Дизайн ПКБ

Обзор проектирования печатных плат | Техническое руководство Kingfield
Проектирование печатных плат — это базовый процесс создания чертежа электронных схем, при котором схематические диаграммы преобразуются в физическую компоновку, обеспечивающую монтаж компонентов, электрическую связь и оптимальную производительность. Ниже приведен краткий обзор, ориентированный на специалистов по электронике, исследовательские и опытно-конструкторские группы, а также специалистов по закупкам, соответствующий производственным возможностям компании Kingfield.

1. Основное назначение проектирования печатных плат

Преобразование электрических схем в технологичную физическую компоновку.
Обеспечение целостности сигналов, распределения питания и теплового режима для надежной работы устройства.
Оптимизация размеров, веса и стоимости при соблюдении технических требований.

2. Основные этапы проектирования

2.1 Создание принципиальной схемы
Задача: Используйте EDAtools для отрисовки соединений компонентов.
Критический шаг: Проверьте значения компонентов, посадочные места и правила электрических соединений, чтобы избежать коротких замыканий или несовместимых деталей.
2.3 Выбор библиотеки компонентов и посадочных мест
Посадочные места компонентов: Определение физических размеров компонентов для обеспечения совместимости с монтажом.
Поддержка Kingfield: Доступ к нашей стандартной библиотеке компонентов и возможность создания индивидуальных посадочных мест для специализированных деталей.
2.3 Конструирование печатной платы
Ключевые элементы:
Трассировка: Соедините контактные площадки компонентов медными проводниками.
Размещение контактных площадок: Расположите компоненты с учетом удобства производства (DFM), тепловой эффективности и простоты сборки.
Структура слоев: Проектирование многослойных печатных плат (2-слойные, 4-слойные, 8-слойные и более) для плотных компоновок или высокочастотных применений.
Плоскости заземления/питания: Добавьте выделенные слои для заземления и питания, чтобы уменьшить шум и повысить стабильность.
2.4 Проверка правил проектирования
Задача: Проверка соответствия компоновки ограничениям производства для предотвращения дефектов при изготовлении/сборке.
Стандарт Kingfield: Проверка правил проектирования согласована с IPC-2221 (стандарты проектирования печатных плат) и нашими производственными возможностями.
2.5 Создание файлов Gerber
Выход: Экспорт файлов Gerber (формат, используемый в отрасли) + BOM (ведомость материалов) + файлы для автоматической установки компонентов для производства и сборки печатных плат.
Требование Kingfield: Файлы Gerber с четкими определениями слоев, деталями маски паяльной пасты и трафаретной печати.

3. Распространенные типы конструкций печатных плат

4. Критические аспекты проектирования

·Ширина трассы/расстояние между трассами: Соблюдайте стандарты IPC для обеспечения возможности изготовления.
·Зазор между компонентами: Избегайте чрезмерной плотности размещения для обеспечения доступа при пайке и отвода тепла.
·Тепловой режим: Размещайте высокомощные компоненты с достаточным зазором или с радиаторами.
·Тестовые точки: Добавьте контактные площадки для проверки после сборки.
·Радиус изгиба: Для гибких печатных плат соблюдайте минимальный радиус изгиба, чтобы предотвратить повреждение трасс.

5. Поддержка проектирования печатных плат Kingfield

·Проверка технологичности производства (DFM): Бесплатная проверка конструкции перед производством для выявления проблем с изготовлением.
·Услуги индивидуального проектирования: Полный цикл проектирования — от опытных образцов для НИОКР до массового производства.
·Гарантия совместимости: Согласование проекта с возможностями нашего монтажного производства.
·Быстрая итерация: Поддержка изменений в конструкции прототипов для ускорения вывода на рынок.

Независимо от того, нужно ли оптимизировать существующую конструкцию или создать новую печатную плату с нуля, техническая экспертиза Kingfield гарантирует, что ваш проект будет технологичным, надёжным и экономически эффективным. Свяжитесь с нашей командой, чтобы обсудить требования к вашему проекту!

Поток проектирования печатных плат | Пошаговое руководство Kingfield

Ниже приведен структурированный и практичный рабочий процесс проектирования печатных плат, соответствующий отраслевым передовым практикам (стандарты IPC) и производственным возможностям Kingfield — адаптированный для инженеров-электронщиков, исследовательских и опытно-конструкторских групп и специалистов по закупкам.

1. Подготовка к проектированию
· Определение требований: Уточните технические характеристики, форм-фактор (размер/вес), условия эксплуатации (температура, вибрация) и ограничения при производстве.
· Создание принципиальной схемы: Используйте САПР-инструменты для отображения соединений компонентов; укажите номера деталей, их значения и посадочные места.
· Подбор и проверка компонентов: Подтвердите наличие компонентов и проверьте корректность посадочных мест, чтобы избежать проблем при монтаже.
· Проверка электрических правил: Устраните короткие замыкания, несовместимые компоненты или отсутствующие соединения до начала трассировки.

