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PCB土地格局

关键的外卖

  • 构成地形的标准特征。

  • 陆地格局创造的替代方法。

  • 为减少重复工作和翻译制造商数据时出错的机会,创建陆地模式应遵循的步骤。

无人微波电路图

良好的设计和易读的PCB土地模式导致一个功能板,很容易阅读

可重复设计侧重于将尽可能小的设计元素原子化,以便在需要时可以在许多不同的项目中重用它们。在电子系统设计领域,这采用PCB接地模式的形式,它概述了电路板上零件接口的位置,并提供了零件形状的一些一般轮廓。

对精确的接地模式的需求是不可否认的:电气性能和长期可靠性取决于适当的焊点(或其他形式),PCB的互连性质意味着一个组件的故障可能会蔓延到其他地方,在某些情况下可能导致灾难性的故障。即使在不那么灾难性的情况下,不适当的土地模式设计也会导致痛苦的故障排除和完全重新设计电路板。对于任何设计团队来说,了解土地模式的特征以及如何最好地组织他们的创作以减少重复工作是关键。

分析PCB土地格局

PCB土地格局

芯片陆地图案的简化图像

PCB接地图案可能占用电路板设计的一小部分,但没有比由于不正确的接地图案引起的焊接问题而拒绝电路板更糟糕的感觉了。大地图案作为电路板与元器件之间的接口,是一个至关重要的连接点。符合制造商数据表的土地模式(允许对装配过程进行一些修改)支持性能和可靠性,而不正确的土地模式则是一种损害。

土地格局由几个传达部分信息的核心元素组成:

  • 垫,电路板和组件之间的机械和电气连接区域。它们可以以表面贴装器件(SMD)的外层蚀刻铜的形式出现,也可以采用通孔(TH)技术的钻孔和电镀孔。装有散热用过孔的衬垫可能存在,但是布局通常是更好的服务通过在电路板级别而不是组件级别包括这些。焊盘是陆地模式最重要的特征,任何无意的偏离制造商的规格都可能导致组件无法焊接下来,或者更阴险地失去连接,最终完全脱离电路板。
  • 组件主体-主体表示部件安装后的物理范围。机身尺寸可以变化,从简单的芯片封装,只占用一个小区域之间的衬垫,和连接器插座,其延伸超过板的边缘,以方便配合插头。虽然地面图案是分配给电路板上组件的二维空间,但其垂直高度可能对外壳或垂直连接器很重要。制造商提供的3D车身文件可以利用部件的车身形状来提供组装的3D视图-重要的是-作为车身尺寸的二次检查。
  • 地方边界-有时也被称为庭院,这个艺术品层代表了为每个组件提供的“呼吸空间”,以防止过度拥挤和任何由此产生的可焊性问题,特别是返工。适当的间距还可以分别通过改善气流和增加导体气隙来帮助防止热和电气性能问题。
  • 〇孔和槽并不是每个钻孔特征都支持电气连接:根据组件的尺寸,可以提供额外的引脚或插脚来辅助机械支撑。引脚也可以用来防止一些可逆部件上的反向安装。
  • 丝网印刷-引脚1指示,极性标记,参考指示符,和其他视觉项目提供,以帮助组装和可读性的PCBA诊断错误。

在更大的PCB设计流程中实现陆地模式

PCB土地格局创建

一个方便的图表,以确定如何接近土地模式的创建

创造土地格局的过程可能会有很大的不同。设计团队的规模可能是决定土地格局创作方式的最重要因素:

  • 较小的团队可能有单独的布局人员创造他们的角色。
  • 较大的团队可能会有专门的部件创建者,称为图书管理员,它专门处理部件创建。
  • 更大的团队可能会补充图书管理员的工作零件制作服务;通常用于更复杂的土地模式或定制设计。另外,设计团队可能更喜欢通过外部承包商进行图书馆维护的综合解决方案。

无论如何实现,设计团队都应该遵循几个简单的步骤来创建零件:

  1. 检查中央图书馆查看该部件是否已经创建。这个图书馆应该是供只有经过验证的部件减少花在重复工作上的时间。如果做不到这一点,匹配的土地模式可能来自旧的设计,前提是没有装配问题,但设计师应该采取“信任但验证”的心态。

  2. 定位数据表,由工程团队提供。如果没有提供数据表,可以使用在线存储库,包括制造商的网站。制造商甚至可以自己提供土地模式。

  3. 该部件是标准的包装结构吗?如果是这样,则可以使用向导工具即接受厂家的规格,并输出一个土地图案。

  4. 更复杂的组件可能需要手动零件创建。这是零件制作中最复杂的方法,也是出错风险最高的方法。在适用的情况下,设计师应该适应已核实的土地格局尽量减少需要完成的新工作量。例如,一个新的连接器可能只需要增加/移除几个引脚和调整封装体,或者在使用相同孔和焊盘尺寸的水平和垂直连接器之间进行交换。

没有验证,土地格局的创造是不完整的:一个不正确的土地格局可以很容易地需要重新设计董事会。内部验证过程应侧重于匹配关键测量,如焊盘和孔尺寸/位置、间距、组件体和到电路板边缘的距离(如果适用)。误用位置边界和丝印信息不太可能产生影响焊接工艺但可能在设计规则检查中标记误报或由于安装落后而在操作期间出现故障。由于这些原因,不应该使用未经证实的土地模式。

使用全面的ECAD工具限制返工和修订

PCB接地模式代表裸板和组件之间的重叠,如果不采用适当的最佳实践,可能会导致制造错误或缩短现场服务。土地模式验证需要制定严格的检查来防止缺陷的产生,但是在电路板层面上更全面的缺陷检测也是必要的,以避免在生产过程中产生额外的成本。抑扬顿挫的PCB设计与分析工具,如约束管理器,支持用户使用可定制的DFM,并与OrCAD PCB设计器

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