Projekt płytki drukowanej opiera się na schemacie obwodu i realizuje funkcje wymagane przez projektanta obwodu. Projekt płytki drukowanej zwany również projektem układu, która musi uwzględniać różne czynniki, takie jak układ połączeń zewnętrznych, układ wewnętrznych elementów elektronicznych,, układ okablowania metalowego i Vias, ochrona elektromagnetyczna, i tak dalej. Dobry Projekt układu PCB może zaoszczędzić koszty produkcji i poprawić wydajność płytek drukowanych, podczas gdy źle zaprojektowana płytka drukowana może powodować ograniczoną funkcjonalność płyty, a nawet awarię całych płyt. Dlatego bardzo ważne jest, aby upewnić się, że Twoje płytki drukowane są dobrze zaprojektowane, tutaj wyjaśnimy kluczowe etapy procesu projektowania PCB i niektóre czynniki, które należy wziąć pod uwagę przed projektowaniem.
Projektowanie PCB Proces
- Projekt koncepcji
Pierwszym krokiem, jaki musimy określić, jaki jest cel projektowania PCB, którą nazywamy projektem koncepcyjnym tablicy. Na tym etapie, musimy określić, jakie funkcje będzie miała płytka drukowana, jakie będzie miał cechy, połączenia z innymi obwodami, przybliżony rozmiar, gdzie zostanie umieszczony w produkcie końcowym, a także należy wziąć pod uwagę środowisko pracy, w tym przybliżoną temperaturę, wilgotność i tak dalej.
- Narysuj schemat obwodu
Kiedy ustalimy ostateczny projekt koncepcyjny, przejdziemy do następnej fazy: narysuj schemat obwodu. Schemat zawiera wszystkie informacje potrzebne do prawidłowego funkcjonowania elementów elektrycznych płytki drukowanej, w tym nazwy elementów, wartości, oceny, i tak dalej. W tym samym czasie, należy również stworzyć zestawienie materiałów (DOBRZE) która zawiera bardzo szczegółowe informacje, takie jak numer części, oznaczenie referencyjne, opis, Ilość, pakiet, itp, i proszę aktualizować te dwa dokumenty za każdym razem, gdy zmieniasz projekt PCB.
- Utwórz schemat blokowy na poziomie tablicy
W trzecim kroku, musimy stworzyć schemat blokowy na poziomie tablicy, co odnosi się do rysunku opisującego dokładne wymiary końcowe płytek obwodów drukowanych. Każdy obszar na schemacie powinien być wyraźnie oznaczony jako bloki, składniki, i ograniczenia.
- Określ rozmieszczenie komponentów
W tej fazie, zadecydujemy, gdzie każdy element zostanie umieszczony na planszy. Podczas tego procesu, możesz przejść przez wiele etapów pracy, aż podejmiesz ostateczną decyzję, co jest całkiem normalne. Ponieważ musimy upewnić się, że każdy element jest umieszczony we właściwym miejscu, aby zmaksymalizować jakość i wydajność PCB.
- Ustal trasę obwodu
Ponieważ pozycja każdego składnika jest potwierdzona, teraz musimy ustalić trasę obwodu, aby określić routing i priorytet routingu obwodu.
- Testowanie
W ostatnim kroku, musimy przeprowadzić serię testów, aby upewnić się, że projekt spełni wszystkie nasze potrzeby. Jeśli projekt jest dobrze przetestowany, wtedy możemy przejść do procesu produkcyjnego, Jeśli nie, musimy dokonać korekty w oparciu o oryginalny projekt PCB.
Uwagi dotyczące projektowania PCB
Ograniczenia zarządu
Ograniczenia na pokładzie, w tym rozmiar i kształt deski, należy wziąć pod uwagę przy projektowaniu płytki drukowanej. Pierwszy, musimy potwierdzić, że obwód ma wystarczająco dużo miejsca. Na wielkość płytki drukowanej ma wpływ wiele czynników, takich jak wielkość i funkcjonalność produktu końcowego. Wraz z postępem technologii i zmianami popytu konsumentów, produkty elektroniczne stają się coraz mniejsze i bardziej wszechstronne, co również ma duży wpływ na projektowanie PCB. W związku z tym, bardzo ważne jest oszacowanie rozmiarów PCB przed rozpoczęciem projektowania. Jeśli nie ma wystarczająco dużo miejsca, być może będziemy musieli użyć wielowarstwowego lub gęstego interkonektu (HDI) projekt w celu osiągnięcia pożądanej funkcjonalności. Jeśli chodzi o kształt, generalnie projektujemy płytkę drukowaną w prostokąt, ale dla niektórych produktów o nieregularnych kształtach, zastosowana płytka PCB również musi być zaprojektowana w specjalnym kształcie, chociaż zwiększy to koszt. W międzyczasie, musimy wziąć pod uwagę liczbę warstw na początku projektowania PCB. Projektowanie PCB z większą ilością warstw zwiększa koszty, ale pozwala nam zaprojektować PCB z bardziej zaawansowanymi funkcjami.
