ขั้นตอนหลักของการออกแบบแผงวงจรพิมพ์คืออะไร

..1: วาดแผนผังไดอะแกรม
..2: สร้างไลบรารีคอมโพเนนต์
..3: สร้างความสัมพันธ์การเชื่อมต่อเครือข่ายระหว่างไดอะแกรมแผนผังและส่วนประกอบบนกระดานพิมพ์
..4: การกำหนดเส้นทางและตำแหน่ง
..5: สร้างข้อมูลการใช้งานการผลิตบอร์ดพิมพ์และข้อมูลการใช้งานการผลิตตามตำแหน่ง
.. หลังจากกำหนดตำแหน่งและรูปร่างของส่วนประกอบบน PCB แล้ว ให้พิจารณาเค้าโครงของ PCB

1. ด้วยตำแหน่งของส่วนประกอบ การเดินสายไฟจะดำเนินการตามตำแหน่งของส่วนประกอบมีหลักการคือการเดินสายบนกระดานพิมพ์ให้สั้นที่สุดร่องรอยสั้นและช่องทางและพื้นที่มีขนาดเล็กดังนั้นอัตราการผ่านจะสูงขึ้นสายไฟของขั้วต่ออินพุตและขั้วต่อเอาต์พุตบนบอร์ด PCB ควรพยายามหลีกเลี่ยงการขนานกัน และควรวางสายดินไว้ระหว่างสายไฟทั้งสองเส้นเพื่อหลีกเลี่ยงวงจรป้อนกลับคัปปลิ้งหากบอร์ดที่พิมพ์เป็นบอร์ดหลายชั้น ทิศทางการเดินสายของสายสัญญาณของแต่ละชั้นจะแตกต่างจากของชั้นบอร์ดที่อยู่ติดกันสำหรับสายสัญญาณที่สำคัญบางสาย คุณควรบรรลุข้อตกลงกับผู้ออกแบบสายสัญญาณ โดยเฉพาะสายสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียล ควรเดินสายเป็นคู่ พยายามทำให้ขนานกันและชิดกัน และความยาวไม่ต่างกันมากส่วนประกอบทั้งหมดบน PCB ควรลดและทำให้สายไฟและการเชื่อมต่อระหว่างส่วนประกอบต่างๆ สั้นลงความกว้างต่ำสุดของสายไฟใน PCB นั้นพิจารณาจากแรงยึดเกาะระหว่างสายไฟและพื้นผิวชั้นฉนวนและค่ากระแสที่ไหลผ่านเป็นหลักเมื่อความหนาของฟอยล์ทองแดงเท่ากับ 0.05 มม. และความกว้าง 1-1.5 มม. อุณหภูมิจะไม่สูงกว่า 3 องศาเมื่อผ่านกระแส 2Aเมื่อความกว้างของลวดเท่ากับ 1.5 มม. ก็สามารถตอบสนองความต้องการได้สำหรับวงจรรวม โดยเฉพาะวงจรดิจิตอล มักจะเลือก 0.02-0.03 มม.แน่นอน ตราบใดที่ได้รับอนุญาต เราจะใช้สายกว้างให้มากที่สุด โดยเฉพาะสายไฟและสายดินบน PCBระยะห่างต่ำสุดระหว่างสายจะถูกกำหนดโดยความต้านทานของฉนวนและแรงดันพังทลายระหว่างสายเป็นหลัก ในกรณีที่เลวร้ายที่สุด
สำหรับวงจรรวม (IC) บางประเภท ระยะพิทช์อาจเล็กกว่า 5-8 มม. จากมุมมองของเทคโนโลยีโดยทั่วไปแล้วการโค้งงอของลวดพิมพ์จะเป็นส่วนโค้งที่เล็กที่สุด และควรหลีกเลี่ยงการใช้การโค้งงอน้อยกว่า 90 องศามุมฉากและมุมรวมจะส่งผลต่อประสิทธิภาพทางไฟฟ้าในวงจรความถี่สูงกล่าวโดยสรุปคือ การเดินสายของบอร์ดพิมพ์ควรสม่ำเสมอ หนาแน่น