Cant-Miss Engineer-vriendelijke PCB-layoutrichtlijnen

Als een voorbereidende stap in het PCB-fabricageproces is de PCB-lay-out een van de belangrijkste fasen in het PCB-ontwerp, aangezien de kwaliteit ervan in wezen die van PCB-routing bepaalt, wat de uiteindelijke betrouwbaarheid en functionaliteit van PCB's verder beïnvloedt. Daarom kan worden geconcludeerd dat een redelijke PCB-lay-out de weg vrijmaakt voor hoogwaardige printplaten. Een onredelijke PCB-layout kan echter leiden tot problemen in termen van functionaliteit en betrouwbaarheid. Een goed ontworpen PCB-lay-out brengt meer gemakken met zich mee dat het niet alleen onroerend goed van het PCB-oppervlak bespaart, maar ook de prestaties van het circuit garandeert.

PCB-lay-out is er in de eerste plaats in twee soorten, interactieve lay-out en automatische lay-out. Over het algemeen is automatische opmaak verantwoordelijk voor het raamwerk op basis waarvan de aanpassing door interactieve opmaak zal worden uitgevoerd. Tijdens de PCB-lay-out kan herverdeling op het poortcircuit worden geïmplementeerd volgens de specifieke situatie van routering. Er worden twee poortcircuits uitgewisseld, wat dan een optimale lay-out wordt die het meest gebruiksvriendelijk is voor routering.

Na het voltooien van de PCB-lay-out kan sommige informatie worden gelabeld op PCB-ontwerpbestanden of schema's, zodat de betreffende informatie of gegevens op PCB's consistent zijn met die weergegeven in schema's. Als gevolg hiervan kan synchrone verandering worden gehandhaafd in zowel profilering als wijziging van PCB-ontwerp. Bovendien worden analoge gegevens bijgewerkt en kan verificatie op boardniveau worden geïmplementeerd op elektrische prestaties en functies.

Basisregels voor PCB-lay-out

In principe moet de lay-out van PCB's voldoen aan twee fundamentele regels:
1). PCB-lay-out moet hoge kwaliteit garanderen.
2). De lay-out van de printplaat moet er netjes en duidelijk uitzien, waardoor de componenten gelijkmatig op het bordoppervlak kunnen worden gelegd.

Als een product eenmaal aangenaam presteert op de twee bovengenoemde aspecten, kan het als perfect worden beschouwd.

Praktische richtlijnen voor PCB-lay-out

Richtlijn#1. De lus moet zo kort mogelijk zijn.

Lussen, vooral hoogfrequente lussen, moeten zo kort mogelijk zijn. Kleine lussen hebben meestal een lagere inductantie en weerstand en kunnen helpen bij het verminderen van het aantal signalen dat is gekoppeld aan een knooppunt dat afkomstig is van een externe bron of dat door een knooppunt wordt verzonden. De inductantie kan worden verlaagd als de lus zich op het grondvlak bevindt. Je kunt de lus van het Op-amp-circuit ook zo kort mogelijk houden om te voorkomen dat ruis in het circuit wordt gekoppeld.

Richtlijn #2. Thermische via moet op de juiste plaats worden geplaatst.

Vias brengt warmte over van het ene uiteinde van de PCB naar de andere kant, wat vooral handig is wanneer het bord op het koellichaam op het chassis is gemonteerd. Onder dergelijke omstandigheden zal het chassis de warmte verder afvoeren. Grote via's presteren beter dan kleine via's op het gebied van thermische dissipatie. Meerdere via's presteren efficiënter dan enkele via's in termen van thermische dissipatie en verlagen de bedrijfstemperatuur van componenten. Lagere bedrijfstemperatuur leidt tot hogere betrouwbaarheid.

Richtlijn #3. Via maat en aantal moet redelijk geregeld worden.

Via's hebben zowel inductie als weerstand. Als u van plan bent om de routering van het ene uiteinde van de printplaat naar het andere uiteinde te regelen en een relatief lage inductantie of weerstand vereist, kunt u vertrouwen op meerdere via's. Grote via's hebben een lagere weerstand. Deze methode werkt vooral handig wanneer de filtercondensator en het hogestroomknooppunt met de aarde zijn verbonden.

Richtlijn #4. Let op warmtegevoelige onderdelen.

Warmtegevoelige componenten moeten ver uit de buurt worden geplaatst van componenten die warmte genereren. Hittegevoelige componenten omvatten thermokoppel en elektrolytische condensator. De temperatuurmeting wordt mogelijk beïnvloed wanneer het thermokoppel zich in de buurt van een warmtebron bevindt. Elektrolytische condensatoren zullen last hebben van een kortere levensduur wanneer de elektrolytische condensator zich in de buurt van componenten bevindt die warmte genereren. Warmtegenererende componenten omvatten mogelijk diodes, inductoren, diodes, bruggelijkrichters, MOSFET's en weerstanden waarvan de gegenereerde warmte afhangt van de stroom die erdoorheen vloeit.

Richtlijn #5. De ontkoppelcondensator moet zorgvuldig worden geplaatst.

