Iyo PCB Layout Dhizaini Maitirwo

Kugadzira PCB inzira ine hunyanzvi iyo inotanga nekufungidzira uye pakupedzisira inoguma mune yemuviri bhodhi yakagadzirira kugadzirwa. Pakati peiyi dhizaini dhizaini kushandurwa kweiyo yekutanga schematic dhizaini kuita inogoneka PCB dhizaini, inoitwa uchishandisa Computer-Aided Dhizaini (CAD) maturusi. Gwaro iri rinotyora matanho akasiyana anosanganisirwa muPCB dhizaini, kuratidza matanho akakosha ekugadzira anoshanda, emhando yepamusoro maPCB.

Mhedziso yePCB Layout Dhizaini Maitiro

Kuve mugadziri wePCB ane hunyanzvi kunoda kunzwisisa nhanho yega yega yemagadzirirwo ekugadzira. Dhizaini yakanyatsorongwa inoita kuti chigadzirwa chekupedzisira chishande sezvakarongwa, uku ichideredza kukanganisa uye kunonoka kugadzira. Pazasi, isu tichafamba nematanho akasiyana anosanganisirwa muPCB dhizaini dhizaini, kubva pakufunga kusvika pakugadzira.

Nhanho 1: Kugadzira iyo Schematic Dhiagiramu

Rwendo rwekugadzira runotanga nekudhirowa dhizaini, iyo inoshanda sechiratidzo chinonzwisisika chezvikamu zvedunhu uye kubatana kwavo. Chikamu chimwe nechimwe chinomiririrwa nezviratidzo zvakajairwa, zvine kubatanidza kwemagetsi (kana mambure) akadhonzwa pakati pawo. Aya mambure anozopedzisira ashandura kuita nhanho dzemhangura paPCB yekupedzisira.

Iyo schematic inowanzo gadzirwa uchishandisa PCB dhizaini software seAltium Designer, Eagle, kana OrCAD. Muchikamu chino, mugadziri anoronga zviratidzo zvezvikamu zvakasiyana-siyana (resistors, capacitors, ICs, nezvimwewo) uye anovimbisa kuti magetsi ose akabatanidzwa anonzwika zvine musoro.

• Kugadzirwa kweZviratidzo zveSchematic : Chikamu chimwe nechimwe chinotsanangurwa nechiratidzo, icho chinofanira kusanganisira mapini ekubatanidza magetsi. Zviratidzo izvi zvinofanirwa kuenderana nezvikamu zvemuviri zvichashandiswa mukugadzirwa kwekupedzisira.

• Kugadzirwa kweNetlist : Kana chirongwa chapera, pane netlist inogadzirwa. Rondedzero iyi inotsanangura kubatana kwemagetsi pakati pezvikamu uye ichashandiswa muchikamu chePCB kuronga masaini emagetsi.

Danho rechipiri: Pre-Layout Gadziriro

Kana iyo schematic ichinge yasimbiswa, pre-layout nhanho inotanga. Iyi nhanho inosanganisira kumisikidza yakakosha paramita uye kuona kuti zvese zvinodiwa zvinowanikwa pakugadzira.

• Kusimbiswa kweBOM (Bill of Materials) : BOM igwaro rakakosha rinoronga zvese zvinodiwa paPCB. Panguva yekusimbisa, vagadziri vanovimbisa kuti zvikamu zvese ndezvemazuva ano, zvakatsanangurwa nemazvo, uye hazvina kushandiswa. Nhamba dzezvikamu zvemugadziri (MPNs) dzinoongororwa kuti dzakarurama here, uye chero zvikamu zvekare kana zvisingawanikwe zvinoonekwa.

• Dhizaini yeStack-up : Stack-up inotsanangura marongerwo ePCB. Vagadziri vanofanirwa kuona huwandu hwemasaini, masimbi emagetsi, uye masimbi epasi zvichienderana nezvinodiwa neprojekiti. Danho iri rinowanzo da kushandira pamwe nemugadziri kuti asarudze zvinhu zvakakodzera (semuenzaniso, FR4, laminate yakasarudzika yakaderera kurasikirwa) uye kuve nechokwadi chekudzora kwakakodzera kwe impedance.

