PCB設計レイアウトのアイデアとは
May 22, 2020
レイアウトは、信号品質、EMC、熱設計、DFM、DFT、構造、安全性、その他の要件を包括的に考慮し、デバイスをボード上に合理的に配置します。高速PCB設計では、合理的なレイアウトがPCB設計の成功の第一歩です。次に、PCBレイアウトのアイデアと原理を紹介します。
レイアウトのアイデア
PCB レイアウト処理では、最初の考慮事項は PCB のサイズです。第二に、高さが限られているかどうか、幅が限られているかどうか、パンチ領域やスロット領域など、構造的な位置決め要件を持つデバイスと領域を考慮する必要があります。そして、回路信号と電力流れ方向に応じて、各回路モジュールを事前にレイアウトし、最終的には各回路モジュールの設計原理に従って全てのコンポーネントのレイアウトを行う。
レイアウトの基本原則
1. 構造、SI、DFM、DFT、EMCの特別な要件を満たすために、関連する担当者と通信します。
2.構造要素図によると、配置コネクタ、取り付け穴、インジケータライトや配置する必要がある他のデバイス、およびこれらのデバイスに非リムーバブル属性を与え、それらを寸法します。
3.構造要素図といくつかのデバイスの特別な要件に従って、禁止配線領域と禁止レイアウト領域を設定します。
4. プロセスフローを選択するためのPCBの性能と処理効率を総合的に考慮する(優先順位は片面SMT;片面SMT +プラグイン;両面SMT;両面SMT+プラグイン)、および異なる処理特性に応じたレイアウト
5. 「ビッグ・ファースト」と「難しい最初」のレイアウト原則に従って、配置時の事前レイアウトの結果を参照してください。
6.レイアウトは、可能な限り以下の要件を満たす必要があります:総配線は可能な限り短く、キー信号線は最短です。高電圧、高電流信号は、低電圧と小電流信号の弱い信号から完全に分離されています。アナログ信号はデジタル信号から分離されます。高周波信号は低周波信号から分離されます。高周波コンポーネントの間隔は十分です。シミュレーションとタイミング分析の要件を満たすことを前提として、ローカル調整が行われます。
7.可能な限り、同じ回路部分は対称的なモジュラーレイアウトを採用しています。
8. レイアウトの推奨グリッド レイアウトは 50 ミリで、IC デバイスレイアウトの場合、推奨グリッドは 25 ミリです。レイアウト密度が高い場合、小さなサーフェスマウントデバイスの場合、グリッド設定は5mil以上にすることをお勧めします。
特殊コンポーネントのレイアウト原則
1. FM コンポーネント間の接続長をできるだけ短くします。干渉を受けやすいコンポーネントは、互いに近づきすぎないように、分布パラメータと互いの電磁干渉を減らそうとします。
2. 電位差が大きい可能性のあるデバイスやワイヤの場合、偶発的な短絡を防ぐために、それらの間の距離を増やす必要があります。強い電気を持つデバイスは、人体が容易にアクセスできない場所に配置する必要があります。
3.15g以上の重量を量るコンポーネントは、ブラケットで固定し、溶接する必要があります。大きな発熱を伴う大型および重い部品の場合、PCBに取り付けるのは適切ではありません。熱放散は、機械全体のケーシングに考慮されるべきです。熱デバイスは、加熱装置から遠く離れている必要があります。
4.ポテンショメータ、調整可能インダクタンスコイル、可変コンデンサ、マイクロスイッチなどの調整可能なコンポーネントのレイアウトについては、高さ制限、穴サイズ、センター座標など、機械全体の構造要件を考慮する必要があります。
5. PCBの位置合わせ穴と固定ブラケットが占める位置を予約します。
レイアウト後の確認
PCB設計では、合理的なレイアウトがPCB設計の成功の第一歩です。レイアウトが完了したら、エンジニアは次の項目を厳密に確認する必要があります。
1. PCBサイズのマーキングとデバイスレイアウトが構造図面と一致しているかどうか、および最小開口や最小線幅などのPCB製造工程要件を満たしているかどうか。
2. コンポーネントが2次元および3次元空間で互いに干渉するかどうか、およびそれらが構造シェルに干渉するかどうか。
3. すべてのコンポーネントが配置されているかどうか。
4. 頻繁に接続または交換する必要があるコンポーネントが簡単に接続して交換できるかどうか。
5. 熱装置と発熱体の間に適切な距離がありますか?
6.調整可能なデバイスを調整し、ボタンを押すと便利です。
7. ラジエーターが設置されている場所の空気がはっきりしているかどうか。
8. 信号フローがスムーズで、相互接続が最短であるかどうか。
9. 回線干渉の問題を考慮するかどうか。
10.プラグとソケットが機械設計と矛盾しているかどうか。