Не можете выбрать инструменты для проектирования печатных плат? Ваш срок приближается, а вариантов слишком много. Я столкнулся с этим параличом в своем первом проекте по проектированию печатных плат. Правильный выбор экономит время и предотвращает необходимость в перепроектировании.
Подберите программное обеспечение в соответствии с масштабом вашего проекта. Для простых проектов печатных плат попробуйте бесплатные инструменты для проектирования печатных плат[^1], такие как KiCad или EasyEDA. Для сложных проектов, таких как проектирование материнской платы компьютера, нужны Altium или Allegro. Я использую бюджет и сложность в качестве основных фильтров.
Теперь изучите ключевые соображения, прежде чем выбирать онлайн-платформу для проектирования печатных плат. Эти идеи получены в результате работы над несовершенными макетами.
10 главных правил проектирования печатных плат, которые нельзя игнорировать?
Вы когда-нибудь теряли прототип из-за ошибок, которых можно было избежать? Я спалил три платы, игнорируя расстояние между дорожками. Основные правила предотвращают 80% ошибок в компоновке печатных плат.
Соблюдайте эти непреложные стандарты: сохраняйте зазор между дорожками, избегайте углов в 90° и разделяйте аналоговые и цифровые заземления. Последовательные проверки правил в вашем программном обеспечении для компоновки печатных плат предотвращают дорогостоящие переспининги.
Основные принципы для надежных печатных плат
Стабильная подача питания обеспечивает бесперебойную работу схем. Я узнал об этом, наблюдая за мерцающими светодиодами в ранних проектах печатных плат. Три основных принципа имеют наибольшее значение:
- Целостность питания
- Используйте более широкие дорожки для линий питания
- Размещайте развязывающие конденсаторы рядом с микросхемами
- Выделение слоев повышает стабильность
- Качество сигнала
| Проблема | Исправление |
|---|---|
| Перекрестные помехи | Увеличьте расстояние между дорожками |
| Электромагнитные помехи | Добавьте заземляющие слои |
| Несоответствие импеданса | Рассчитать ширину дорожки |
- Управление температурным режимом
Медные заливки действуют как радиаторы. Для мощных компонентов я теперь использую тепловые переходы. Расстояние между компонентами улучшает поток воздуха и предотвращает появление горячих точек во время работы. Проектирование печатной платы Fusion 360 показывает тепловое моделирование в реальном времени.
Что делает проектирование гибких печатных плат и материнских плат таким сложным?
Почему профессионалы боятся проектирования гибких печатных плат? Моя первая гибкая схема сломалась во время тестирования. Эти платы требуют иного понимания физики.
Гибкие схемы выдерживают изгиб, но трескаются при неправильном напряжении. Материнские платы плотно упаковывают плотные компоненты. Оба требуют специализированного планирования слоев и 3D-моделирования, недоступных в базовых бесплатных инструментах проектирования печатных плат.
Преодоление препятствий гибкости и плотности
Проектирование материнской платы компьютера похоже на микрохирургию. Эти проекты требуют передовых подходов:
-
Гибкая печатная плата[^2] Тактика выживания
Расчеты радиуса изгиба предотвращают трещины. Я использую сэндвич-структуры для многослойных гибких конструкций. Ребра жесткости усиливают точки соединения. Гибкие секции никогда не содержат критически важные микросхемы.
| Задача | Решение |
|---|---|
| Целостность сигнала | Расширенные прогоны моделирования |
| Подача питания | Многофазное размещение VRM |
| Тепловые горячие точки | Стратегическая балансировка меди |
- Ограничения инструмента
Бесплатное программное обеспечение для разводки печатных плат часто не имеет поддержки HDI[^4]. Для проектов с высокой плотностью требуются Altium или Cadence. Я имитирую механические напряжения в проекте печатной платы Fusion 360 перед печатью.
PCA против PCB: в чем разница? И как определяются классы печатных плат?
Сбиты с толку, когда поставщики упоминают «PCA»? Я по ошибке заказал пустые платы для сборки. Понимание этих терминов предотвращает задержки проекта.
Печатные платы — это пустые печатные платы без компонентов. PCA[^5] (печатные платы) имеют смонтированные детали в проекте печатной платы. Стандарты IPC[^6] определяют три класса печатных плат[^7] уровня надежности.
Расшифровка производственной терминологии
Выбор неправильного класса печатной платы погубил мой проект дрона. Разбивка спецификаций проясняет решения:
-
Функциональные различия
- PCB: Незаполненная ламинированная плата
- PCA: Функциональный электронный блок
Тестирование всегда происходит на этапе PCA
-
Классы стандартов IPC Класс Вариант использования Допуск 1 Бытовая электроника +/- 20% 2 Промышленное оборудование +/- 10% 3 Аэрокосмическая/медицинская +/- 5% -
Влияние на рабочий процесс проектирования
Более высокие классы требуют более строгих правил разводки печатных плат. Класс 3 требует сборки в чистых помещениях и автоматизированного оптического контроля. Теперь я всегда указываю класс при заказе проектирования печатных плат онлайн.
Заключение
Потребности вашего проекта диктуют лучшее программное обеспечение для разводки печатных плат. Сопоставляйте возможности инструмента со сложностью и бюджетом для получения оптимальных результатов каждый раз.
[^1]: Изучите эту ссылку, чтобы узнать о лучших бесплатных инструментах для проектирования печатных плат, таких как KiCad и EasyEDA, которые могут упростить ваши проекты.
[^2]: Изучите эту ссылку, чтобы понять уникальные проблемы и решения в области проектирования гибких печатных плат, расширив свои знания в этой специализированной области.
[^3]: Узнайте о сложных проблемах проектирования материнских плат и о том, как их эффективно решать.
[^4]: Узнайте о значении поддержки HDI в проектировании печатных плат и о том, как она влияет на проекты с высокой плотностью размещения компонентов.
[^5]: Понимание PCA имеет решающее значение для обеспечения того, чтобы ваш проект имел правильные компоненты и сборку, предотвращая дорогостоящие ошибки.
[^6]: Изучение стандартов IPC поможет вам понять уровни надежности, необходимые для ваших конкретных потребностей проекта.
[^7]: Изучение классов печатных плат может существенно повлиять на ваши проектные решения и успех проекта, гарантируя выбор правильных спецификаций.
