PCB-suunnittelu

PCB-suunnittelu – yleiskatsaus | Kingfield Technical Guide
PCB-suunnittelu on elektronisten piirien sinetöimiseksi luotava perusprosessi, jossa kaaviokuvat muutetaan fyysisiksi asettelumuodoiksi, jotka mahdollistavat komponenttien asennuksen, sähköisen yhteyden ja optimaalisen suorituskyvyn. Alla on tiivis, teollisuuteen keskittynyt yleiskatsaus, joka on räätälöity elektroniikkasuunnittelijoille, R&D-tiimeille ja hankintapäälliköille, ja joka vastaa Kingfieldin valmistusmahdollisuuksia.

1. PCB-suunnittelun ydinperusta

Muunna sähköiset kaaviot valmistettavaksi fyysiseksi asettelumuodoksi.
Varmista signaalin eheys, tehonjakelu ja lämmönhallinta luotettavaa laitteen toimintaa varten.
Optimoi koko, paino ja kustannukset samalla kun täytetään tekniset vaatimukset.

2. Avaintasot suunnittelussa

2.1 Kytkentäkaavion laatiminen
Tehtävä: Käytä EDAtoolsia piirtämään komponenttien kytkennät.
Kriittinen vaihe: Varmista komponenttien arvot, jalanjäljet ja sähköiset säännöt välttääksesi oikosulut tai yhteensopimattomat osat.
2.2 Komponenttikirjasto ja jalanjälkivalinta
Komponenttien jalanjäljet: Määritä komponenttien fyysiset mitat varmistaaksesi yhteensopivuuden assemblaatin kanssa.
Kingfield-tuki: Pääsy standardikomponenttikirjastoomme ja räätälöityjen jalanjälkien luontiin erikoisosille.
2.3 PCB:n asettelusuunnittelu
Keskeiset elementit:
Jälkien reititys: Yhdistä komponenttipadit kuparijäljillä.
Padsin sijoitus: Järjestä komponentit valmistettavuuden (DFM), lämpötehokkuuden ja asennettavuuden kannalta.
Kerrospaketti: Suunnittele monikerroksisia piirilevyjä (2-kerros, 4-kerros, 8-kerros+) tiheisiin asetteluihin tai korkeataajuussovelluksiin.
Maadoitus/Virtatasot: Lisää erilliset kerrokset maadoitukseen ja virtaan melun vähentämiseksi ja vakautta parantaaksesi.
2.4 Suunnittelusääntötarkistus
Tehtävä: Varmista asettelun yhteensopivuus valmistusrajoitusten kanssa, jotta vältetään valmistus-/kokoamisvirheet.
Kingfield-standardi: DRC on linjassa IPC-2221 (piirilevysuunnittelun standardi) ja tuotantokapasiteettiemme kanssa.
2.5 Gerber-tiedoston luonti
Output: Vie Gerber-tiedostot (teollisuuden standardimuoto) + BOM (materiaalilista) + komponenttien asettelutiedostot PCB:n valmistusta ja kokoamista varten.
Kingfieldin vaatimus: Gerber-tiedostot selkeine kerrosmäärittelyineen, juotosuojan ja silkkikalvotulostustietoineen.

3. Yleiset PCB-suunnittelutyypit

4. Tärkeät suunnittelunäkökohdat

·Jäljen leveys/väli: Noudata IPC-standardeja valmistettavuuden varmistamiseksi.
·Komponenttien välistys: Vältä liiallista tiivistä sijoittelua, jotta saadaan riittävä pääsy juotettaessa ja lämmön hajaantumiseen.
·Lämmönhallinta: Sijoita suuritehoiset komponentit riittävällä etäisyydellä toisistaan tai käytä lämmönpoistopohjia.
·Testauspisteet: Lisää testausnavat asennuksen jälkeiseen tarkastukseen.
·Taivutussäde: Joustaville piireille säilytä vähimmäistaivutussäde jälkien vaurioitumisen estämiseksi.

