Resum dels punts clau del disseny de PCB: diverses coses a les quals cal prestar atenció
El disseny de plaques de circuit imprès (PCB) és un enllaç vital en el desenvolupament de productes electrònics. Un bon disseny de PCB no només pot millorar el rendiment i la fiabilitat del circuit, sinó que també pot reduir els costos de producció i la dificultat de manteniment. A continuació es mostren diversos punts i qüestions que cal prestar atenció en el disseny de PCB.
1. Disseny de l'esquema del circuit
Abans de continuar amb el disseny de la PCB, primer heu de completar el disseny del diagrama esquemàtic del circuit. Aquest pas no només és la base del disseny de PCB, sinó també el requisit previ per garantir la funció i el rendiment del circuit. Quan dissenyeu el diagrama esquemàtic del circuit, heu de parar atenció als punts següents:
Aclarir les funcions i els requisits: entendre clarament els requisits funcionals i de rendiment del circuit i assegurar-se que el disseny pot complir aquests requisits.
Seleccioneu components adequats: seleccioneu components adequats en funció de les funcions del circuit, tenint en compte factors com ara el rendiment dels components, l'embalatge i el cost.
Marqueu logotips i paràmetres clars: assegureu-vos que els logotips i els paràmetres dels components del diagrama esquemàtic siguin clars i precisos per facilitar el disseny i la depuració posteriors de la PCB.
2. Disseny raonable
La disposició raonable dels components és una part important per garantir el rendiment del PCB. El disseny ha de considerar de manera exhaustiva molts aspectes com ara la funció del circuit, la integritat del senyal, la gestió tèrmica, etc. Aquí hi ha algunes consideracions de disseny:
Partició funcional: divideix el circuit en mòduls funcionals i col·loca els components dels mateixos mòduls funcionals junts per reduir els camins de transmissió del senyal.
Integritat del senyal: les línies de senyal d'alta velocitat han de ser tan curtes i directes com sigui possible per evitar interferències creuades. Les línies de senyal clau, com ara línies de rellotge, línies de reinici, etc., s'han de mantenir allunyades de fonts de soroll.
Gestió tèrmica: els components d'alta potència s'han de distribuir uniformement i s'han de tenir en compte els problemes de dissipació de calor, si cal, s'han d'afegir radiadors o forats de dissipació de calor.
3. Normes de ruta
L'encaminament és un altre enllaç clau en el disseny de PCB. L'encaminament raonable pot evitar la interferència del senyal i els retards de transmissió. Aquests són alguns punts a tenir en compte a l'hora d'enrutar:
Ample de línia i espaiat: trieu l'amplada de línia adequada segons la mida actual per assegurar-vos que la línia pugui suportar el corrent corresponent. Mantingueu un espai suficient entre diferents línies de senyal per evitar interferències de senyal.
Nombre de capes de cablejat: els circuits complexos solen requerir un cablejat de diverses capes. Organitzeu raonablement el cablejat de cada capa per garantir una bona distribució de les línies de senyal i les línies elèctriques.
Eviteu els girs pronunciats: eviteu els girs pronunciats durant l'encaminament i intenteu utilitzar girs oblics de 45 graus per reduir la reflexió i les interferències del senyal.
4. Disseny d'alimentació i connexió a terra
El disseny de la font d'alimentació i la connexió a terra són les principals prioritats del disseny de PCB, que afecten directament l'estabilitat i la capacitat anti-interferències del circuit. Les consideracions següents per al disseny de la potència i la terra:
Capa d'alimentació i capa de terra: utilitzeu una capa de potència i una capa de terra independents per reduir la impedància entre la font d'alimentació i la terra i millorar la qualitat de l'energia.
Condensador de desacoblament: col·loqueu el condensador de desacoblament a prop del pin d'alimentació per filtrar el soroll d'alta freqüència i garantir l'estabilitat de la font d'alimentació.
Bucle de terra: eviteu el disseny de bucle de terra i reduïu les interferències electromagnètiques. Els cables de terra per a les línies de senyal crítiques han de ser tan curts i directes com sigui possible.
5. Disseny EMI/EMC
El disseny de la interferència electromagnètica (EMI) i la compatibilitat electromagnètica (EMC) són clau per garantir que els PCB funcionin correctament en entorns electromagnètics complexos. Les següents són consideracions de disseny EMI/EMC:
Disseny de blindatge: blindatge de senyals sensibles i components d'alt soroll per reduir les interferències electromagnètiques.
Disseny del filtre: afegiu filtres a la font d'alimentació i a les línies de senyal per filtrar els senyals de soroll i millorar la compatibilitat electromagnètica.
Disseny de connexió a terra: un bon disseny de connexió a terra pot suprimir eficaçment les interferències electromagnètiques i millorar la capacitat anti-interferències del circuit.
6. Precaucions de fabricació i muntatge
El disseny de PCB no només ha de tenir en compte el rendiment del circuit, sinó també la viabilitat de la fabricació i el muntatge. Aquests són alguns punts a tenir en compte a l'hora de fabricar i muntar:
Embalatge i espaiat dels components: trieu components empaquetats estàndard per garantir un espai suficient de muntatge per facilitar la soldadura i el manteniment.
Disseny de punts de prova: organitzeu els punts de prova als nodes clau per facilitar les proves posteriors del circuit i la resolució de problemes.
Procés de producció: entendre i seguir les especificacions del procés dels fabricants de PCB per assegurar-se que el disseny compleix els requisits de fabricació.
en conclusió
El disseny de PCB és un procés complex i delicat, que implica molts aspectes com ara el disseny esquemàtic del circuit, la disposició dels components, les regles d'encaminament, el disseny de la font d'alimentació i la connexió a terra, el disseny, la fabricació i el muntatge d'EMI/EMC. Tots els aspectes requereixen una consideració acurada per part dels dissenyadors per tal de dissenyar una placa de circuit amb un rendiment, estabilitat i fiabilitat excel·lents. A través del resum d'aquest article, espero proporcionar alguna referència i orientació als dissenyadors de PCB per millorar la qualitat i l'eficiència del disseny de PCB.