uye ine zvese zvinodiwa zveCAD zvinhu zvinodiwa pakugadzira kwako, senge nzvimbo dzekuchengeta.

Kugadzika kwezvikamu kunofanirawo kupedzwa usati watanga kuronga. Zvakare, izvi zvinogona kuchinjwa gare gare, asi kukanganisa kunogona kuitika pamatunhu aripo kunogona kukanganisa hurongwa hwekugadzira kwako nebhajeti. Kugadzika kwezvikamu kunofanirwawo kugadziriswa zvakanaka kuti uve nechokwadi chekuti gadziriro yezvikamu yakakodzera inopihwa yekuendesa zvinhu zvinodzorwa ne impedance uye zvimwe zvinodiwa zvekuvimbika kwechiratidzo. Kusarudza zvinhu zvePCB padanho rino kwakakoshawo kuitira kuti hupamhi hwakakodzera hwetrace uye mamwe maverengero ekugadzira zvigone kuitwa zvichibva pane hunhu hwezvinhu. Hunhu uhwu hunosanganisira dielectric constant, insulation quality, moisture absorption rate, uye dissipation factor.

CAD Parameters uye Zvirongwa

Hazvisi zvisizvo kuwana vagadziri vachishanda neCAD system yavo 'default settings. Nekudaro, mazhinji masisitimu eCAD anopa vashandisi kutonga kwakakura pamusoro pemavara, kuzadza mapatani, shading, pamwe nesaizi yemafonti uye upamhi. Iwe unogona zvakare kushandura kuratidzwa kwezvimwe zvinhu, isa imwe dhizaini chinhu pamusoro peimwe, isa magridi, uye tsanangura marongero uye nzira yekuda. Aya marongero akagadzirirwa kukwidziridza mashandiro ako ebasa, uye unogona kuchengetedza nguva nekugadzirisa zvigadziriso pachine nguva.

Component Placement Guidelines

Kana maraibhurari eCAD, PCB rondedzero, uye mamwe mabasa ekuseta apera, dhizaini inogona kutanga. Nhanho yekutanga mukuita uku kuisa iyo PCB chikamu tsoka pabhodhi. Kuisa zvikamu pabhodhi kunofanirwa kusangana nezvinodiwa zvitatu zvikuru: dunhu rekuita, manufacturability, uye kuwanikwa.

Circuit Performance

High-speed circuits inoda kuti zvikamu zvadzo zviiswe pedyo pamwe chete sezvinobvira kuti uwane nzira shoma, dzakananga dzechiratidzo, asi hazvisi izvo chete zvikamu zvine chinodiwa ichi. Maseketi eAnalogi uye zvikamu zvemagetsi zvinodawo kuiswa kuitira kuti nzira dzadzo dzakasimba kana dzepamusoro-soro dzive pfupi sezvinobvira. Izvi zvinobatsira kuderedza inductance uye inovandudza chiratidzo uye kuvimbika kwesimba. Nekudaro, mune dzimwe nguva, izvi zvikamu zvingangoda kupatsanurwa kuti zvigadzirire nzira yebhazi kana yekuzviparadzanisa nevamwe.

Manufacturability

Kuti uderedze mutengo wekugadzira zvakanyanya sezvinobvira, zvakakosha kuisa zvikamu nenzira iri nyore kugadzira sezvinobvira. Semuyenzaniso, zvikamu zviri pedyo zvakanyanya kune mumwe nemumwe zvinogona kusakwanisa kuunganidzwa otomatiki kana zvingave zvakaoma kutengeswa neatomatiki solder process. Yepamusoro chip zvikamu zvinoburitsa mumvuri mhedzisiro kana wave soldering inoitwa muzvikamu zvidiki pamberi pawo, zvichikonzera kusabatana kwemasoja. Mhangura isina kuenzana pakati pemapadhi emasoja ezvikamu zvidiki zvechipi zvinoburitsa kudziyisa kusina kuenzana, zvichiita kuti imwe solder pad inwuuke pamberi peimwe, ichikwevera rimwe divi kumusoro.