และสม่ำเสมอพยายามหลีกเลี่ยงการใช้ฟอยล์ทองแดงในพื้นที่ขนาดใหญ่ในวงจร มิฉะนั้น เมื่อเกิดความร้อนเป็นเวลานานระหว่างการใช้งาน ฟอยล์ทองแดงจะขยายตัวและหลุดออกได้ง่ายหากต้องใช้ฟอยล์ทองแดงในพื้นที่ขนาดใหญ่ สามารถใช้สายไฟแบบกริดได้ขั้วของสายเป็นแผ่นรูตรงกลางของแผ่นรองมีขนาดใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของสายอุปกรณ์หากแผ่นอิเล็กโทรดใหญ่เกินไป จะเกิดรอยเชื่อมเสมือนระหว่างการเชื่อมได้ง่ายเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก D ของแผ่นรองโดยทั่วไปไม่น้อยกว่า (d+1.2) มม. โดยที่ d คือรูรับแสงสำหรับส่วนประกอบบางอย่างที่มีความหนาแน่นค่อนข้างสูง ควรใช้เส้นผ่านศูนย์กลางต่ำสุดของแผ่นรอง (d+1.0) มม. หลังจากออกแบบแผ่นรองเสร็จแล้ว ควรวาดโครงร่างของอุปกรณ์รอบแผ่นรองของกระดานพิมพ์ และ ควรทำเครื่องหมายข้อความและอักขระพร้อมกันโดยทั่วไป ความสูงของข้อความหรือกรอบควรอยู่ที่ประมาณ 0.9 มม. และความกว้างของเส้นควรอยู่ที่ประมาณ 0.2 มม.และไม่ควรกดบรรทัด เช่น ข้อความและอักขระที่ทำเครื่องหมายไว้บนแป้นหากเป็นบอร์ดสองชั้น ตัวอักษรด้านล่างควรสะท้อนฉลาก

ประการที่สอง เพื่อให้ผลิตภัณฑ์ที่ออกแบบทำงานได้ดีขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น PCB จะต้องพิจารณาความสามารถในการป้องกันการรบกวนในการออกแบบ และมีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับวงจรเฉพาะ
การออกแบบสายไฟและสายดินในแผงวงจรมีความสำคัญอย่างยิ่งตามขนาดของกระแสที่ไหลผ่านแผงวงจรต่าง ๆ ควรเพิ่มความกว้างของสายไฟให้มากที่สุดเพื่อลดความต้านทานของลูปในขณะเดียวกันทิศทางของสายไฟและสายดินและข้อมูล ทิศทางการส่งยังคงเหมือนเดิมมีส่วนช่วยเพิ่มความสามารถในการป้องกันสัญญาณรบกวนของวงจรมีทั้งวงจรลอจิกและวงจรเชิงเส้นบน PCB เพื่อให้แยกออกจากกันให้มากที่สุดวงจรความถี่ต่ำสามารถต่อขนานกับจุดเดียวได้สายไฟจริงสามารถต่อแบบอนุกรมแล้วต่อแบบขนานได้สายดินควรสั้นและหนาสามารถใช้กราวด์ฟอยล์ในพื้นที่ขนาดใหญ่รอบๆ ส่วนประกอบที่มีความถี่สูงได้สายดินควรมีความหนามากที่สุดหากสายกราวด์บางมาก ศักย์ไฟฟ้าของกราวด์จะเปลี่ยนไปตามกระแส ซึ่งจะลดประสิทธิภาพการป้องกันเสียงรบกวนดังนั้นควรทำให้สายดินหนาขึ้นเพื่อให้ถึงกระแสไฟที่อนุญาตบนแผงวงจร ถ้าการออกแบบให้เส้นผ่านศูนย์กลางของสายดินมากกว่า 2-3 มม. ในวงจรดิจิตอล สามารถจัดสายดินให้อยู่ใน