6 Basisregels voor PCB-indeling

PCB layout omvat het ontwerpen van een circuit met meerdere lagen. Enkele van de fundamentele regels van PCB ontwerp zijn als volgt: Vermijd meerdere grondvlakken. Maak analoge circuitsignalen direct en kort. Vermijd het gebruik van drie verschillende condensatoren op één PCB. U kunt ook onze artikelen lezen over PCB-ontwerp met meerdere lagen en hoe u een PCB met meerdere lagen ontwerpt.

Een PCB met meerdere lagen ontwerpen

Bij het ontwerpen van een PCB met meerdere lagen zijn er een paar belangrijke dingen waar je rekening mee moet houden. Een daarvan is dat de kopersporen de signaal- en stroomintegriteit moeten behouden. Als dat niet het geval is, kunnen ze de kwaliteit van de stroom beïnvloeden. Daarom is het nodig om sporen met gecontroleerde impedantie te gebruiken. Deze sporen moeten dikker zijn dan normaal om oververhitting te voorkomen.

Als duidelijk is wat je wilt, kun je beginnen met het ontwerpen van de printplaat. De eerste stap in het ontwerpen van een meerlagige printplaat is het maken van een schema. Dit dient als basis voor het hele ontwerp. Begin met het openen van een editorvenster voor het schema. Vervolgens kunt u details toevoegen en draaien als dat nodig is. Zorg ervoor dat het schema nauwkeurig is.

Een enkele massaplaat maken

Het creëren van een enkel massavlak op een PCB-layout helpt de hoeveelheid niet-uniforme spanningen over een printplaat te verminderen. Dit wordt bereikt door vias of doorlopende gaten te maken om de massaplaat te verbinden met andere delen van de printplaat. Het helpt ook om ruis te verminderen die wordt veroorzaakt door variaties in retourstroom.

Bij het definiëren van een massaplaat op een PCB is het cruciaal om ervoor te zorgen dat de massaplaat niet bedekt is met geleidende ringen omdat dit kan leiden tot elektromagnetische interferentie of zelfs aardlussen. Idealiter bevindt de massaplaat zich onder elektronische componenten. Het kan nodig zijn om de plaatsing van sommige sporen en componenten te herschikken om ze in de massaplaat te laten passen.

Analoge circuitsignalen direct en kort houden

Bij het implementeren van een PCB-lay-out voor analoge schakelingen is het belangrijk om de analoge signaalsporen kort en direct te houden. Bovendien moeten analoge componenten dicht bij elkaar geplaatst worden, wat de directe routering vereenvoudigt. Lawaaierige analoge componenten dicht bij het midden van de printplaat houden helpt ook om ruis te verminderen.

Naast het direct en kort houden van analoge schakelsignalen, moeten ontwerpers ook voorkomen dat de retourpaden geblokkeerd worden. Vlaksplitsingen, vias, sleuven en uitsparingen kunnen ruis veroorzaken omdat het analoge signaal de kortste weg terug naar de oorsprong zoekt. Als gevolg daarvan kan het signaal in de buurt van de massaplaat dwalen, wat aanzienlijke ruis genereert.

Drie verschillende condensatoren vermijden

Bij het ontwerpen van een PCB-layout is het het beste om te voorkomen dat er drie verschillende condensatoren op voedingspinnen worden geplaatst. Deze opstelling kan tot meer problemen leiden dan oplossen. Een manier om drie verschillende condensatoren te vermijden is om sporen en coffer fill te gebruiken. Plaats ze dan zo dicht mogelijk bij de pin van het apparaat.

Dit is echter niet altijd mogelijk, omdat de afstand tussen sporen niet altijd is wat tijdens de ontwerpfase is berekend. Dit is een veel voorkomend probleem dat tot problemen kan leiden tijdens het assemblageproces. Denk er bij het overwegen van plaatsing aan dat de plaatsing van elk onderdeel cruciaal is voor de functionaliteit ervan.

Stroomlaag koper gebruiken

Het gebruik van voedingslaag koper in PCB layout vereist een goede planning. In dit deel van de printplaat moet je een specifiek gebied toewijzen voor het voedingsnetwerk. U kunt ook een binnenlaagverdeling gebruiken om dit gebied toe te wijzen. Om deze laag toe te voegen, moet u de opdracht "PLACE-SPLIT PLANE" gebruiken en vervolgens het netwerk selecteren dat moet worden toegewezen voor splitsen. Zodra u het gebied voor de vermogenslaag hebt toegewezen, kunt u de koperbestratingstechniek gebruiken om het koper in het gesplitste gebied te plaatsen.

Naast het bereiken van een gelijkmatige koperbedekking, moet u ervoor zorgen dat de dikte van de printplaat compatibel is met de kern. Alleen symmetrie van het vermogensvlak is geen garantie voor een perfecte koperdekking, omdat het koper in dit deel zal scheuren bij het contourfrezen. Koper tot aan de rand van de printplaat is ook niet compatibel met scoringtechnieken (V-cut). Om dit probleem te vermijden, is het aanbevolen om de koperzone aan te duiden op de mechanische laag en dat deze een minimale breedte heeft van 0,5 mm.

Een lijst met richtlijnen gebruiken om componenten op een printplaat te plaatsen

Het gebruik van een lijst met richtlijnen voor het plaatsen van een component op een PCB kan helpen om de totale kosten voor de ontwikkeling van een nieuw product te minimaliseren en tegelijkertijd de productontwikkelingscyclus te verkorten. Deze richtlijnen zorgen ook voor een soepele overgang van prototype naar productie. Deze richtlijnen zijn van toepassing op zowel analoge als digitale schakelingen.

De meeste printplaatontwerpers volgen een aantal richtlijnen bij het ontwerpen van een PCB. Een typische ontwerpregel is bijvoorbeeld om de lengte van digitale klokkensporen te minimaliseren. Veel ontwerpers begrijpen echter niet volledig de redenering achter deze richtlijnen. Zo mogen hogesnelheidssporen onder andere geen openingen in het signaalretourvlak kruisen.