Proces produkcji
Przed rozpoczęciem projektowania PCB, musimy wziąć pod uwagę proces produkcji płytki drukowanej, ponieważ różne procesy mają różne ograniczenia i ograniczenia. Potrzebne są otwory referencyjne, które współpracują z procesem produkcji na płycie, i powinniśmy projektować z komponentami z dala od otworów PCB. Z drugiej strony, musimy wziąć pod uwagę surowce do wykonania PCB i sposób montażu, na przykład, w niektórych przypadkach, wymagają jednoczesnego stosowania zarówno elementów przewlekanych, jak i natynkowych. Dodatkowo, komunikowanie się z producentem w celu upewnienia się, że jest on w stanie wyprodukować wymagany typ płyty.
Uwagi dotyczące komponentów i materiałów
Przed rozpoczęciem projektowania PCB, powinniśmy dowiedzieć się, jakie materiały i komponenty użyte do deski. Projekt może się zmieniać w zależności od różnych materiałów i komponentów, a wybór odpowiednich materiałów i komponentów do tablicy zajmuje trochę czasu. Pierwszy, musimy potwierdzić, że są dostępne, ponieważ niektóre materiały i komponenty są trudne do znalezienia na rynku. W międzyczasie, powinniśmy upewnić się, że pożądane przedmioty można uzyskać w ramach budżetu. W końcu, musimy również upewnić się, że nasze projekty mogą maksymalizować mocne strony tych materiałów i komponentów.
Zamówienie rozmieszczenia komponentów
Odnosi się do procesu, który obejmuje kolejność, w jakiej umieszczamy elementy na planszy. Zalecamy najpierw dodać złącza i obwody zasilania, a następnie precyzyjne obwody, obwody krytyczne, a potem inne elementy. Podczas procesu, musimy wziąć pod uwagę możliwości routingu i generowania, podatność na hałas, priorytet routingu, i poziomy mocy. Jeśli umieścimy komponenty w złej kolejności, może to spowodować konflikt ścieżek obwodów lub komponentów, i musimy wrócić do fazy deski kreślarskiej.
Lokalizacja miejsca docelowego
Umieszczenie komponentów wpływa na wydajność płytki drukowanej i czasami może decydować o sukcesie lub porażce produktu końcowego. Aby pomóc Ci uzyskać pożądane rezultaty, sugerujemy nie umieszczać elementów zbyt blisko, co przyniesie wiele negatywnych efektów. Pierwszy, utrudnia to automatyzację rozmieszczania komponentów, co powodowałoby powolne testowanie. Maszyna lub inżynier musi zachować szczególną ostrożność podczas umieszczania i testowania płyty, jeśli elementy są umieszczone zbyt blisko. druga, spędziłby również więcej czasu w fazie produkcyjnej, ponieważ inżynierowie muszą działać powoli i ostrożnie. Zaleca się, aby przynajmniej 100 mils przestrzeni między elementem a krawędzią PCB.
Orientacja i organizacja
Kiedy projektujemy PCB, powinniśmy zauważyć, że wszystkie elementy elektroniczne na płytce drukowanej powinny być zorientowane w tym samym kierunku, co może pomóc poprawić wydajność produkcji i montażu, eliminując wszelkie nieporozumienia;, szczególnie w procesie lutowania.
Jak zmniejszyć ryzyko związane z projektowaniem PCB
Jeśli możemy przewidzieć możliwe ryzyko, Wtedy projekt płytki drukowanej będzie łatwiejszy!. Kluczowym punktem do osiągnięcia celu jest integralność sygnału w projekcie PCB. Wspólnie znajdźmy odpowiednią treść.
