Si vous venez d'installer un nouvel outil de conception de circuits imprimés et que vous regardez une toile vierge et que vous vous demandez par où commencer, vous n'êtes pas seul.La plupart des ingénieurs sont à l'aise avec les schémas et la sélection des composants, mais le saut vers la disposition physique du PCB peut sembler accablant au débutLa bonne nouvelle est qu'en apprenant tôt quelques principes de base, vous pouvez éviter les pièges les plus courants et construire des planches propres, fonctionnelles,et prêt à être fabriqué sans révision coûteuse.
Chez DuxPCB, nous travaillons avec les ingénieurs et les équipes de produits à chaque étape, du premier prototype à la production en série.et presque tous remontent à l' omission de l' un des principes de base couverts dans ce guideContinuez à lire, et vous serez en avance sur la courbe avant que votre première trace ne soit détournée.
Avant d'ouvrir votre éditeur de mise en page, prenez le temps de comprendre comment le processus de conception de PCB standard se déroule du début à la fin.Sauter directement dans le placement sans une image claire du flux de travail complet est l'un des moyens les plus rapides de créer un rework pour vous-même plus tard.
Le flux de travail de conception de PCB standard suit cette séquence:
La compréhension de cette séquence est importante car chaque étape dépend de la précédente.Construire de bonnes habitudes autour du flux de travail dès le début permet d'économiser beaucoup de temps sur chaque conception ultérieure.
Votre schéma et votre disposition de PCB sont deux représentations de la même conception. chaque changement effectué dans l'un doit être reflété dans l'autre.et la violer, même temporairement, conduit à des désaccords., des connexions manquantes et des erreurs difficiles à tracer plus tard.
Toutes les modifications suivantes apportées à votre schéma doivent être introduites dans la disposition du PCB avant de continuer:
Les logiciels modernes de conception de circuits imprimés gèrent ce problème grâce à une fonction d'importation ou de synchronisation.Faites des modifications de composants dans le schéma et importez-les dans la mise en pageCette discipline garde vos données de conception propres et assure que le moteur de règles de conception lit correctement votre intention.
Tout PCB que vous concevez avec l'intention de produire comme produit physique doit être fabriquable à grande échelle.Le logiciel de conception de PCB vous permettra de créer presque n'importe quoi à l'écran mais pas tout ce qui peut être dessiné peut être fabriqué de manière fiable dans les capacités de processus standard.
Chaque concepteur de PCB bénéficie de passer du temps à apprendre les bases de la fabrication de PCB: comment les stratifiés sont traités, comment les couches de cuivre sont construites, comment le forage et le revêtement fonctionnent,quels sont les finitions de surface disponibles, et quelles sont les limites pratiques de chaque processus.Ces connaissances façonnent de meilleures décisions de conception dès le début plutôt que de détecter les problèmes lors d'une revue DFM (Design for Manufacturability) après coup.
Les problèmes liés à la gestion de la qualité des matériaux (DFM) du type qui amènent les panneaux à être renvoyés pour une nouvelle conception avant le début de la production sont presque toujours évitables.La majorité provient des dimensions ou des espaces libres des caractéristiques du cuivre qui dépassent ce que le processus de fabrication choisi peut produire de manière fiableApprendre les limites de capacité typiques d'un fabricant de PCB standard avant de concevoir permet d'économiser du temps et de l'argent.
Chez DuxPCB, notre équipe d'ingénieurs est disponible pour examiner les conceptions des clients pour la fabrication avant la production.Il est beaucoup plus facile d'ajuster une mise en page que de déchirer un lot de planches..
Une fois que vous avez une connaissance pratique du processus de fabrication, les règles de conception commencent à avoir un sens intuitif plutôt que de ressembler à des restrictions arbitraires.La plupart des problèmes de DFM se résument à l'une des deux choses: des traces de cuivre trop petites ou des traces de cuivre trop proches.
Les logiciels de conception de circuits imprimés avec des règles de conception par défaut qui sont souvent conservatrices, parfois trop conservatrices pour les conceptions modernes,et parfois pas assez conservateur pour les capacités d'un fabricant spécifiqueNi suivre aveuglément les défauts ni ignorer les violations de règles n'est la bonne approche.
Considérons l'espacement pad-to-pad comme un exemple pratique. Le logiciel peut signaler une erreur de règle de conception sur une empreinte de composant où l'espacement de pad est d'environ 9 mils.Mais de nombreux fabricants peuvent produire de manière fiable des dégagements minimaux d'environ 5 mils meaning la règle par défaut est trop restrictiveÀ l'inverse, pousser les dégagements en dessous des capacités déclarées par votre fabricant parce que "cela fonctionne sur écran" créera des problèmes de rendement dans la production.