Nhanho 3: PCB Kurongeka

Iine schematic uye pre-layout cheki munzvimbo, iyo PCB dhizaini nhanho inotanga. Apa ndipo panotora chimiro chaicho chePCB.

• Kugadzika MaParameter eBhodhi : Danho rekutanga pakugadzika nderekutsanangura dhairekitori rebhodhi uye kugadza mitemo yekugadzira. Kugadzika kwema stack-up ne layer kwakanyorwa pano, uye zvirambidzo zvese zvine chekuita nehupamhi hwetrace, kuburikidza nehukuru, uye nzvimbo dzakabviswa zvakaiswa.

• Kuiswa kweComponent : Kuiswa kwecomponent zvakanaka kwakakosha kune PCB inoshanda. Vagadziri vanounganidza zvikamu zvichienderana nebasa razvo (semuenzaniso, analog, digital, power) uye vanozviisa nenzira inoderedza kupindirana kwemasaini uye inovandudza routing. Zvikamu zvakakosha zvakaita seconnectors neIC zvinoiswa pekutanga, zvichiteverwa nezvikamu zvekuwedzera.

• Kuronga Nzira : Kuronga nzira dzemhangura pakati pezvikamu chimwe chezvinhu zvakakosha pakuronga PCB. Zvishandiso zvekubatanidza nzira zvinobvumira mugadziri kugadzira nzira dzinobatanidza mapini muchimiro. Nzira idzi dzinoiswa pamatanda emhangura, uye mavias anoshandiswa kubatanidza matanda akasiyana.

• Mapurani Emagetsi Nepasi : Kubatana kwemagetsi nepasi kwakakosha pakuderedza ruzha uye kuona kuti kushanda kwacho kwakasimba. Vagadziri vanowanzoisa chikamu chose pasi pepurani uye chimwe pasi pepurani yemagetsi kuti varambe vakatendeseka.

• Kuongorora Mutemo Wekugadzira (DRC) : Kuongorora Mutemo Wekugadzira ( DRC ) kunoita kuti marongerwo ePCB aenderane nezvirambidzo zvese zvekugadzira. Izvi zvinosanganisira kutarisa upamhi hwetrace, nzvimbo, uye saizi. DRC inoitwa mukati memaitiro ekugadzira kuti ione matambudziko angangoitika asati ava matambudziko.

Nhanho 4: Kugadzira Mafaira ekugadzira

Kana iyo PCB dhizaini yapera uye ese edhizaini macheki agutsikana, nhanho inotevera ndeyekugadzira mafaira ekugadzira. Aya mafaera achashandiswa nemugadziri kugadzira PCB.

• Mafaira eGerber : Chinhu chikuru chinobuda mukugadzirwa kwePCB mafaira eGerber . Mafaira aya anotsanangura zvidimbu zvemhangura, zvidimbu zvemasiki esimbi, zvidimbu zvesilkscreen, uye maburi ekuboorera. Chidimbu chimwe nechimwe chinomiririrwa mufomati chaiyo yefaira, kusanganisira zvidimbu zvemhangura zvepamusoro nepazasi, masiki esimbi, zvidimbu zvesilkscreen, nezvimwewo.

• Mafaira ekuboorera : Faira rekuboorera rinotsanangura nzvimbo, saizi, uye rudzi rwemaburi anodiwa pakushandisa zvikamu zvemalead nemavias.

• Mifananidzo yeKuunganidza : Mifananidzo iyi inopa rumwe ruzivo nezvemaitiro ekugadzira, zvakaita sekuiswa kwezvikamu, nhamba dzezvikamu, uye kurongeka.