Do projektowania układów elektronicznych, dostawcy chipów zakończyli produkcję wielu rozwiązań produktowych, w tym jakiego rodzaju chipa użyć, jak budować obwody zewnętrzne, i tak dalej. Inżynierowie sprzętu często rzadko nie muszą brać pod uwagę zasady obwodu, muszą tylko samodzielnie wykonać płytki drukowane. jednak, problemy mogą wystąpić podczas projektowania PCB, takie jak niestabilność projektu PCB,, Lub płytki montażowe płytki drukowanej nie działają;. Dla niektórych dużych firm, wielu producentów chipów zapewni wsparcie techniczne w zakresie wytycznych dotyczących projektowania PCB. Jednak niektóre małe i średnie przedsiębiorstwa mają trudności z uzyskaniem takiego wsparcia, mogą czasami zrobić prototyp płytki drukowanej, lub kosztować bardzo dużo czasu na debugowanie. W rzeczywistości, tego wszystkiego można uniknąć, jeśli zrozumiemy metody projektowania systemu. Poniżej znajdują się trzy umiejętności zmniejszające ryzyko projektowania PCB:
- po pierwsze, musimy wziąć pod uwagę kwestie integralności sygnału na etapie planowania układu, zróbmy układ w ten sposób: Czy sygnał jest prawidłowo odbierany z jednej płytki drukowanej na drugą?? Musimy to ocenić wcześnie. Nie jest to trudne tylko wtedy, gdy znamy niewielką wiedzę na temat integralności sygnału i świadomość prostej obsługi oprogramowania.
- Po drugie, podczas procesu projektowania PCB, korzystanie z oprogramowania symulacyjnego do oceny konkretnego ustawienia, aby sprawdzić, czy jakość sygnału spełnia wymagania, czy nie. Proces symulacji nie jest tak skomplikowany, kluczem jest zrozumienie zasady wiedzy o integralności sygnału, i używaj go do prowadzenia.
- Po trzecie, musimy dobrze radzić sobie z kontrolą ryzyka w projektowaniu PCB. Istnieje wiele problemów, których nie można rozwiązać za pomocą oprogramowania symulacyjnego i które muszą być kontrolowane przez projektanta PCB. Jeśli potrafimy dobrze opanować wskazówki dotyczące projektowania PCB, Pomoże to zmniejszyć możliwość awarii i nie ma potrzeby tworzenia czasów płytek PCB, aby zaoszczędzić koszty & czas, również debugowanie jest stosunkowo łatwe.
Wydajny PCB Design przy użyciu CHAM
Korzystanie z zaawansowanych projektowanie wspomagane komputerowo, (CHAM) systemy oprogramowania pomagają projektantom PCB uniknąć wielu problemów z układem i lepiej tworzyć PCB. Poniżej wymieniono niektóre korzyści, jakie może nam przynieść CAD:
Półautomatyczne procesy projektowania: Programy CAD pozwalają nam projektować tablicę poprzez przeciąganie i upuszczanie elementów tam, gdzie ich potrzebujemy. Niektóre systemy CAD mogą nam nawet pomóc w tworzeniu śladów, które również pozwalają nam się poruszać, dodawaj lub usuwaj komponenty lub przekierowuj je w razie potrzeby. Jednym słowem, za pomocą systemów CAD, możemy zaprojektować PCB z wysoką wydajnością i dokładnością.
Walidacja projektu: System CAD może być użyty do sprawdzenia, czy nasz projekt PCB jest prawidłowy, poprzez testowanie jego tolerancji, zgodność, rozmieszczenie komponentów, i tak dalej. Niektóre systemy potrafią nawet znaleźć błędy w czasie rzeczywistym, które pomagają zminimalizować i wyeliminować negatywne skutki, zanim przejdziemy do etapu produkcji.
Generowanie plików: Systemy CAD mogą nam pomóc w generowaniu plików Gerber i innych formatów plików potrzebnych do produkcji, a te pliki generowane przez oprogramowanie CAD są prezentowane z dużą dokładnością.
Tworzenie reguł i szablonów: Możemy tworzyć i przechowywać niestandardowe zestawy reguł za pomocą programów CAD i udostępniać je projektantom w celu zwiększenia funkcjonalności oprogramowania. co więcej, możemy stworzyć szablony, które przyniosą dużą wygodę dla przyszłych projektów PCB.
Zaprojektowanie dobrej płytki PCB wymaga dużej wiedzy i doświadczenia, co jest niemałym wyczynem. W związku z tym, jeśli brakuje Ci wiedzy w projektowaniu PCB, lepiej poprosić specjalistę, aby się tym zajął, a MOKO to Twój pierwszy wybór. W MOKO Technology, zespół projektantów PCB z około 16 wieloletnie doświadczenie biegle w projektowaniu PCB. Nasi projektanci wykorzystują systemy CAD do wydajnego i dokładnego projektowania prostych i złożonych płytek drukowanych. Dodatkowo, świadczymy kompleksowe usługi od projektu PCB po produkcję i montaż. Uzyskaliśmy certyfikaty, w tym ISO9001:2015, ISO14001, ISO13485, ROHS, BSCI, ten, itp., aby mieć pewność, że zawsze możemy zapewnić klientom wysokiej jakości płytki PCB i najlepszą obsługę.
