介绍了印刷电路板
电子设备的现代世界。无论是设备,默默地监控重要器官或智能手机与无穷无尽的通知,所有包含PCB电路板设计的核心。多年来,印刷电路板制造业持续增长为了跟上需求的增加更新,更快,更复杂的电子电路。讨论设计的过程和设计PCB电路板可以填补一个图书馆,但是我们将提供一个表面引入的基础知识。
印刷电路板是什么?
印刷电路板是一个刚性结构,包含电子电路组成的嵌入式金属表面的痕迹和较大的地区叫飞机。组件焊接到板上的金属垫,这是连接到电路。这允许组件是相互关联的。董事会可以由1、2、或多层电路。
电路板是由电介质核心电子导电性能差的材料,以确保纯电路传输和额外的金属和电介质层的空隙。标准用于电路板介电材料防火复合编织玻璃纤维布和环氧树脂,称为FR-4,而金属痕迹和飞机的电路通常由铜。
板类
印刷电路板是用于各种各样的目的。多氯联苯的一个显著特点是其阶级的1、2或3。PCB的类表明其整体设计的可靠性和质量。
类1板指定消费电子。
二班的董事会被发现在高可靠性的设备是很重要的,但不是至关重要的。这些设备尽量减少失败。
3班的董事会代表了最严格的制造标准的PCB。简单地说,如果一个类3董事会失败,生活立刻对示例,董事会在飞机上。
类型的印刷电路板
一般而言,董事会可以分为三个类别之一:刚性,flex或金属芯板。
刚性板通常绝大多数设计师会遇到的电路板,在板的布局是包含在一个刚性衬底从高热量和压力创建纹理的过程。FR-4这些板的常见的材料,但根据特定需求的设计,这可以被修改来强调或提高董事会的某些特征。
灵活的董事会是由一个刚性材料,允许更大的偏差。材料的触觉让人想起一个胶卷,厚度和董事会通常远低于标准的刚性板。虽然他们已经看到了一些用法,有希望灵活的董事会将进入下一步可穿戴技术和删除当前平面约束固有的刚性板设备。
金属芯多氯联苯是一个分支的刚性板的设计,以增加散热能力在整个董事会来保护敏感电路。这种风格可以选择大电流设计,防止热磨损和故障。
无论控制电磁存在,印刷电路板形成基础设施来维护它。当然,电路板不只是春天从nothingness-their设计和制造是一个巨大的工程事业本身。
印刷电路板设计的过程
印刷电路板可以构建之前,它必须被设计。这是使用PCB电路板设计CAD工具完成。PCB设计分为两大类:捕获创建电路连接示意图,然后PCB布局设计实际电路板。
开发图书馆CAD零件
第一步是发展图书馆CAD零件所需的设计。这将包括原理图符号,仿真模型,为PCB布局的足迹,一步模型对3 d印刷电路板。一旦库都准备好了,下一步是创建逻辑表示的电路示意图。使用CAD工具将示意图上的符号表,然后将它们连接在一起,形成电路。
同时,电路仿真运行来验证设计的目的是将电方式。一旦完成了这些任务,图解工具将把他们连接数据布局工具。
布局
PCB设计的布局方面,接收并处理示意图连接网,连接两个或更多组件固定在一起。与大纲目标板的形状在屏幕上,排版设计将组件的足印在正确的位置。一旦这些组件优化组织,下一步是将网连接到针的针之间的痕迹和飞机。CAD工具都有内置的设计规则,防止一个净的痕迹接触另一个网络管理其他宽度和空间需要一个完整的设计。路由完成后,再次使用设计工具来创建制造图纸和厂家的输出文件将用于构建董事会。
电路板的设计和制造是一个循序渐进的过程:创造原理和模拟,建立PCB设计网格和刚果民主共和国,组件放置,PCB路由、动力飞机,最后装配BOM和建筑。设计的下一个阶段将重点关注这些步骤。
如何使印刷电路板吗
尽管PCB的设计和制造可以广义示意图捕获、PCB布局、电路板制造和组装,每一步的细节非常相关。我们会看看在一些更具体的方面每一个步骤。
创建原理图
开始前板的设计中CAD工具,有必要确保库部分设计完成。的示意图,这意味着创建逻辑符号的部分实施;电阻,电容,电感器、连接器和集成电路(ic)。
