Hinweis: Der folgende Artikel hilft Ihnen dabei: Einsteigerleitfaden für PCB-Designer zum Erstellen neuer Produkte
PCB-Routing und Schaltungsdesign sind nicht nur ein Teil des Ingenieurwesens, sondern auch eine Kunst. In der modernen Elektronik hat sich das PCB-Design als entscheidend für die Funktionalität jedes Elektronikprodukts erwiesen. Daher ist es in der Tat wichtig, die Prinzipien des PCB-Designs zu befolgen.
Wenn Sie ein Anfänger auf dem Gebiet der Elektronik sind, könnte es schwierig oder verwirrend werden, alle Aspekte des PCB-Designs richtig zu beherrschen. Es versteht sich von selbst, dass in jede Designtechnik eine Menge einfließt, und das PCB-Design ist da keine Ausnahme. Es könnte jedes Produkt beschädigen oder beschädigen. Es gibt mehrere PCB-Designsoftware, die am häufigsten verwendet werden, wie Alyuim Designer, EAGLE (Easily Apply Graphical Layout Editor), Multism, OrCAD, KiCAD, EasyEDA. Schauen wir uns also die detaillierten Richtlinien für Anfänger an, um mit dem PCB-Design zu beginnen.
1. Schritt: Schaltpläne entwerfen
Schaltpläne spielen eine Schlüsselrolle im PCB-Designprozess. Es ist eine Blaupause eines Elektronikprodukts. Während des Schaltplanentwurfs muss der Designer die folgenden Details berücksichtigen:
- Welche Art von Komponenten werden Teil Ihres Designs sein?
- Wie all diese Komponenten insgesamt miteinander verbunden sind
2. Schritt: Layouts entwerfen
Nachdem Sie mit den Schaltplänen fertig sind, müssen Sie eine PcbDoc-Datei generieren, um alle Komponenten in das PCB-Layout zu importieren. Hier müssen Sie die Form und Größe der Leiterplatte und des Lagenaufbaus ermitteln.
3. Schritt: Schaltpläne mit PCB synchronisieren
Das Verknüpfen von Schaltplänen mit Leiterplatten kann durch Befolgen dieser Schritte in Ihrer Designsoftware erfolgen; Dies kann je nach Software leicht variieren:
- Gehen Sie zu PCB entwerfen und aktualisieren
- Es öffnet sich ein neues Dialogfeld, in dem Sie alle Änderungen überprüfen müssen, während Sie der Leiterplatte immer wieder neue Informationen aus Schaltplänen hinzufügen.
- Ein grünes Häkchen oder Validiert-Zeichen zeigt an, dass Änderungen gültig sind und Sie diese Änderungen ausführen können
4. Schritt: Entscheidung über den Lagenaufbau der Leiterplatte
Mit Hilfe eines Layer-Stack-Up-Managers in der von Ihnen gewählten Software müssen Sie Größe, Form und Anzahl der Layer in Ihrer Leiterplatte definieren.
5. Schritt: PCB-Designregeln definieren
Es wird empfohlen, sich bei der Entscheidungsfindung an weltweit bekannten Standards zu orientieren PCB-Designregeln wie der IPC-Standard. Zu den PCB-Designregeln gehören folgende Kriterien:
- Abstand zwischen verschiedenen Komponenten, Pads und Leiterbahnen im PCB-Layout.
- Routing-Regeln zur Anpassung der Leiterbahnbreite und -länge für verschiedene Netze
- Hohe Geschwindigkeits-, Spannungs- und Signalintegritätsgrenzen
6. Schritt: Bauteile platzieren
Abhängig von Ihrer Designsoftware können Sie wählen, ob alle Komponenten manuell oder automatisch platziert werden sollen oder ob beides kombiniert werden soll.
7. Schritt: Bohrlöcher einplanen
Es empfiehlt sich, vor dem Verlegen der Leiterbahnen Bohrlöcher einzubringen. Dazu müssen Sie die DFM-Spezifikation (Design for Manufacturing) Ihres Leiterplattenherstellers befolgen.
8. Schritt: Leiterbahnen verlegen
Wenn Sie mit dem Verlegen von Leiterbahnen in Ihrer Leiterplatte beginnen, sollten Sie zuerst mit wichtigen Routen beginnen, wie z. B. Stromnetzen, HF-bezogenen Netzen (Hochfrequenznetzen) oder anderen impedanzgesteuerten Netzen oder rauschempfindlichen Netzen. Anschließend können Sie die restlichen Verbindungen fertigstellen. Für solche Netze ist es wichtig, einige Einschränkungen zu beachten:
- Leiterbahnen mit Niederspannungsnetzen sollten nicht mit Hochspannungsnetzen aus anderen Schichten überlappt werden.
- Lärmempfindliche Spuren sollten so kurz wie möglich gehalten werden.
9. Schritt: Anbringen der Etiketten
Nach Abschluss des Routings ist es wichtig, dem Siebdruck Beschriftungen, Kennzeichnungen, Markierungen, Logos und andere Bilder hinzuzufügen. Es ist wichtig, Pin-1-Anzeigen, Polaritätsmarkierungen für bipolare Komponenten oder andere Etiketten anzubringen, die nachweislich für den Montageprozess oder das anschließende Debuggen der Leiterplatte von entscheidender Bedeutung sind. Alle diese Etiketten und Markierungen müssen im PCB-Layout in den Schichten „Top Overlay“ oder „Bottom Overlay“ platziert werden.
10. Schritt: Design-Ausgabedateien generieren
Designdateien für die Herstellung von Leiterplatten werden als Gerber-Dateien, IPC-2581 oder ODB++ generiert, bei denen es sich um verschiedene Standardformate für Leiterplatten handelt.
