Teave

Kuidas kujundada trükkplaati: trükkplaadi paigutus

Kuidas kujundada trükkplaati: trükkplaadi paigutus

Teades, kuidas trükkplaati kujundada, on PCB mis tahes elektroonilise vooluahela kujundamise protsessi põhielement.

PCB paigutus ja kujundus mõjutavad oluliselt vooluahela tööd ning seetõttu, kui trükkplaat on kavandatud tõhusal viisil, töötab skeem usaldusväärsemalt ja oma spetsifikatsioonide piires.

PCB kujundusseadmed

Äriarendusprogrammide jaoks on saadaval keerukuse tõttu vajalikud CAD-paketid, arvutipõhised disainipaketid.

Isegi üliõpilase ja huvijuhi jaoks on palju väga häid pakette, mis on kas tasuta, saab tagasihoidlike kuludega.

Vana PCB kujundusprotsess, kus põhilehtedele asetatud lint kasutatakse, on juba ammu möödas, ehkki on võimalik, et seda võib siiski teha paljudel väga piiratud juhtudel.

PCB tarkvara võime erineb märkimisväärselt. Eelarve või isegi tasuta tarkvara pakub põhifunktsioone, samas kui ülemise osa paketid võimaldavad disaini integreerida palju rohkem võimalusi. Saadaval on simulatsioonid, keeruline marsruutimine ja palju muid võimalusi.

Võimalus simulatsioonide läbiviimiseks on muutumas üha suuremaks nõudeks, kasvades digitaalsete tahvlite kiirustel ja raadiosageduste kavandamisel üha kõrgematele sagedustele.

Vooluahela skemaatiline püüdmine

PCB disaini väljatöötamise esimene etapp on vooluringi skeemi jäädvustamine. Seda võib saavutada mitmel viisil. Vooluringid võidakse sisestada skemaatilisse püüdmisvahendisse. See võib olla osa PCB kujunduskomplektist või see võib olla väline pakett, mille väljundit saab eksportida sobivas vormingus.

Lisaks skemaatilise jäädvustamise puhtale teostamisele võib selles etapis läbi viia vooluahela simulatsiooni. Mõni pakett võib olla võimeline simulatsioonipakettidega liidestuma. Selliste rakenduste jaoks nagu raadiosagedusliku vooluahela kujundus võimaldab vooluahela simulatsioon viimast vooluahelat rohkem optimeerida prototüüpi ehitamata.

Skemaatilise jäädvustamise korral sisaldab vooluahela elektrooniline disain faili ja selle saab teisendada nn netlistiks. Netlist on vastastikuse ühenduvuse teave ja see sisaldab põhiliselt komponentide kontakte ja voolu sõlme või võrke, millega iga tihvt ühendub.

PCB komponentide esialgne paigutus

Enne PCB detailse kujunduse ja paigutuse jätkamist on vaja saada ligikaudne ettekujutus komponentide paiknemisest ja sellest, kas plaadil on piisavalt ruumi kõigi vajalike vooluringide mahutamiseks. See võimaldab otsustada plaadil vajaminevate kihtide arvu ja ka selle üle, kas kogu vooluringi mahutamiseks on piisavalt ruumi.

Kui komponentide ruumi ja ligikaudsete asukohtade kohta on tehtud ligikaudne hinnang, saab PCB kujunduse jaoks teha üksikasjalikuma komponendi paigutuse. See võib arvesse võtta selliseid aspekte nagu seadmete lähedus, mis võivad vajada omavahel suhtlemist, ja muu teave, mis on seotud näiteks raadiosageduslike kaalutlustega.

Komponentide integreerimiseks PCB-kujundusse peab neil olema kogu asjakohane teave. See hõlmab trükkplaadi padjandite jalajälge, igasugust puurimisteavet, eemalolevaid alasid jms. Tavaliselt võib mitmel seadmel olla sama jalajälg, nii et seda teavet ei pea iga komponendi numbri jaoks sisestama. Kõigi kasutatavate seadmete kogu luuakse aga PCB-kujunduse süsteemis. Nii saab varem kasutatud komponente hõlpsasti üles kutsuda.

Marsruutimine

Kui põhipaigutus on lõpule viidud, on PCB kujundamise järgmine etapp kõigi komponentide vaheliste ühenduste marsruutimine. Seejärel suunab PCB tarkvara laual olevad füüsilised ühendused vastavalt skeemil olevale netlistile. Selle saavutamiseks kasutab see ühenduste jaoks saadaolevate kihtide arvu, luues vajadusel auke. Sageli eraldatakse üks kiht kasutamiseks maapinnana ja teine ​​elektritasandina. See mitte ainult ei vähenda müra taset, vaid võimaldab voolu jaoks luua madala allikakindlusega ühendusi.

Marsruutimine võib kasutada märkimisväärset hulka arvutusvõimsust. See kehtib eriti suuremate kujunduste kohta, kus komponente võib olla ülespoole kolm või neli tuhat. Kui marsruutimine on komponentide suure tiheduse tõttu keeruline, võib see põhjustada marsruudi võtmise märkimisväärse aja.

PCB failid: Gerberi failid jne

PCB-paigutuse fototükkide teave edastatakse Gerberi failidena. See vorming on PCB-failide standard ja need on arvulise juhtfaili vormid, mida fotograafia kasutab. Lisaks Gerberi failidele luuakse ka puurimisteave koos ekraaniprindi ja fotokindla teabega.

Trükiplaadi maksumuse üks oluline element on puurimine. Igasuguses konstruktsioonis on vaja nii auke kui ka tavapäraste komponentide jaoks vajalikke auke. Kulude vähendamiseks on mõistlik kasutada võimalikult vähe aukude suurusi. Nii tuleb külvikut vähem vahetada ja aega saab vähendada.

Kui teave on täielik, kasutatakse trükkplaadi teavet tootmisprotsessi paljudes valdkondades. Seda ei kasutata mitte ainult tegeliku PCB enda valmistamiseks, vaid ka faile muudes tootmisprotsessi piirkondades. Neid võib kasutada valimise ja paigutamise programmi väljatöötamiseks ning lisaks sellele võib faile kasutada PCB jootmismaski valmistamiseks, et enne komponentide paigaldamist plaadile jootepasta lisada. Faile võib kasutada ka mitmesuguste katseprogrammide väljatöötamiseks, näiteks "vooluahelas testimiseks" (ICT), eriti küünte katse kinnituste arendamiseks. Sel moel on PCB disain mis tahes toote kogu tootmisprotsessi ülioluline element. PCB disain on midagi enamat kui lihtsalt põhiplaadi kujundus.


Vaata videot: 12V 24BYJ48 Stepper Motor with DRV8825 (September 2021).