新しいPCB設計ツールを インストールしたばかりで どこから始めればいいか 疑問に思って 空白のキャンバスを見つめているなら 孤独ではありません設計図と部品の選択は 殆どのエンジニアにとって 快適ですが 物理的なPCBレイアウトへのジャンプは 最初には圧倒的に感じられます基本的な原則を早期に習得することで 最も一般的な落とし穴を回避し 清潔で機能的なボードを作ることができます費用のかかる修正なしで製造可能.
DuxPCBでは エンジニアや製品チームと 作業を重ねています 最初のプロトタイプから 大量生産までこのガイドで取り上げられた基本的なことの一つを跳ね返します読み続ければ 最初の手がかりが 消える前に 前になる
標準的なPCB設計プロセスが 始まりから終わりまで どう動くか 理解するために 時間を割いてくださいワークフローの完全なイメージをなくして直接配置に飛び込むことは,後で自分自身のために再作業を作成する最も速い方法の1つです.
標準的なPCB設計作業流程は次の順序で:
この順序を理解することは重要であり,各ステップが前のステップに依存しているためである.例えば,配置が完了する前にルーティングをスキップするデザイナーは,ほぼ常に作業を撤回しなければならない.初めから ワークフローに 良い習慣を 作り出すことで 後続の設計に 相当な時間を節約できます.
これはPCB設計の最も基本的なルールの一つで,PCB設計の基本原理は,暫定的にさえ 違反すると 矛盾が起きる後で追跡するのが難しいエラーです
次の変更のうちのいずれかを実行する前にPCBレイアウトに押し込む必要があります:
現代のPCB設計ソフトウェアは 輸入または同期機能を介してこれを処理します 一貫して使用してください構成要素をスケーマで編集し,それをレイアウトにインポートします.設計規則エンジンが意図を正しく読み取ることを保証します 設計規則エンジンは
物理的な製品として製造する意図で 設計した PCBは 規模で製造可能でなければなりませんPCB設計ソフトウェアは,スクリーン上でほとんど何でも作成することができます しかし,描くことができるすべてのものは,標準的なプロセス能力内で信頼性を持って製造することはできません.
どんなPCB設計者もPCB製造の基礎を学ぶ時間を費やして 恩恵を受けます 層材の加工方法 銅層の構築方法 掘削と塗装の仕組み表面塗装の種類各プロセスの実用的な限界は?この知識は,事後DFM (製造可能な設計) レビュー中に問題を見つけることよりも,最初からより良い設計決定を形作ります.
生産が開始される前にボードを再設計のために戻すようなDFM問題は ほぼ常に避けられます.大半は,選択された製造プロセスが確実に生産できる範囲外にある銅の特徴の寸法やクリアランスから生じる設計する前に標準PCB製造者の能力の限界を学ぶことは 時間とお金の両方を節約します
DuxPCBでは 製造前に 顧客設計を検証できます 特定のデザインの特徴が 標準的許容範囲内にあるかどうか 確信がない場合は板を大量に廃棄するよりも レイアウトを調整するのがずっと簡単です.
製造プロセスに関する実用的な知識があれば デザインルールは 恣意的な制約のように感じることなく 直感的に理解され始めます2つの要因の"つに 引き合わされます細すぎた銅の部分や 近づいてすぎた銅の部分です
PCB設計ソフトウェアは 標準的な設計ルールで 通常は保守的なものです特定の製造者の能力に合致するほど保守的でないこともあります規則違反を無視することは 正しいアプローチではありません
パッド対パッド間隔を実用的な例として考える.ソフトウェアは,パッド間隔が約9ミリであるコンポーネントフットプリントに設計規則エラーを表示する.しかし,多くのメーカーが信頼性の高い最小クリアランスを生産することができます 約5ミリ"画面上で動作する"という理由で 製造者の要求の範囲を下回ると 生産に問題が生じます
製造者の能力仕様を 取得することです 最小の痕跡幅 最小のクリアランス 最小のドリルサイズ 最小の環状リングこれらの値に一致するように設計規則を設定します一般的なデフォルトではなく,実際のプロセスに設計します.
新しいPCB設計者の間で 最も持続的な誤解の一つは専用の地面平面を使用する際に躊躇することですそれは理解できます ひとつの目的のために 層全体を 委ねているような感覚ですしかし,実際は,固体地平面の欠如が,デジタルとアナログの両方の設計における騒音問題の不均衡な割合の根本原因です.
地面平面は,地上の潜在力に完全に専念した銅層または大きな銅領域である.それはボード上のすべての信号に低阻力回帰経路を提供します.電磁気干渉を抑制する各部品に個々の地面追跡を実行する必要をなくして ルーティングを簡素化します
現代のPCB設計の標準は単純です. 固体地平面を使用します. スプリット平面とスター地構成には,よく定義された用例 典型的には,アナログとデジタルグラウンドドメインを隔離しなければならない混合信号設計ではデジタルとアナログの設計では,専用層の上に固い地面平面が正しい選択です.
設計に 騒音や信号の整合性が 影響している場合は まず地面面を 確認してください ほとんどの場合 欠落したり 断片化したり 接続が悪くなったりします
この区分は,ほとんどの新しいデザイナーが認識するよりも重要です. この区分は,新しい設計者にとって,非常に重要なことです.
位置付けの目的は,すべてのコンポーネントを配置して,結果のレイアウトがルーティング可能になるようにすることです.敏感な信号の間の騒音結合の問題が生じることなく. 位置が良いボードは迅速に路線する.位置が悪いボードは技術的に路線可能かもしれないが,Layoutは機能が悪く,DFMは失敗する.
実用的なルールは単純です.すべてのコンポーネントが配置され,配置がレビューされ承認されるまで何もルーティングしないでください.配置が完了する前にルーティングは再作業を保証します.次の配置調整後,削除し,ルーティングする必要があります..
配置中に,ラットネストの横断を最小限にすることを目指す 部品ピンを接続する線がどのパッドが接続する必要があるかを示します.ラットネストの横断が最小限にすると,効率的なルーティングのためにコンポーネントが有効に事前に組織されています.
配置が完了し,見直されたら,ルーティングが開始できます.適切に実行された配置は,良好なルーティングの4つの目標を達成することを大幅に容易にする:
デザインプロセスの終わりではありません デザイナーとしてあなたの責任は,製造家があなたのボードを製造するために使用する製造出力ファイルを生成する範囲に広がりますPCB設計ソフトウェアは,この大部分を自動化します. 各層,ドリルファイル,組み立て図,材料の出力に関する Gerber ファイルは,自動化によって見直しの必要性がなくされます.
製造者にPCB層データを伝えるための業界標準のフォーマットです.作成した Gerbers を専用ビューアで開いて手動でチェックしますすべての銅の特徴が存在し,ドリルファイルがパッドの位置と適切に並べられ,意図せざるアーティファクトが現れていないことを確認します.
設計者が予想するよりも多くの出力ファイルのエラーが 多いのです 生産開始後に発見するよりも 提出前にエラーを検出するのは ずっと安価です
この基本的なことを理解すれば,最初のレイアウトからPCB設計を より効率的にできるようになり,設計と生産の摩擦を大幅に軽減できます.
設計から製造に 移行する準備ができたら DuxPCBは 単一のプロトタイプから 大量生産まで 完全なPCB製造とPCB組み立てサービスを提供します私たちのチームは,DFMレビューであなたのプロジェクトをサポートすることができます部品の調達,SMTとスルーホール組み立て,そして完全なPCBAの配達.
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