ลูปเพื่อปรับปรุงความสามารถในการป้องกันเสียงรบกวนในการออกแบบ PCB โดยทั่วไปแล้วตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนที่เหมาะสมจะได้รับการกำหนดค่าในส่วนสำคัญของแผงวงจรพิมพ์ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าขนาด 10-100uF เชื่อมต่อผ่านสายที่ปลายอินพุตกำลังไฟโดยทั่วไป ควรจัดเรียงตัวเก็บประจุชิปแม่เหล็ก 0.01PF ใกล้กับพินกำลังของชิปวงจรรวมที่มีพิน 20-30สำหรับชิปขนาดใหญ่ สายไฟ จะมีพินหลายอันและเป็นการดีกว่าที่จะเพิ่มตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนใกล้กับพวกมันสำหรับชิปที่มีมากกว่า 200 พิน ให้เพิ่มตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนอย่างน้อยสองตัวที่สี่ด้านหากช่องว่างไม่เพียงพอ สามารถจัดเรียงตัวเก็บประจุแทนทาลัม 1-10PF บนชิป 4-8 ตัวสำหรับส่วนประกอบที่มีความสามารถในการป้องกันการรบกวนต่ำและการเปลี่ยนแปลงการปิดเครื่องจำนวนมาก ควรเชื่อมต่อตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนโดยตรงระหว่างสายไฟและสายกราวด์ของส่วนประกอบไม่ว่าตะกั่วชนิดใดที่เชื่อมต่อกับตัวเก็บประจุด้านบนจะไม่ยาวเกินไป

3. หลังจากเสร็จสิ้นการออกแบบส่วนประกอบและวงจรของแผงวงจรแล้ว ควรพิจารณาการออกแบบกระบวนการเป็นลำดับถัดไป เพื่อขจัดปัจจัยที่ไม่ดีทุกชนิดก่อนที่จะเริ่มการผลิต และในขณะเดียวกันก็คำนึงถึงความสามารถในการผลิตของ แผงวงจรเพื่อผลิตสินค้าคุณภาพสูงและการผลิตจำนวนมาก
.. เมื่อพูดถึงการวางตำแหน่งและการเดินสายไฟของส่วนประกอบ กระบวนการของแผงวงจรบางส่วนเข้ามาเกี่ยวข้องด้วยการออกแบบกระบวนการของแผงวงจรส่วนใหญ่เป็นการประกอบแผงวงจรและส่วนประกอบแบบออร์แกนิกที่เราออกแบบผ่านสายการผลิต SMT เพื่อให้ได้การเชื่อมต่อทางไฟฟ้าที่ดีและบรรลุเค้าโครงตำแหน่งของผลิตภัณฑ์ที่เราออกแบบการออกแบบแผ่นรอง สายไฟ และการป้องกันสัญญาณรบกวน ฯลฯ ยังต้องพิจารณาว่าบอร์ดที่เราออกแบบนั้นผลิตได้ง่ายหรือไม่ สามารถประกอบด้วยเทคโนโลยีการประกอบสมัยใหม่-เทคโนโลยี SMT ได้หรือไม่ และในขณะเดียวกันก็ต้องเป็นไปตาม เงื่อนไขไม่ให้สินค้าชำรุดระหว่างการผลิตสูง.โดยเฉพาะมีลักษณะดังต่อไปนี้:
1: สายการผลิต SMT ที่แตกต่างกันมีเงื่อนไขการผลิตที่แตกต่างกัน แต่ในแง่ของขนาดของ PCB ขนาดบอร์ดเดี่ยวของ PCB ไม่น้อยกว่า 200 * 150 มม.หากด้านยาวเล็กเกินไป สามารถใช้การจัดตำแหน่งได้ และอัตราส่วนของความยาวต่อความกว้างคือ 3:2 หรือ 4:3เมื่อขนาดของแผงวงจรมากกว่า 200×150 มม. ควรคำนึงถึงความแข็งแรงเชิงกลของแผงวงจรด้วย

