Conception et disposition de circuits imprimés
Circuit Circuit Bancar (PCB) le design est devenu une discipline hautement spécialisée au sein de l'industrie électronique. Les PCB sont essentiels car ils:
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Fournir interconnexions électriques entre les composants
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Offre support structurel rigide pour le montage de composants
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Livrer un compact, paquet fiable pour intégration dans les produits finis
Ils constituent la base des appareils électroniques modernes, permettant aux semi-conducteurs avancés de communiquer à des vitesses de données ultra-élevées et garantissant à la fois la forme et la fonction.
Étapes normales de la conception de PCB
Vous trouverez ci-dessous un guide étape par étape des tâches typiques Processus de conception de PCB, depuis la création du schéma jusqu'à la préparation finale du matériau.
Étape 1: Création de schémas PCB
Il s'agit de la phase de conception et de planification du processus de conception.:
🧩 Tâches clés:
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Génération de symboles schématiques & Placement
Créez des représentations numériques de composants et placez-les dans votre logiciel de conception. -
Numérotation des broches
Assurez-vous que toutes les broches sont numérotées et correspondent à la fiche technique réelle du composant.. -
Concepteurs de référence
Attribuez des codes uniques comme R1, C2, U3 pour identifier chaque composant à la fois sur le Sauvetage (Nager) et le couche de sérigraphie dans les fichiers Gerber. -
Attribuer une empreinte
Reliez chaque symbole schématique à son empreinte PCB correcte pour garantir la compatibilité physique. -
Connecter les symboles
Dessinez les connexions logiques entre les composants à l'aide de fils ou de réseaux. -
Lier les empreintes aux symboles
Vérifiez que chaque symbole schématique correspond correctement à une empreinte pour la mise en page. -
Générer la netlist
Créer un fichier qui définit toutes les connexions électriques, indispensable pour la disposition des PCB. -
Effectuer une vérification de la netlist
Exécutez un Vérification des règles de conception (RDC) pour garantir qu'il n'y a pas de connexions manquantes ou conflictuelles. -
Générer la nomenclature (Sauvetage)
Une liste détaillée de tous les composants utilisés, y compris:-
Numéros de pièces
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Quantité
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Type de colis
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Fabricant
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💡 Conseil:
Avant de générer la nomenclature, choisir les composants qui sont facilement disponibles et rentables sur le marché. Équilibrez soigneusement entre:
💰 Coût du matériel
⚙️ Fonctionnalité des composants
Cela permet de garantir la fabricabilité, contrôle des coûts, et fiabilité dès le début.
Étape 2: Étape de pré-mise en page
- Validation de la nomenclature
- Concevoir l'empilement et confirmer avec le fabricant de PCB
Étape 3: Étape de configuration du PCB
- Mise en place du stack-up
- Définir les règles de conception des PCB
- Dessinez le contour du PCB
- Placement des composants
- Acheminez les filets de planche
- Effectuer une vérification des règles de conception (RDC)
- Notes complètes de fabrication/assemblage de PCB
Étape 4: Générer les fichiers de production
- Fichiers Gerber et perceuse
- Nager
- Choisir et placer un fichier
- Dessins d'assemblage
- Fichiers du micrologiciel (si nécessaire)
Les concepteurs de PCB devraient prendre le temps d'apprendre les bases de la fabrication de PCB afin de pouvoir garantir que leurs conceptions sont entièrement réalisables.. Cela concerne un ensemble important de pratiques qui doivent être intégrées à votre processus de conception., connu sous le nom de conception pour la fabrication (DFM). Prenez le temps de vous renseigner sur certaines erreurs de conception de base qui peuvent faire dérailler la fabrication et amener votre carte à vous être renvoyée pour une refonte avant la production..
Outils de simulation pour la conception de PCB
Les outils de simulation jouent un rôle rôle crucial dans le processus de conception de PCB. Ils permettent aux ingénieurs de prédire les performances, Identifier les problèmes potentiels, et optimiser le comportement du circuit avant d’entrer dans des étapes de fabrication coûteuses. Vous trouverez ci-dessous les principaux types de simulation utilisés lors de la conception des PCB:
Simulations d'intégrité du signal
Intégrité du signal (ET) les simulations analysent qualité des signaux voyager à travers les traces de PCB. Ces simulations permettent de détecter:
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Réflexions
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Diaphonie
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Atténuation du signal
De telles questions sont cruciales dans circuits numériques à grande vitesse. La détection précoce permet aux ingénieurs de s'ajuster:
✔ Mise en page
✔ Routage des traces
✔ Stratégies de résiliation
Garantir des performances de signal fiables.
Simulations de distribution d'énergie
Les simulations de distribution d'énergie évaluent comportement en tension et en courant à travers le PCB. Ils aident à identifier:
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Chutes de tension
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Zones à forte densité de courant
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Points chauds thermiques potentiels
En optimisant le Réseau de distribution d'énergie (RPD), tu peux:
✅ Augmenter l'efficacité
✅ Réduire la génération de chaleur
✅ Améliorer la fiabilité du système
Simulations thermiques
Les simulations thermiques sont essentielles pour prédire répartition de la température à tous les niveaux. Ils considèrent:
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Dissipation de puissance des composants
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Conditions ambiantes
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Méthodes de transfert de chaleur
Ces simulations aident à identifier points chauds et améliorer la gestion thermique en:
🔥 Ajout de vias thermiques
🔥 Agrandissement des zones de cuivre
🔥 Utilisation de dissipateurs thermiques ou de coussinets thermiques
Outils de simulation intégrés
Prise en charge de la plupart des plates-formes de conception de PCB modernes environnements de simulation intégrés, permettant des itérations rapides sans changer d'outil.
Les outils populaires incluent:
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SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) -
HyperLynx by Mentor Graphics -
Ansys SIwave
Ces outils fournissent une analyse multidomaine pour répondre à diverses complexités de conception.
En exploitant les outils de simulation tôt et souvent, les concepteurs peuvent réduire les erreurs, augmenter les performances, et assurer la fiabilité du produit—avant qu'une seule carte ne soit construite.
Chez Fully Hong Electronics, Le service de conception de PCB comprend:
- Une première consultation pour discuter de votre conception est toujours gratuite.
- Nous pouvons vous aider à sélectionner les bonnes pièces pour la conception de votre PCB.
- Nous pouvons prendre votre schéma sous n'importe quelle forme et le convertir au format CAO dont vous avez besoin..
- Nous créerons des symboles schématiques Altium et des empreintes PCB pour chaque pièce de votre conception..
- Après avoir terminé le diagramme schématique, nous le soumettrons pour votre examen.
- Nous allons créer un contour de PCB et effectuer un placement préliminaire de toutes les pièces.
- Après votre approbation du placement des pièces, nous continuerons avec la disposition détaillée du PCB.
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