Accessibility

Mabhodhi edunhu anowanzo kufanirwa kuyedzwa nemaoko uye kugadziridzwa, izvo zvinoda kuwanikwa kune izvo zvinoda kugadziriswa. Kana zvikamu zvakakura zvikavharisa zvikamu izvi, zvinogona kuita kuti basa razvo ritore nguva yakawanda kana kukonzera kukanganisa kune zvikamu zviri pedyo. Saizvozvo, zvibatanidza, ma switch, uye mamwe-anhu-muchina machinjiro asingasvikike anogona zvakare kunonotsa kugadzirwa kwedunhu bhodhi.

Nheyo yekutungamira yakakosha ndeyekuti marongerwo anofanirwa kutanga nehurongwa hwekutanga maonero ezvikamu zviri pabhodhi rekuvandudza. Izvi zvinokutendera kuti ugadzire nzira dzekuparadzanisa nzvimbo dzakasiyana dzedunhu pabhodhi kudzivirira kupindirana kweanalogi uye masaini edhijitari.

PCB Layout Guidelines: Inoshanda chikamu chekuisa chinotungamira kune nzira

PCB Routing Guidelines

Kune vagadziri vemabhodhi edunhu, kuisa mabhodhi avo edunhu kuti vagadzire chiratidzo chakanyanya uye kusimba kwesimba kwakakosha. Zvikamu zvinofanirwa kuiswa munzvimbo dzakakwana kuti uwane pfupi, yakananga nzira. Panguva imwecheteyo, PCB inofanira kuiswa kunze kuitira kuti ma network ese akwanise kufambiswa zvizere. Kuenzanisa izvi zvinodiwa kunogona kuve kwakaoma mune yakakwirira-density dhizaini. Yekutanga PCB dhizaini dhizaini yekumisikidza dhizaini mitemo uye zvipingaidzo zvekufambisa.

Kugadzira Mitemo uye Zvipingamupinyi

Nehunyanzvi, kumisikidza dhizaini mitemo uye zvipingamupinyi zvinofanirwa kuverengerwa mumaparamita uye marongero. Nekudaro, sezvo mizhinji mitemo inoshanda zvakananga kurodha nzira, tinoisanganisira pano. Mitemo nezvisungo zvinoshandiswa kudzora hupamhi hwetrack and spacings uye inogona kusetwa kune mambure ega ega, zvikwata zvemambure anonzi net makirasi, kana semaseting ekutanga kune ese asina kutaurwa. Magadzirirwo mitemo inoshandiswawo kudzora izvo vias vakasarudzwa siyana mambure, routing kureba, uye matching kureba, uye izvo akaturikidzana vanobvumirwa routing chaiwo mambure uye routing topologies. Pamusoro pezvo, mitemo yekugadzira inoshandiswa kudzora nzvimbo yechikamu, silkscreen mitemo, kucheneswa kwemagetsi, uye zvimwe zvipingaidzo zvakawanda.

Chiratidzo uye Simba Kutendeseka

Kuti vabudirire pakushanda zvakanaka uye kusimba kwechiratidzo, vagadziri vePCB vanofanira kutevedzera zvinodiwa pakufambisa macircuit avo. Pano, mitemo yedhizaini nezvirambidzo zvichabatsira—zvichibvumira vagadziri kuisa ma parameter ekufambisa ma routing muCAD systems kuti vafambise ma routing. Kunyange zvazvo kukosha kwacho kuchisiyana zvichienderana nezvinodiwa nePCB, vagadziri vanowanzoisa mitemo kuti vave nechokwadi chekuti nhungamiro dzinotevera dzinoteverwa:

• Nzira dzekufambisa kwepamusoro dzinofanira kuva pfupi uye dzakananga.
• Tevera hupamhi, spacings, uye akatenderwa maseru einodzorwa impedance nzira.
• Yakatarwa kureba kwetrack uye kureba kushivirira kune inofananidzwa kureba nzira.
• Upamhi uye spacings kune akasiyana peya.
• Upamhi uye nzvimbo dzemasaini anonzwisisika sewachi nezvidzori.
• Kuburikidza nemhando dzemambure akasiyana.
• Tevera hupamhi uye spacings yemaseketi eanalogi.
• Tevera hupamhi uye huremu hwemhangura kune epamusoro-ikozvino magetsi maseketi.