2: เมื่อขนาดของแผงวงจรเล็กเกินไป จะเป็นเรื่องยากสำหรับกระบวนการผลิตสาย SMT ทั้งหมด และการผลิตเป็นชุดไม่ง่ายวิธีที่ดีที่สุดคือการใช้รูปแบบกระดาน ซึ่งรวมกระดาน 2, 4, 6 และกระดานเดียวอื่นๆ ตามขนาดของกระดานรวมกันเป็นกระดานทั้งแผ่นที่เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก ขนาดของกระดานทั้งหมดควรเหมาะสมกับขนาดของช่วงที่ติดได้
3: เพื่อปรับให้เข้ากับตำแหน่งของสายการผลิต แผ่นไม้อัดควรเว้นช่วง 3-5 มม. โดยไม่มีส่วนประกอบใดๆ และแผงควรเว้นขอบกระบวนการ 3-8 มม.มีการเชื่อมต่อสามประเภทระหว่างขอบของกระบวนการและ PCB: A ไม่มีการทับซ้อนกัน มีถังแยก B มีด้านข้างและถังแยก และ C มีด้านข้างและไม่มีถังแยกพร้อมกับอุปกรณ์กระบวนการเจาะตามรูปร่างของบอร์ด PCB บอร์ดจิ๊กซอว์มีหลายรูปแบบเช่น Youtuด้านกระบวนการของ PCB มีวิธีการวางตำแหน่งที่แตกต่างกันตามรุ่นต่างๆ และบางประเภทมีรูระบุตำแหน่งที่ด้านกระบวนการเส้นผ่านศูนย์กลางรู 4-5 ซม.ความแม่นยำของตำแหน่งค่อนข้างสูงกว่าด้านข้างดังนั้นจึงมี โมเดลที่มีรูตำแหน่งต้องมีรูระบุตำแหน่งในระหว่างการประมวลผล PCB และการออกแบบรูต้องเป็นมาตรฐานเพื่อหลีกเลี่ยงความไม่สะดวกในการผลิต

4: เพื่อให้วางตำแหน่งได้ดีขึ้นและมีความแม่นยำในการติดตั้งสูงขึ้น จำเป็นต้องกำหนดจุดอ้างอิงสำหรับ PCBไม่ว่าจะมีจุดอ้างอิงและการตั้งค่านั้นดีหรือไม่ก็ตามจะส่งผลโดยตรงต่อการผลิตจำนวนมากของสายการผลิต SMTรูปร่างของจุดอ้างอิงสามารถเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัส วงกลม สามเหลี่ยม ฯลฯ และเส้นผ่านศูนย์กลางควรอยู่ในช่วง 1-2 มม. และโดยรอบของจุดอ้างอิงควรอยู่ในช่วง 3-5 มม. โดยไม่มีส่วนประกอบใดๆ และ นำในเวลาเดียวกัน จุดอ้างอิงควรเรียบและเรียบไม่มีมลพิษใดๆการออกแบบจุดอ้างอิงไม่ควรชิดขอบกระดานมากเกินไป ต้องมีระยะห่าง 3-5 มม.
5: จากมุมมองของกระบวนการผลิตโดยรวม รูปร่างของบอร์ดควรเป็นรูปทรงพิทช์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการบัดกรีแบบคลื่นสี่เหลี่ยมสำหรับการจัดส่งที่ง่ายหากมีร่องที่ขาดหายไปบนบอร์ด PCB ควรเติมร่องที่ขาดหายไปในรูปแบบของขอบกระบวนการ และอนุญาตให้บอร์ด SMT เดียวมีร่องที่หายไปได้แต่ร่องที่หายไปนั้นไม่ง่ายที่จะใหญ่เกินไปและควรน้อยกว่า 1/3 ของความยาวของด้าน