6 podstawowych zasad projektowania PCB

Układ PCB obejmuje projektowanie obwodu z wieloma warstwami. Niektóre z podstawowych zasad projektowania PCB są następujące: Unikaj wielu płaszczyzn uziemienia. Sygnały obwodów analogowych powinny być bezpośrednie i krótkie. Unikaj używania trzech różnych kondensatorów na jednej płytce drukowanej. Możesz również przeczytać nasze artykuły na temat projektowania wielowarstwowych obwodów drukowanych i projektowania wielowarstwowych obwodów drukowanych.

Projektowanie wielowarstwowej płytki drukowanej

Podczas projektowania wielowarstwowej płytki PCB należy wziąć pod uwagę kilka ważnych kwestii. Jedną z nich jest to, że miedziane ścieżki powinny zachować integralność sygnału i zasilania. Jeśli tak nie jest, mogą one wpływać na jakość prądu. Dlatego konieczne jest stosowanie ścieżek o kontrolowanej impedancji. Ścieżki te powinny być grubsze niż zwykle, aby zapobiec przegrzaniu.

Gdy już wiesz, czego chcesz, możesz rozpocząć projektowanie PCB. Pierwszym krokiem w projektowaniu wielowarstwowej płytki PCB jest stworzenie schematu. Będzie on służył jako podstawa dla całego projektu. Zacznij od otwarcia okna edytora schematów. Następnie możesz dodawać i obracać szczegóły według potrzeb. Upewnij się, że schemat jest dokładny.

Tworzenie pojedynczej płaszczyzny uziemienia

Utworzenie pojedynczej płaszczyzny uziemienia na układzie PCB pomaga zmniejszyć ilość nierównomiernych napięć na płytce drukowanej. Osiąga się to poprzez tworzenie przelotek lub otworów przelotowych w celu połączenia płaszczyzny uziemienia z innymi częściami płytki. Pomaga to również zredukować szum wytwarzany przez zmiany prądu powrotnego.

Podczas definiowania płaszczyzny uziemienia na płytce drukowanej należy upewnić się, że płaszczyzna uziemienia nie jest pokryta przewodzącymi pierścieniami, ponieważ może to prowadzić do zakłóceń elektromagnetycznych, a nawet pętli uziemienia. Idealnie, płaszczyzna uziemienia powinna znajdować się pod komponentami elektronicznymi. Może być konieczna zmiana rozmieszczenia niektórych ścieżek i komponentów, aby dopasować je do płaszczyzny uziemienia.

Utrzymywanie bezpośrednich i krótkich sygnałów obwodu analogowego

Podczas wdrażania układu PCB dla obwodów analogowych ważne jest, aby ścieżki sygnału analogowego były krótkie i bezpośrednie. Ponadto komponenty analogowe muszą znajdować się blisko siebie, co uprości bezpośrednie trasowanie. Utrzymywanie hałaśliwych komponentów analogowych blisko środka płytki również pomoże zmniejszyć hałas.

Oprócz utrzymywania bezpośrednich i krótkich sygnałów obwodów analogowych, projektanci powinni również unikać blokowania ścieżek powrotnych. Podziały płaszczyzn, przelotki, szczeliny i wycięcia mogą powodować zakłócenia, ponieważ sygnał analogowy szuka najkrótszej ścieżki powrotnej do swojego źródła. W rezultacie sygnał może wędrować w pobliżu płaszczyzny uziemienia, generując znaczne zakłócenia.

Unikanie trzech różnych kondensatorów

Podczas projektowania układu PCB, najlepiej jest unikać umieszczania trzech różnych kondensatorów na pinach zasilania. Taki układ może prowadzić do większej liczby problemów, niż je rozwiązywać. Jednym ze sposobów uniknięcia trzech różnych kondensatorów jest użycie ścieżek i wypełnienia kasetonowego. Następnie należy umieścić je jak najbliżej pinu urządzenia.

Nie zawsze jest to jednak możliwe, ponieważ odległość między śladami nie zawsze jest taka, jak obliczono w fazie projektowania. Jest to częsty problem, który może prowadzić do problemów podczas procesu montażu. Rozważając rozmieszczenie, należy pamiętać, że rozmieszczenie każdego komponentu ma kluczowe znaczenie dla jego funkcjonalności.

Korzystanie z miedzianej warstwy zasilania

Wykorzystanie miedzi w warstwie zasilania w układzie PCB wymaga odpowiedniego planowania. W tej części płytki należy przydzielić określony obszar płytki dla sieci zasilania. Do przydzielenia tego obszaru można również użyć podziału warstwy wewnętrznej. Aby dodać tę warstwę, należy użyć polecenia "PLACE-SPLIT PLANE", a następnie wybrać sieć, która ma zostać przydzielona do podziału. Po przydzieleniu obszaru warstwy zasilania można użyć techniki układania miedzi, aby umieścić miedź w podzielonym obszarze.

Oprócz uzyskania równomiernego pokrycia miedzią, należy upewnić się, że grubość płytki jest zgodna z jej rdzeniem. Samo użycie symetrii płaszczyzny zasilania nie zagwarantuje idealnego pokrycia miedzią, ponieważ miedź w tej części będzie się rozrywać podczas trasowania konturowego. Miedź do krawędzi płytki również nie będzie kompatybilna z technikami punktowania (V-cut). Aby uniknąć tego problemu, zaleca się wskazanie strefy miedzi na warstwie mechanicznej o minimalnej szerokości 0,5 mm.

Korzystanie z listy wytycznych do umieszczania komponentów na płytce drukowanej

Korzystanie z listy wytycznych w celu umieszczenia komponentu na płytce PCB może pomóc zminimalizować całkowity koszt opracowania nowego produktu, jednocześnie skracając cykl rozwoju produktu. Wytyczne te pomagają również zapewnić płynne przejście od prototypu do produkcji. Wytyczne te mają zastosowanie zarówno do obwodów analogowych, jak i cyfrowych.

Większość projektantów płytek drukowanych kieruje się zestawem wytycznych podczas projektowania PCB. Na przykład, typową zasadą projektowania płytek jest minimalizacja długości ścieżek zegara cyfrowego. Wielu projektantów nie rozumie jednak w pełni przesłanek stojących za tymi wytycznymi. Między innymi, szybkie ścieżki nie mogą przecinać przerw w płaszczyźnie powrotnej sygnału.