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相信最好的PCB设计指南将引导您走向成功

泥土里的登山指南

我们都习惯了在工作中和在办公室之外都必须遵守的政策和程序。“指导方针”这个词经常被用来描述这些情况,它已经成为一套严格的规则的同义词,如果你不遵守这些规则,就会产生消极的后果。但有趣的是,指南还有另一个定义:“帮助过路者越过困难点或允许返回路线的绳子或绳索。”

我从来没有想到,指导方针可以被认为是积极和有帮助的东西,而不是如此限制。指导方针是一种工具,可以帮助我们在困难的情况下导航,或者在迷路的情况下追溯我们的步骤。

设计一个印刷电路板是一个非常复杂的迷宫,你要找到你的路。有一些具体的方法可以创建原理图,如何创建库部件,如何放置和路由组件,以及如何生成制造输出文件。这是需要一次性消化的大量信息,但是当将其布局在一组文档记录良好的指导方针中时,您可以更好地在复杂的需求迷宫中找到自己的路。

这里是一个不同的PCB设计指南的描述,你应该意识到作为一个PCB设计师和你可以期待从他们的帮助。

CAD库PCB设计指南

在PCB设计上的任何工作都可以开始之前,首先必须有CAD图书馆零件在设计工具内工作。对于原理图捕获,这将意味着符号和组件信息以及仿真模型。对于布局,将有PCB板和组件信息的足迹或土地模式。所有这些数据都可以从外部来源或内部开发,设计部门通常会针对这两种情况制定指导方针。

对于内部开发的部分数据,有一些行业标准可以遵循,例如IEEE标准91原理图符号以及PCB占地的IPC标准。设计部门通常也有自己的内部指导方针。这些通常指定信息,例如哪些CAD层将用于什么信息,以及公司对零件轮廓、文本和其他细节的首选项。通常也有公司对零件检查和验证的指导方针。

原理图元件按PCB设计指南间距要求放置

使用您的指导方针创建原理图,以帮助满足间距要求

原理图创建指南

一旦库准备好,PCB设计者可以开始工作原理图。为了确保所有的示意图具有相同的外观,大多数公司都会有内部起草指南,其中通常包括以下内容:

  • 图纸大小示意图。

  • 填写边界信息,如公司标识、名称、地址、日期、零件号和修订号。

  • 要使用的网格的大小和外观。这一点很重要,这样才能使所有东西都按相同的比例绘制。

  • 符号大小和行宽。

  • 文本高度和字体大小。

对于原理图开发,通常使用以下指导原则:

  • 原理图上的符号间距。

  • 组件信息,如引用指示符、部件编号、值和引脚编号。

  • 网络对象的颜色,如符号、网线、网的总线和文本。

  • 网间距和命名约定。

最后,还将有通过设计审查检查和验证原理图的指导方针。一旦原理图成功地通过了所有这些过程,就可以进行PCB布局了。

PCB布局的指导方针

要开始PCB布局,需要与电路板的机械设计协调。对于机械CAD和电气CAD系统之间的数据交换,通常有内部指导方针,以及针对更改的设计审查系统。还应该有与合同制造商(CM)合作的指导方针制作印刷电路板组件.CM可以为布局提供很多信息,包括对板层堆叠配置的建议,并且这个沟通过程需要在公司指南中很好地记录下来。

在PCB布局工具中创建了板轮廓和层堆叠后,设计人员将开始放置组件。在指导方针和文档的基础上,确保利用设计规则检查(DRC)和约束管理器来消除设计干扰。这里也有不同的指导方针来帮助设计师:

公司位置标准:

这些指导方针将指导零件放置的细节。它们可能包括组件轮换、清除和隔离区的规则。这些可能与行业放置标准相一致,但对于一个公司来说,细化和标准化放置方法是最适合他们的,举几个例子:从电路板上的安装孔和槽的间隙,根据生产线计划将组件(通孔和smd)放置在哪一层。

动力和地面飞机:

在处理高速或高频信号时,使用接地面通常是最好的选择。由于干扰一直是一个问题,在PCB的一层上放置接地平面将提供来自外部源的某种程度的电磁干扰(EMI)保护。此外,地平面允许您绕行路由地迹。为了降低电磁干扰的敏感性和回路电感,可以在信号线附近放置一个接地回路,以使返回信号保持在轨迹上。

信号完整性:

设计适当的信号完整性可以是一个更加综合和复杂的过程,然而,这里是开始的核心基础。元件必须按照原理图中所描述的信号路径放置,特别是在高速设计中。如果做得不正确,可能会对信号性能产生不利影响。

信号完整性的跟踪路由注意事项:

信号路径轨迹必须保持尽可能短,除非需要特定的轨迹长度。微分对必须路由到一起,阻抗控制线路必须在它们指定的层上路由,并且必须清除其他可能导致耦合和噪声的信号在黑板上。

装配设计(DFA):

作为可制造性(DFM)规则的总体设计, DFA指南将确保PCB可以有效地组装而没有错误。部件之间的间隙及其旋转和位置都是DFA准则的一部分。

测试设计(DFT):

整体DFM规则的另一个方面是DFT指南。这些还包括组件间隙以及板边缘间隙,并确保有足够的测试点放置在电路测试(ICT)。

这里应用的许多指导方针是在安置过程中实践的相同原则的延续。PCB设计者的目标是通过设计其所有的电路,包括组件的放置和它们的路由来生产一个功能板。

制造设计(DFF):

属于DFM规则的最后一个指导方针是帮助制造出易于制作的PCB。这些包括迹线、通孔和衬垫之间的可制造间隙以及保持最小迹线宽度。

随着PCB布局的临近,仍然有更多的指导方针需要遵守。董事会将需要在它的丝印和蚀刻标记,这些通常在公司的内部指南中指定。这将包括参考指示,必须是可读和清晰的pad,以及其他板标记,包括板名,公司名称,和零件编号。也将有大量的制造和装配标记,将在指南中详细说明。


根据PCB设计指南和调试规范跟踪路由

调整PCB布局中的跟踪路由

创建制造输出文件的指南

为了让电路板准备好生产,PCB设计师将运行一组设计规则检查,这些检查通常在公司指导方针中详细说明。然后,电路板将进行最后的设计审查,公司的指导方针通常会包含一套检查清单,在将电路板发送给合同制造商之前,这些检查清单必须经过签署。

一旦电路板被清除继续,PCB设计师将创建最终的制造输出文档根据公司指南中列出的要求。这些包括物料清单报告,制造图纸,PCB图像文件和网表.文件格式可以在公司指导方针中指定,也可以默认为CM首选的文件格式。

在设计印刷电路板的过程中有很多事情要做,幸运的是,我们有不同的指导方针,可以帮助我们通过这些困难的过程,使我们不会迷失方向。另一件对PCB设计者非常有帮助的事情是使用PCB设计工具它们足够多用途,可以处理所有不同的PCB设计过程。OrCAD PCB设计者是最好的PCB设计系统之一,Cadence的开发团队已经确保OrCAD以及他们所有的设计工具具有成功所需的能力。

如果你想了解更多关于Cadence如何为你提供解决方案,跟我们和我们的专家团队谈谈