这些部分准备使用,首先组织示意图表内的CAD工具。一旦部分大致放置,电线可以代表之间的连接性的别针原理图符号。这些线被称为网,他们能代表单网或网组内存或数据电路。在原理图捕获、过程部分必须根据需要创建一个示意图,是清晰和明确的。
模拟电路
用零部件和网组织示意图,下一步就是验证电路将预期的方式工作。为了验证这一点,采用电路模拟仿真程序的集成电路重点工具,也被称为香料。这些工具允许PCB工程师测试电路的设计在构建实际的硬件。因此,他们可以节省时间和金钱,使这些工具PCB设计过程的一个重要组成部分。
CAD工具的设置
PCB设计者使用的设计工具有许多不同的功能,包括设置的能力设计规则和约束,防止不同的网重叠,同时保持正确的距离不同的对象。有多个额外的设计师,可用艾滋病等设计网格可以帮助将组件以整洁有序的方式和路线的痕迹。
的一个例子使用OrCAD创建捕获示意图
布局组件
与你的设计数据库正确设置和网络连通性信息从示意图,进口的物理电路板的布局下一个任务。第一步是将组件的足迹在董事会CAD系统的轮廓。每个足迹都有网络连接显示为“暗纹”的形象展示设计师他们连接到哪些部分。把这些部分连接的最佳性能,同时留意,过多的热量和电噪音、和其他物理障碍物如连接器、电缆和安装硬件是一个任务,设计师将获得经验。电路的要求就不是唯一的限制因素:设计师必须考虑把最好,这样就可以组装的组件的制造商。
将PCB路由
组件放置(尽管他们可以根据需要移动),是时候一起连接网。这是通过将用橡皮筋网连接转化为吸引和飞机痕迹。CAD工具包含许多特性,使设计师要做到这一点,包括一些自动路由功能,保存足够的时间。伟大的必须注意,当路由确保网是正确的长度信号进行以及保证他们不交叉领域的过度的噪音。这会导致相声或其他信号完整性问题,可能降低建立板的性能。
确保一个清晰的PCB返回当前路径
通常,每一个活性成分在董事会(ICs)和其他相关组件需要被连接到电源和地面网。这很容易通过洪水地区或与固体平面层,这些组件可以利用。但是,设计电力和地面的飞机并不像它看起来那么简单。这些飞机还做重要的工作返回信号路由的痕迹。挖空,如果飞机有太多漏洞,或分裂,它可以引起这些返回路径创建一个很大的噪音,降低PCB的性能。
最后的规则检查
与组件布置、跟踪路由和功率和地面飞机完成后,你的PCB设计接近完成。下一步是运行最终规则检查和设置不同的文本和标记,将丝绸放映在外部层。这将帮助别人找到组件和标签董事会与名称,日期和版权信息。与此同时,将图纸需要输出在生产过程中使用制造和装配最终董事会。PCB设计者也将使用他们的工具,用于构建董事会的成本估计。
这里是一个印刷电路板的例子创建OrCAD PCB设计师
建立董事会
在这一点上,董事会准备建造,第一步是将输出数据文件发送到设备制造。这个过程包括蚀刻的所有痕迹和飞机在不同的金属层和压缩在一起,产生一个裸板准备装配。
组装设备,板加载的组件需要通过不同的焊接过程和运行,这取决于正在使用的组件类型。然后董事会检查和测试,最终产品准备装运。
使用PCB工具进行高质量的设计
印刷电路板制造和组装的过程是准确的和要求。建立一个委员会,使其电路提供所需的性能意味着制造商需要精确的设计数据。
PCB电路板设计工具必须创建所需的特性和功能复杂的设计。这包括专业的特性,为高速电路和设计规则路线错综复杂的痕迹,可以很容易地设置为特定区域许可。它还包括有最好的仿真工具简化原理图捕获过程以及提供丰富的图书馆部分。好消息是,有PCB设计工具已经提供给你,可以处理设计专业知识的水平,我们一直在讨论。考虑到PCB设计系统从你所有的节奏设计工具的需求。
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