Nhanho 5: Dhizaini Yekugadzira (DFM) uye Chekupedzisira Cheki

PCB isati yatumirwa kukugadzira, cheki yekupedzisira Dhizaini Yekugadzira (DFM) yakakosha. Ongororo yeDFM inoongorora marongero echero nyaya dzekugadzira, senge trace wides idiki zvakanyanya kana zvikamu zvisina kuiswa. DFM inoongorora inova nechokwadi chekuti PCB inogona kugadzirwa uye kuunganidzwa pasina inodhura rework kana kunonoka.

Panguva ino, vagadziri vanovawo nechokwadi chekuti DFM nhungamiro inoteverwa kuderedza njodzi panguva yekugadzira. Izvi zvinogona kusanganisira kutarisa kune zvakajairwa kugadzira nyaya, senge kuburikidza nematambudziko ekubuda, kutsvaga kutyorwa kwenzvimbo, kana hukuru hwekudhirowa husirihwo.

Zvishandiso uye Software yePCB Layout Dhizaini

Kugadzira PCB nemazvo, mainjiniya anowanzo shandisa Electronic Design Automation (EDA) maturusi. Zvishandiso izvi zvinopa maficha epamberi ekutora schematic, dhizaini dhizaini, uye dhizaini yekusimbisa.

• Mugadziri weAltium : Chishandiso chakakwana chekugadzira nekugadzira PCB, chinopa kugona kwakabatana kwekutora, kuronga, uye hunyanzvi hwepamusoro hwekufananidzira.

• Eagle : Chishandiso chekugadzira PCB chinoshandiswa zvakanyanya uye chiri nyore kushandisa chine zvinhu zvakasimba zvakakodzera madhizaini madiki kusvika pakati nepakati.

• OrCAD : Inozivikanwa nekushandisa kwayo simba rekufananidzira uye magadzirirwo ePCB, OrCAD inoshandiswa mumagadzirirwo akaomarara.

mhedziso

Iyo PCB dhizaini dhizaini yakaoma uye inoda kutarisisa kune zvakadzama padanho rega rega. Kubva pakusikwa kwehurongwa kusvika ku pre-layout kusimbiswa, kuiswa kwechikamu, nzira, uye pakupedzisira, chizvarwa chekugadzira mafaira, yega yega nhanho inoita basa rakakosha mukugadzira inoshanda, inogadzirwa PCB. Nekutevera akatemerwa dhizaini maitiro uye nekushandisa ane simba PCB dhizaini maturusi, mainjiniya anogona kuona kuti chigadzirwa chekupedzisira chinosangana nese kuita, mutengo, uye kugadzira zvinodiwa.

Nekubatanidza macheki akakodzera uye kusimbiswa mukati memaitiro ekugadzira, vagadziri vePCB vanogona kukwidziridza kuvimbika, kugadzira, uye kugona, kuve nechokwadi chekubudirira uye kwakatsetseka shanduko kubva pakugadzira kuenda kukugadzira.

FAQs

Maitiro ePCB anogona kuvandudzwa sei kuti avandudze kutendeseka kwechiratidzo?

Kutendeseka kwechiratidzo kwakakosha pakuvimbisa kushanda kwakavimbika uye kwakanaka kwedunhu. Kugadzirisa kutendeseka kwechiratidzo kunogona kuwanikwa kuburikidza nemaitiro akati wandei, akadai sekunyatso sarudza nzira dzechiratidzo, kudzivirira kureba uye kupindira kwekutaura-kupindirana, kushandisa kwakakodzera kumisa zvidziviriro zveakakwira-frequency masaini, kuve nechokwadi chekuenderera musimba nendege dzepasi, uye kushandisa mapeji akasiyana kana. zvakakodzera. Aya maitiro ekugadzira anogona kuderedza chiratidzo chechiratidzo, kupindira kweruzha, uye crosstalk, pakupedzisira achiwedzera kugadzikana uye kuita kwedunhu.

Iwe unosarudza sei zvinhu zvakakodzera zvePCB dhizaini?