Imwe nhungamiro yakakosha yekurangarira ndeyekudzivisa kuyambuka nzvimbo pakati peanalogi uye nzira dzedhijitari paunenge uchifamba mune zvakasanganiswa-chiratidzo madhizaini.

Inoshanda Simba uye Ground Plane Guidelines

Kune magadzirirwo emazuva ano anomhanya zvakanyanya, nzira yakanakisisa yekudzika pasi inowanzo kuve kushandisa imwe kana kupfuura zvidimbu zvepasi zvinoenderera mberi pazvidimbu zvemukati. Izvi zvinopa dziviriro yakanaka yeEMI uye zvinovimbisa nzira dzakajeka dzezviratidzo, izvo zvinovandudza kusimba kwechiratidzo chose. Kune nzvimbo dzine kusagadzikana kwendege yepasi kunoitika nekuda kwemaitiro akasiyana ePCB kana maficha, nzira dzinofanirwa kudzivirirwa munzvimbo dzine mipata yepasi pabhodhi. Kana pasina zvidimbu zvepasi zvinoenderera mberi uye zviri pedyo zvinoshanda senzira dzakajeka dzekudzoka kwezviratidzo, dhizaini yako inogona kuburitsa ruzha rwakawanda rusingadiwe. Heano mamwe nhungamiro dzesimba nendege yepasi dzekuchengeta mupfungwa:

• Ground layers inofanirwa kunge iri pedyo nesignal layer mu a PCB stackup ine-high-speed routing. Izvi zvichabatsira kudzivirira yakakwirira-kumhanya routing kubva mukukanganisika uye kupa yakanaka referensi ndege yenzira dzekudzoka chiratidzo.
• Shandisa mapedhi anopisa uye nyatso gadzirisa simba uye pasi kubatana kune ndege. Iyo padhi radius yecushion strip inofanirwa kuve yakafara zvakakwana kutakura yakakwira ikozvino uku ichibvisa mukana wekuti aya makubatanidza aite semaradiator.
• Ronga magetsi ekubatanidza uye kupatsanura simba ndege nekungwarira kuti uve nechokwadi chekuti simba rinounzwa zvakakwana kune ese akabatana zvikamu muPCB yese.

Dzivisa kufambisa analogi uye dhijitari maseketi panguva imwe chete mune yakasanganiswa-chiratidzo madhizaini

Silkscreen uye PCB Yekuongorora Mazano

Kana dhizaini yePCB yapera, inguva yekutarisa pakupedzisa dhizaini nekuchenesa silkscreen layer uye kuwedzera mapoinzi ekuyedza. Zviratidzo zvekutarisa, nhamba dzezvikamu, uye rumwe ruzivo rwekambani zvinoratidzwa paPCB neinki kuburikidza nemaitiro e silkscreen. Vagadziri vanowanzo shandisa "silkscreen print" layer muCAD system yavo kugadzira zviratidzo izvi.

Kuti ive nechokwadi chekuti silkscreen layer mamaki anonyoreka, vagadziri vanotevedzera izvi zvinongedzo:

• Mutsara wakafara haufanire kunge uri pasi pe 4 ms.
• Mafonti saizi haafanire kunge ari pasi pe24 ms.

Component referensi vagadziri vanofanirwa kupihwa zita zvichibva pane yekambani grid pateni kubatsira kutsvaga zvikamu zvakati pabhodhi redunhu. Fambisa uye tenderedza mareferenzi mamaki kuti aite nyore kuverenga. Batanidza polarity uye pini imwe chiratidzo pazvinenge zvakakodzera.

Mapoinzi ebvunzo akakosha kumabhodhi edunhu akagadzirirwa kugadzirwa kwakawanda kuti aone otomatiki musangano. Imwe neimwe network mudhizaini inofanirwa kunge iine bvunzo poindi, ingave iripo kuburikidza-gomba pini, kuburikidza, kana yakawedzera pamusoro pegomo test pad. Mapoinzi ebvunzo anofanirwa kunge ari 50 mils kure nezvimwe zvinhu zviri paPCB, senge zvinoriumba kana mapedhi, uye kanenge 100 mils kubva kumucheto kwePCB. Nekudaro, izvi zvakakosha zvinogona kusiyana nemutengesi, saka iva nechokwadi chekutarisa izvo zvinodiwa nemugadziri webvunzo.