Руководство по проектированию печатных плат для инженеров

Компоновка печатной платы - это гораздо больше, чем то, как она выглядит. Успешная компоновка печатной платы позволит физически расположить ее схемы для достижения лучших электронных характеристик платы, оставаясь при этом полностью изготовленной. This requires careful management of library components, CAD Settings and parameters, component placement, wiring, and power supply network (PDN) design. In addition, layout designers must ensure that their work is fully documented and that the final product is ready to be included in the main electronic system of their design.

Это большая работа, особенно для инженеров, незнакомых с процессом компоновки печатных плат. Чтобы помочь в этом рабочем процессе, рекомендуется иметь полный набор рекомендаций по компоновке платы для справки.

 Отраслевые и корпоративные стандарты будут диктовать детали дизайна, но рекомендации по компоновке важны, чтобы помочь инженерам ориентироваться в процессе разработки платы от начала до конца. Вот несколько основных рекомендаций по проектированию печатных плат, которые можно использовать для разработки собственных рекомендаций по разработке платы.

Перед началом верстки

Прежде чем начать процесс компоновки, необходимо решить несколько задач, чтобы обеспечить успешное проектирование, начиная с используемой библиотеки инкапсуляции печатных плат.

При создании библиотек для компоновки печатной платы важно использовать отраслевые стандарты (например, IPC) или спецификации производителя для размеров и размеров корпуса. Однако индивидуальные, корпоративные или технологические потребности также могут определять некоторые изменения. Например, для упаковки в радиочастотном исполнении может потребоваться меньший размер контактной площадки, чем для стандартной цифровой конструкции. Вот несколько дополнительных рекомендаций по созданию собственного пакета компонентов печатной платы:

Убедитесь, что все части библиотеки, которые вы создаете, имеют приемлемые размеры шаблона площадки, которые расположены в соответствии со стандартами для этой части.

Пакеты печатных плат должны содержать все необходимые элементы, такие как контуры деталей, шелкография и контрольные метки.

Хорошее эмпирическое правило состоит в том, чтобы убедиться, что ваш производитель может создавать детали, которые вы проектируете, прежде чем отправлять их в окончательный дизайн.

Другим вариантом является использование упаковки печатных плат от внешнего поставщика библиотеки САПР. Производители деталей часто предварительно создают свои собственные компоненты для вашей системы проектирования, а некоторые инструменты имеют браузеры для простой загрузки этих деталей.

Контур печатной платы и стек слоев

Прежде чем приступить к макету доски, вам нужно поработать с механическим дизайнером, чтобы получить хорошую форму контура. Хотя форм-факторы конструкции могут быть изменены позже, любые изменения могут привести к существенной переделке схемы в соответствии с новой формой. Кроме того, большинство инструментов САПР принимают данные, импортированные из систем механического проектирования, что упрощает вашу жизнь. Однако даже с импортированными данными вам все равно необходимо убедиться, что доска очерчена правильно и содержит все необходимые элементы САПР для вашего дизайна, такие как запрещенные области.

Укладка досок также должна быть выполнена до начала макета. Опять же, они могут быть изменены позже, но потенциальное влияние на существующие схемы может нарушить график проектирования и бюджет. Стекирование платы также должно быть точно настроено для вашего конкретного проекта, чтобы обеспечить правильную конфигурацию слоев для контроля импеданса, маршрутизации и других требований к целостности сигнала. На этом этапе также важно выбрать материал плиты, чтобы можно было сделать соответствующую ширину проволоки и другие расчеты конструкции на основе физических свойств материала. Эти характеристики включают диэлектрическую проницаемость, качество изоляции, скорость поглощения влаги и коэффициент рассеивания.

Параметры и настройки САПР

Нередко можно встретить дизайнеров, работающих с настройками по умолчанию, которые поставляются с их системами САПР. Тем не менее, большинство систем САПР предоставляют пользователю широкий веерный контроль над цветом, рисунком заливки, затенением, а также размером и шириной шрифта. Вы также можете изменить отображение определенных объектов, разместить один элемент дизайна над другим, задать сетку и указать приоритеты компоновки и проводки. Эти настройки предназначены для повышения вашей производительности, и вы можете сэкономить время, потратив время на оптимизацию настроек.

Настройка параметров отображения системы САПР является важным первым шагом в компоновке печатной платы

Рекомендации по размещению компонентов печатной платы

После того, как библиотека САПР, схема печатной платы и другие задачи настройки будут завершены, можно приступать к компоновке проекта. Первым шагом в этом процессе является размещение пакета компонентов печатной платы на плате. Размещение компонентов на плате должно отвечать трем основным требованиям: производительности схемы, технологичности и доступности.