2. Проектирование топологии печатной платы
2.1 Настройка параметров проекта
Определите размер, форму и структуру слоев печатной платы.
Установите правила производства: Ширина трасс и зазоры, размеры отверстий, зазоры контактных площадок.
2.2 Размещение компонентов
Сначала размещайте критические компоненты для оптимального прохождения сигнала.
Соблюдайте принципы DFM: избегайте перегруженности, обеспечьте доступ для пайки и разделяйте компоненты с высоким энергопотреблением и выделяющие тепло.
2.3 Трассировка
Трассировка сигналов: оптимизация длины и ширины.
В первую очередь обрабатывайте дифференциальные пары и высокочастотные трассы для обеспечения целостности сигнала; добавьте заземляющие плоскости для снижения уровня шумов.
Избегайте острых углов и пересечения трасс.
2.4 Проверка правил проектирования
Запустите проверку DRC для подтверждения соответствия правилам разводки.
Исправьте ошибки, чтобы обеспечить возможность производства.

3. Оптимизация и проверка после разводки
· Анализ тепловых характеристик: Моделируйте распределение тепла и корректируйте размещение компонентов/теплоотводов для высокомощных конструкций.
· Моделирование целостности сигнала (SI) : Проверяйте высокочастотные сигналы на отражения, перекрестные наводки или задержки.
·Проверка технологичности производства (DFM): Совместно с инженерами Kingfield выявляйте проблемы и оптимизируйте конструкцию для сборки.
· Настройка шелкографии и паяльной маски: Добавьте обозначения компонентов, логотипы и контрольные точки; определите окна паяльной маски.

4. Формирование файлов и передача в производство
·Подготовка производственных файлов: Экспортируйте файлы Gerber, ведомость материалов (BOM) и файлы для автоматического монтажа (для сборки).
·Проверка файлов: Команда Kingfield проверяет файлы на совместимость с нашими процессами изготовления/сборки.
·Заказ прототипа: Отправьте файлы для изготовления прототипа (3–7 рабочих дней), чтобы проверить форму, посадку и функциональность.

5. Тестирование прототипа и доработка
·Функциональное тестирование: Проверка электрических характеристик прототипа.
·Доработка конструкции: Настройте макет на основе результатов тестов.
·Финальное утверждение дизайна: Утвердите оптимизированный дизайн для массового производства.

Поддержка Kingfield на всех этапах
·Предварительный дизайн: Бесплатный анализ требований и поддержка в подборе компонентов.
·Этап макета: Обзоры DFM и индивидуальная конструкция многослойной платы для высокочастотных/гибких печатных плат.
·Передача файлов: Выделенные инженеры проверяют производственные файлы и устраняют проблемы совместимости.
·Прототипирование: Короткие сроки изготовления быстрых прототипов и поддержка тестирования для ускорения итераций.

Этот рабочий процесс гарантирует, что ваша конструкция печатной платы пригодна для производства, надежна и экономически эффективна — от концепции до массового производства. Свяжитесь с технической командой Kingfield, чтобы оптимизировать ваш процесс проектирования!

В Kingfield мы сочетаем отраслевой опыт, соответствие стандартам IPC и производственный подход к проектированию, чтобы поставлять печатные платы, обеспечивающие баланс между производительностью, стоимостью и масштабируемостью. Наши комплексные проектные услуги охватывают прототипы, массовое производство и специализированные применения — с опорой на более чем 20-летний опыт в проектировании жестких, гибких и комбинированных печатных плат.

1. Проектирование индивидуальных печатных плат

Создание схем: Преобразование ваших электрических концепций в схемы, готовые к использованию в САПР (Altium/Cadence/KiCad).

Подбор и закупка компонентов: Доступ к нашей глобальной сети поставщиков для получения проверенных и прослеживаемых компонентов.

Компоновка: Оптимизировано для целостности сигнала, теплового управления и эффективного использования пространства.

Конструирование слоёв: Индивидуальные конфигурации слоёв для многослойных печатных плат (2–32 слоя) и высокочастотных применений.

2. Специализированные проектные решения

3. Проверка и оптимизация проекта

Проверка электрических правил (ERC): Устранение коротких замыканий, несовместимых компонентов и ошибок подключения.

Проверка проектных правил (DRC): Проверка соответствия производственным ограничениям (ширина проводников, зазоры, размеры отверстий).

Моделирование целостности сигнала (SI): Тестирование высокочастотных сигналов на отражение, задержку и перекрестные наводки.

Тепловой анализ: Оптимизация распределения тепла для компонентов с высокой мощностью.

4. Проверка возможности производства (DFM) и подготовка файлов

Бесплатные предварительные проверки DFM перед производством для своевременного выявления проблем с изготовлением.

Подготовка файлов, готовых к производству: Gerber, BOM, данные для автоматической установки компонентов и чертежи сборки.

Проверка файлов для обеспечения совместимости с процессами производства и сборки Kingfield.