5. Kingfieldin PCB-suunnittelutuki

·DFM-tarkistus: Ilmainen tuotantoon valmistautuva suunnittelutarkistus, jolla tunnistetaan valmistettavuusongelmat.
·Mukautetut suunnitteluomistukset: Kokonaisvaltainen suunnittelu R&D-prototyypeistä suurten sarjojen tuotantoon.
·Yhteensopivuustakuu: Sovita suunnittelu meidän asennusomistustemme kanssa.
·Nopeat iteraatiot: Tuki suunnittelumuutoksille prototyypeissä markkoihin saattamisen nopeuttamiseksi.

Tarvitsetpa optimoidaksesi olemassa olevan suunnitelman tai luodaksesi uuden PCB-piirilevyn alusta alkaen, Kingfieldin tekninen asiantuntemus varmistaa, että suunnittelu on valmistettavissa, luotettava ja kustannustehokas. Ota yhteyttä tiimiimme keskustellaksesi projektin vaatimuksista!

PCB-suunnitteluvirta | Kingfieldin vaiheittainen opas

Alla on rakennoitettu, toteutettavissa oleva PCB-suunnittelutyönkulku, joka noudattaa alan parhaita käytäntöjä (IPC-standardeja) ja Kingfieldin valmistuskykyjä—räätälöity elektroniikkasuunnittelijoille, R&D-tiimeille ja hankintavastaaville.

1. Suunnittelun esivalmistelu
·Määritä vaatimukset: Selkeytä tekniset tiedot, muotomuunnos (koko/paino), ympäristö (lämpötila, värähtely) ja valmistusrajoitteet.
·Piirikaavion laatiminen: Käytä EDA-työkaluja piirtääksesi komponenttien kytkennät; sisällytä osanumerot, arvot ja jalkajäljet.
·Komponenttien hankinta ja varmistus: Varmista komponenttien saatavuus ja vahvista jalkajäljet välttääksesi asennusongelmia.
·Sähköinen sääntöjen tarkistus: Korjaa oikosulut, yhteensopimattomat komponentit tai puuttuvat kytkennät ennen asettelua.

2. PCB-asettelusuunnittelu
2.1 Aseta suunnitteluparametrit
Määritä PCB:n koko, muoto ja kerrosrakenne.
Aseta valmistussäännöt: Jäljen leveys/välistys, reikien koot, pinnan etäisyydet.
2.2 Komponenttien sijoittelu
Sijoita kriittiset komponentit ensin optimaalista signaalivirtausta varten.
Noudata DFM-periaatteita: Vältä liiallista tiivistymistä, varmista juotteen saanti ja erota suuritehoiset/lämpöä tuottavat komponentit.
2.3 Jälkien reititys
Reitä signaalijäljet: Optimoi pituus ja leveys.
Priorisoi differentiaaliparit ja korkeataajuusjäljet signaalin eheyden vuoksi; lisää maatasoja melun vähentämiseksi.
Vältä teräviä kulmia ja risteäviä jälkiä.
2.4 Suunnittelusääntötarkistus
Suorita DRC-tarkistus varmistaaksesi sääntöjen noudattamisen asettelussa.
Korjaa virheet varmistaaksesi valmistettavuuden.

3. Jälkeen asettelun optimointi ja verifiointi
· Lämpöanalyysi: Simuloi lämmön jakautuminen ja säädä komponenttien sijoittelua/lämpöpusseja suuritehoisille suunnitteluille.
· Signaalin eheyden (SI) simulointi : Testaa korkeataajuisia signaaleja heijastumia, kytkentähäiriöitä tai viiveitä varten.
·DFM-tarkistus: Yhteistyö Kingfieldin insinöörien kanssa ongelmien tunnistamiseksi ja kokoonpanon optimoimiseksi.
· Silkkipaino- ja juotosmassan peitteen määritys: Lisää komponenttien nimilaput, logot ja testauspisteet; määritä juotosmassan avoimet kohdat.