Kusarudzwa kwezvinhu zvePCB kunokanganisa zvakananga mashandiro uye mari yekugadzira bhodhi. Zvinhu zvePCB zvakajairika zvinosanganisira FR4, laminate yakasarudzika yakaderera kurasikirwa, uye Polyimide, pakati pezvimwe. Pakusarudza zvinhu, zvinhu zvakaita sefrequency yekushandisa, zvinodiwa pakutarisira kupisa, dielectric constant, tembiricha inoshivirira, uye huwandu hwekugadzira hunotarisirwa hunofanirwa kufungwa. Semuenzaniso, mhuri dze laminate dzakasarudzika dzakaderera kurasikirwa dzinofarirwa pakushandiswa kwefrequency yakawanda nekuda kwekusagadzikana kwadzo kwe dielectric uye thermal, nepo FR4 ichishandiswa zvakanyanya padunhu re frequency yakaderera. Vagadziri vanofanirwa kuyera zvinodiwa zvekushandisa, zvirambidzo zvemutengo, uye mazano emugadziri pavanosarudza zvinhu.

Ko electromagnetic interference (EMI) inogona kudzikiswa kana kudzivirirwa sei muPCB dhizaini?

Electromagnetic interference (EMI) idambudziko rakajairika, kunyanya mumaseketi epamusoro-soro kana epamusoro-simba. Matanho ekuderedza EMI anosanganisira kuronga zvakanaka simba nendege dzepasi kuderedza ruzha, kushandisa kwakakodzera decoupling capacitors uye mafirita, optimize PCB layer stacking uye kuronda hupamhi, kushandisa nhovo (simbi dzakavharirwa kana ndege dzakadzika), uye kuita musiyano wechiratidzo chekufambisa. Pamusoro pezvo, kuchengetedza mitsetse yechiratidzo inonzwisisika kure nemagetsi kana pasi, uye kuchengetedza kwakaringana nzvimbo yekutevera, kunogona kubatsira kudzikisira EMI nekuvandudza mashandiro edunhu.

Kubvisa kupisa kunogona sei kunyatsogadziriswa kune yakakwirira-simba zvikamu muPCB dhizaini?

Zvikamu zvesimba, zvakadai semagetsi amplifiers, transformers, uye high-power LEDs, zvinogadzira kupisa kukuru panguva yekushanda uye zvinoda kushanda kwekushisa kwekushisa muPCB dhizaini. Nzira dzinowanzoitwa dzekupisa dzinosanganisira kushandisa masingi ekupisa kana mapaipi ekupisa, kugadzira mhangura yakakora kuti iite kupisa zvakanyanya, kuisa zvikamu zvine simba-pamusoro munzvimbo dzine mhepo yakanaka kana kupisa kupisa, uye kuve nechokwadi chekuisa dhizaini yakakodzera yekupisa. Uyezve, kushandisa thermal vias uye optimizing chikamu marongerwo kugovera kupisa zvakaenzana kunogona kudzivirira localized overheating uye kunatsiridza kuvimbika kwenguva refu PCB.

Kuvimbika kwePCB kungavandudzwa sei, kunyanya munzvimbo dzine tembiricha yakakwira uye hunyoro hwakawanda? Kuti PCB ivimbiswe munzvimbo dzine hunyoro hwakakwirira, dzakadai setembiricha yakakwira uye hunyoro hwakakwirira, matanho akati wandei ekugadzira anofanira kutorwa. Izvi zvinosanganisira kusarudza zvinhu zvinodzivirira tembiricha yakakwira uye hunyoro (semuenzaniso, FR4 kana ceramic substrates dzine tembiricha yakakwira), kugadzirisa maitiro ekusonesa kuti pave nechokwadi chekuti majoini akasimba uye akavimbika, kugadzira kupisa kwakakodzera kwezvikamu, kuve nechokwadi chekudzivirira hunyoro kuburikidza nemadziro akavharwa kana machira, uye kuisa zvinhu zvinodzivirira ngura. Maitiro aya anobatsira kuona kuti PCB inogara kwenguva refu uye yakavimbika mumamiriro ekushanda akaoma.