De ontkoppelingscondensator moet zich in de buurt van de IC-voedings- of aardingspinnen bevinden om de ontkoppelingsefficiëntie te maximaliseren. Verdwaalde capaciteit zal worden veroorzaakt wanneer de condensator op een verre plaats wordt geplaatst. Er moeten meerdere via's worden aangebracht tussen de condensatorpennen en het aardingsvlak, zodat de inductantie kan worden verminderd.

Richtlijn#6. Thermische pad moet slim worden geplaatst.

De thermische pad-instelling is bedoeld om de afstand tussen sporen of vul- en componentpinnen zo klein mogelijk te maken, wat gunstig is voor het solderen. Kleine verbinding is kort als het gaat om weerstandsvermindering. Als er geen thermische pads op de pinnen van de componenten zijn aangebracht, zal de temperatuur van de componenten lager zijn. Er is een betere thermische verbinding beschikbaar die sporen of vulling verbindt, wat de thermische dissipatie bevordert. Het is echter moeilijker om te solderen of te desolderen.

Richtlijn #7. Digitale sporen en ruissporen moeten uit de buurt van analoge circuits zijn.

Parallelle sporen of geleiders kunnen leiden tot het genereren van capaciteit. Signalen hebben de neiging om op circuits te worden gekoppeld wanneer sporen te dicht bij elkaar liggen, wat vooral geldt voor een relatief hoge frequentie. Hoogfrequente en ruissporen moeten ver verwijderd zijn van sporen die u niet wilt storen door ruis.

Richtlijn #8. Afstand tussen sporen en montage via moet op de juiste manier worden geregeld.

Er moet voldoende ruimte worden behouden tussen kopersporen of vul- en montagevia's om het gevaar van schokken te voorkomen. Soldeermasker is geen betrouwbare inductor, dus er moet ook voldoende afstand worden gehouden tussen koper en eventueel bevestigingsmateriaal.

Richtlijn#9. Aarding kan gevaarlijk zijn als u er weinig aandacht aan besteedt in de printplaatlay-out.

Aarde is geen ideale geleider, dus wees voorzichtig bij het plaatsen van ruisaarde uit de buurt van stille signalen. Aardsporen moeten groot genoeg zijn om stromende stroom te kunnen voeren. Door een grondvlak onder signaalsporen te plaatsen, kan de spoorimpedantie worden verminderd, wat een ideale toestand is.

Richtlijn #10. Printplaat moet worden beschouwd als een koellichaam.

Er moet meer koper worden geplaatst rond componenten voor opbouwmontage, zodat extra oppervlakte kan worden verschaft om warmte af te voeren, wat een methode is die een hogere efficiëntie oplevert. Soortgelijke richtlijnen worden zelfs genoemd in datasheets van sommige componenten.

Extra tips voor PCB-layout

Nadat de PCB-layout is voltooid, moet u, voordat u doorgaat naar de volgende stap, uw PCB-lay-out zorgvuldig onderzoeken op basis van de volgende tips.
1). De grootte van de printplaat moet worden gecontroleerd om er zeker van te zijn of deze compatibel is met die afgebeeld in de schema's of de vereisten voor de PCB-fabricagetechniek en of er vaste markeringen zijn.
2). Componenten moeten worden gegarandeerd dat er geen conflict is in de tweedimensionale en driedimensionale ruimte.
3). Componenten moeten worden gecontroleerd om ervoor te zorgen dat alle componenten netjes en gelijkmatig zijn verdeeld.
4). Onderdelen die consequent moeten worden vervangen, moeten worden onderzocht om er zeker van te zijn dat ze toegankelijk zijn voor vervanging of wijziging.
5). Er is voldoende afstand gehouden tussen warmtegevoelige componenten en warmtegenererende componenten.
6). Verstelbare componenten moeten gegarandeerd comfortabel kunnen worden afgesteld.
7). Het thermische dissipatiegebied zou een koellichaam moeten bevatten en een vlotte luchtstroom moeten hebben.
8). De signaalstroom moet soepel verlopen en de onderlinge verbinding moet zo kort mogelijk zijn.

Heb je een perfect PCB-ontwerp? Dan heeft u een betrouwbare PCB-fabrikant nodig om uw printplaten te printen!

PCBCart produceert al meer dan 10 jaar printplaten voor wereldwijde bedrijven. Geef ons gewoon uw PCB-ontwerpbestanden, we garanderen dat u binnen de kortst mogelijke tijd volledig functionele printplaten krijgt. Net klaar met een nieuw PCB-ontwerp en op zoek naar PCB House? Bekijk hoeveel u kunt besparen bij het gebruik van onze aangepaste PCB-fabricageservice.

Handige bron:
• Overwegingen voor gemengde signaallay-out
• Tips voor snelle lay-out
• Invloed van PCB-layout van EMC-prestaties van elektronische producten
• Lay-out- en traceerregels voor het samenstellen van dozen
• Full-feature PCB-fabricageservice met meerdere opties met toegevoegde waarde
• Bestandsvereisten voor efficiënte PCB-productie
• PCB-prototype en standaard PCB-productieservicesvergelijking
• Wanneer PCB-prototypeservice te gebruiken en wanneer overschakelen naar standaard PCB-service
• Behalve PCB-fabricage biedt PCBCart ook volledige kant-en-klare PCB-assemblageservice