4. Tiedostojen tuotanto ja siirto valmistukseen
·Tuotetiedostojen generointi: Vie Gerber-tiedostot, BOM (materiaaliluettelo) ja komponenttien asettelutiedostot (kokoonpanoa varten).
·Tiedostojen tarkistus: Kingfieldin tiimi tarkistaa tiedostot varmistaakseen yhteensopivuuden valmistus-/kokoonpanoprosesseissamme.
·Prototyyppitilaus: Lähetä tiedostot prototyypin valmistukseen (3–7 arkipäivää), jotta voidaan testata muotoa, soveltuvuutta ja toiminnallisuutta.

5. Prototyypin testaus ja iterointi
·Toiminnallinen testaus: Vahvista prototyypin sähköinen suorituskyky.
·Suunnittelun iterointi: Säädä asettelua testitulosten perusteella.
·Lopullisen suunnitelman lukitus: Hyväksy optimoitu suunnittelu sarjatuotantoon.

Kingfieldin tuki koko prosessin ajan
·Esisuunnittelu: Ilmainen vaatimusten analysointi ja komponenttien hankintatuki.
·Asetteluvaihe: DFM-tarkastukset ja räätälöity kerrosrakenne suuritaajuisille/joustaville PCB:ille.
·Tiedostojen siirto: Vanhemmat insinöörit tarkistavat tuotantotiedostot ja ratkaisevat yhteensopivuusongelmat.
·Prototyypitys: Nopeat prototyyppien valmistusajat + testituki, joka nopeuttaa iteraatiota.

Tämä työnkulku varmistaa, että PCB-suunnittelusi on valmistettavissa, luotettava ja kustannustehokas – konseptista sarjatuotantoon. Ota yhteyttä Kingfieldin tekniseen tiimiin saadaksesi sujuvamman suunnitteluprosessin!

Kingfieldissä yhdistämme alan asiantuntemuksen, IPC-yhteensopivuuden ja valmistukseen keskittyvän suunnittelun toimittaaksemme piirilevyjä, jotka tasapainottavat suorituskykyä, kustannuksia ja skaalautuvuutta. Kattavat suunnittelupalvelumme palvelevat prototyyppejä, suurtilavuista tuotantoa ja erikoissovelluksia – tuettuna yli 20 vuoden kokemuksella jäykissä, joustavissa ja jäykko-jousto-PCL-suunnittelussa.

1. Mukautettu PCB-suunnittelu

Piirikaavion laatiminen: Muunna sähköiset konseptisi EDA-valmiiksi piirikaavioiksi (Altium/Cadence/KiCad).

Komponenttien valinta ja hankinta: Pääsy globaaliin toimittajaverkostoomme vahvistettujen, jäljitettävien komponenttien hankintaan.

Layout-suunnittelu: Optimoitu signaalin eheyden, lämmönhallinnan ja tilankäytön tehokkuuden kannalta.

Kerrospakkausratkaisut: Mukautetut kerrospakkaukset monikerroksisille piireille (2–32 kerrosta) ja korkeataajuussovelluksille.

2. Erityisratkaisut suunnitteluun

3. Suunnittelun varmennus ja optimointi

Sähköinen sääntötarkastus (ERC): Poista oikosulut, yhteensopimattomat komponentit ja liitäntävirheet.

Suunnittelusääntötarkastus (DRC): Varmista valmistusrajojen noudattaminen (jäljen leveys, etäisyydet, reikien koot).

Signaalin eheyden (SI) simulointi: Testaa korkeataajuus signaaleja heijastuksille, viiveille ja kytkennöille.

Lämpöanalyysi: Optimoi lämmön jakautuminen tehokomponenteille.

4. DFM-tarkistus ja tiedostojen valmistelu

Ilmainen tuotannonvalmistelun DFM-tarkistus valmistettavuusongelmien tunnistamiseksi jo etukäteen.

Tuota tuotantovalmiit tiedostot: Gerber, BOM, komponenttien asettelutiedosto ja kokoonpanopiirustukset.

Tiedostojen varmennus varmistaaksesi yhteensopivuuden Kingfieldin valmistus-/kokoonpanoprosesseihin.