L'approche correcte consiste à obtenir les spécifications de capacité de votre fabricant: largeur minimale des traces, dégagement minimum, taille minimale de la perceuse, anneau annulaire minimum,et ainsi de suite et définissez vos règles de conception pour correspondre à ces valeurs. conception au processus réel, pas à un générique par défaut.
L'une des idées fausses les plus persistantes chez les nouveaux concepteurs de PCB est l'hésitation à utiliser un plan au sol dédié.C'est compréhensible. C'est comme s'il y avait une couche entière pour un seul objectif.Mais dans la pratique, l'absence d'un plan de sol solide est la cause profonde d'une part disproportionnée des problèmes de bruit dans les conceptions numériques et analogiques.
Un plan au sol est une couche de cuivre ̇ ou une grande région de cuivre ̇ entièrement dédiée au potentiel au sol.supprime les interférences électromagnétiques, stabilise les références de tension, et simplifie votre routage en éliminant la nécessité de faire des traces de terre individuelles à chaque composant.
La norme moderne pour la plupart des conceptions de circuits imprimés est simple: utiliser un plan de sol solide.cas d'utilisation bien définis typiquement dans les conceptions de signal mixte où les domaines de base analogique et numérique doivent être isolés mais ils sont l'exceptionPour la grande majorité des conceptions numériques et analogiques, un plan de sol solide sur une couche dédiée est le bon choix.
Si des problèmes de bruit ou d'intégrité du signal affectent votre conception, vérifiez d'abord le plan au sol. Dans la plupart des cas, vous constaterez qu'il est absent, fragmenté ou mal connecté.
Après avoir importé vos données schématiques dans la mise en page du PCB, votre tâche immédiate est le placement des composants, et non le routage.
L'objectif du placement est de positionner chaque composant de manière à ce que la disposition résultante soit routable: de sorte que les traces puissent être exécutées entre les plaquettes connectées sans changements excessifs de couche, sans détours longs,et sans créer de problèmes d'accouplement sonore entre signaux sensiblesUne carte mal placée peut être techniquement routable mais produire une mise en page qui fonctionne mal ou échoue au DFM.
La règle pratique est simple: ne routez rien tant que tous les composants ne sont pas placés et que le placement n'a pas été examiné et approuvé.Une trace que vous routez aujourd'hui devra être supprimée et redirigée après le prochain ajustement de placement.
Pendant le placement, essayez de réduire au minimum les croisements des nids de rats ∙ les lignes reliant les broches des composants qui montrent quels pads doivent être connectés.les composants sont préorganisés pour un routage efficace;.
Une fois le placement terminé et examiné, le routage peut commencer.
La finalisation de la mise en page n'est pas la fin du processus de conception.votre responsabilité s'étend à la génération des fichiers de sortie de fabrication qu'une maison de fabrication utilisera pour construire votre carteLe logiciel de conception de circuits imprimés automatise la plupart de ces tâches: les fichiers Gerber pour chaque couche, les fichiers de forage, les dessins d'assemblage et les sorties de la facture de matériaux, mais l'automatisation n'élimine pas le besoin de révision.
Les fichiers Gerber sont le format standard de l'industrie pour communiquer les données de couche de PCB aux fabricants.ouvrez vos Gerbers générés dans un visualiseur dédié et vérifiez-les manuellement. Confirmez que les affectations de couches sont correctes, que toutes les caractéristiques de cuivre sont présentes, que le fichier de forage s'aligne correctement avec les emplacements des plateaux et qu'aucun artefact non intentionnel n'est apparu.
Les erreurs dans les fichiers de sortie sont beaucoup plus fréquentes que ne le pensent la plupart des concepteurs, et les détecter avant leur soumission est toujours moins coûteux que de les découvrir après le début d'une série de production.
La compréhension de ces principes fondamentaux vous rendra un concepteur de circuits imprimés plus efficace dès votre première mise en page et réduira considérablement les frictions entre la conception et la production.
Lorsque vous êtes prêt à passer de la conception à la fabrication, DuxPCB offre des services complets de fabrication de PCB et d'assemblage de PCB, des prototypes simples aux séries de production en gros volume.Notre équipe peut soutenir votre projet avec l'examen DFM, l'approvisionnement en composants, l'assemblage SMT et par trou, et la livraison complète de PCBA.
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