PCB-design

Översikt av PCB-design | Kingfield teknisk guide
PCB-design är den grundläggande processen att skapa en ritning för elektroniska kretsar – att omvandla schematiska diagram till fysiska layouter som möjliggör montering av komponenter, elektrisk anslutning och optimal prestanda. Nedan följer en koncis översikt med fokus på branschen, anpassad för elektronikdesigners, R&D-team och inköpspecialister, i linje med Kingfields tillverkningskapacitet.

1. Huvudsyfte med PCB-design

Omvandla elektriska scheman till en tillverkningsbar fysisk layout.
Säkerställ signalintegritet, strömfördelning och termisk hantering för tillförlitlig enhetsfunktion.
Optimera storlek, vikt och kostnad samtidigt som tekniska krav uppfylls.

2. Viktiga designstadier

2.1 Schematisk avbildning
Uppgift: Använd EDAtools för att rita komponentanslutningar.
Kritiskt steg: Verifiera komponentvärden, fotavtryck och elektriska regler för att undvika kortslutningar eller inkompatibla delar.
2.2 Komponentbibliotek och val av fotavtryck
Komponentfotavtryck: Definiera komponenternas fysiska mått för att säkerställa kompatibilitet med monteringen.
Kingfield Support: Tillgång till vårt standardkomponentbibliotek och möjlighet att skapa anpassade fotavtryck för specialdelar.
2.3 PCB-layoutdesign
Nyckelelement:
Spårsträckning: Anslut komponentpads med kopparspår.
Placering av komponenter: Arrangera komponenter för tillverkbarhet (DFM), termisk effektivitet och enkel montering.
Lageruppbyggnad: Designa flerlagers PCB (2-lagers, 4-lagers, 8-lagers+) för täta layouter eller högfrekvensapplikationer.
Jord-/matningsplan: Lägg till dedikerade lager för jord och matning för att minska brus och förbättra stabilitet.
2.4 Designregelkontroll
Uppgift: Validera layouten mot tillverkningsbegränsningar för att undvika fel vid tillverkning/montering.
Kingfield-standard: DRC anpassad efter IPC-2221 (PCB-designstandard) och våra tillverkningsmöjligheter.
2.5 Generering av Gerber-fil
Utgång: Exportera Gerber-filer (branschstandardformat) + BOM (förteckning över material) + pick-and-place-filer för tillverkning och montering av PCB.
Kingfield-krav: Gerber-filer med tydliga lagerdefinitioner, lödmask och silketrycksdetaljer.

3. Vanliga typer av PCB-design

4. Viktiga designöverväganden

·Spårvidd/Avstånd: Följ IPC-standarder för att säkerställa tillverkningsmöjlighet.
·Komponentavstånd: Undvik överhängning för att möjliggöra lödåtkomst och värmeavledning.
·Termisk hantering: Placera högeffektskomponenter med tillräckligt avstånd eller kylflänsar.
·Testpunkter: Lägg till testytor för besiktning efter montering.
·Böjradie: För flexibla kretskort, bibehåll minsta böjradie för att förhindra skador på spår.

5. Kingfields stöd för PCB-design

· DFM-granskning: Gratis förproduktionsgranskning av design för att identifiera tillverkningsrelaterade problem.
· Skräddarsydda designtjänster: Helhetsdesign för R&D-prototyper eller produktion i stor skala.
· Kompatibilitetssäkerställande: Anpassa designen till våra monteringsmöjligheter.
· Snabb iteration: Stöd för designändringar för prototyper för att snabba på tid till marknaden.

Oavsett om du behöver optimera en befintlig design eller skapa en ny PCB från grunden säkerställer Kingfields tekniska expertis att din design är tillverkningsbar, pålitlig och kostnadseffektiv. Kontakta vårt team för att diskutera dina projektkrav!

PCB-designflöde | Steg-för-steg-guide från Kingfield

Nedan följer en strukturerad och genomförbar arbetsprocess för PCB-design, anpassad efter branschens bästa metoder (IPC-standarder) och Kingfields tillverkningskapacitet – skräddarsydd för elektronikdesigners, FoU-team och inköpspecialister.

1. Förberedelse före design
· Definiera krav: Tydliggör tekniska specifikationer, formfaktor (storlek/vikt), miljö (temperatur, vibration) och tillverkningsbegränsningar.
· Schematisk avbildning: Använd EDA-verktyg för att rita komponentanslutningar; inkludera artikelnummer, värden och fotavtryck.
· Komponentsourcing och verifiering: Bekräfta komponents tillgänglighet och verifiera fotavtryck för att undvika monteringsproblem.
· Elektrisk regelkontroll: Åtgärda kortslutningar, inkompatibla komponenter eller saknade anslutningar innan layouten påbörjas.

2. PCB-layoutdesign
2.1 Ställ in designparametrar
Definiera storlek, form och lageruppbyggnad för PCB.
Ställ in tillverkningsregler: Spårbredd/avstånd, hålstorlek, kontaktavstånd.
2.2 Komponentplacering
Placera kritiska komponenter först för optimal signalföring.
Följ DFM-principer: Undvik överbeläggning, säkerställ tillgång för loddning och separera högprestanda/värmeutvecklande komponenter.
2.3 Spårdragning
Dra signalledningar: Optimera längd och bredd.
Ge företräde åt differentiella par och högfrekventa ledningar för god signalkvalitet; lägg till jordplan för att minska brus.
Undvik hårda hörn och korsande spår.
2.4 Designregelkontroll
Kör DRC för att verifiera mot layoutreglerna.
Åtgärda fel för att säkerställa tillverkningsbarhet.

3. Optimering och verifiering efter layout
· Termisk analys: Simulera värmeutbredning och justera komponentplacering/värmeavledning för högeffektsdesigner.
· Signalfördröjning (SI) simulering : Testa högfrekventa signaler för reflektion, korsljud eller fördröjning.
· DFM-granskning: Samarbeta med Kingfields ingenjörer för att identifiera problem och optimera för montering.
· Silkscreen och lödmaskuppsättning: Lägg till komponentetiketter, logotyper och testpunkter; definiera öppningar i lödmask.

4. Filutdata och överlämning till tillverkning
·Generera produktionsfiler: Exportera Gerber-filer, BOM (materialförteckning) och pick-and-place-filer (för montering).
·Filvalidering: Kingfields team granskar filerna för att säkerställa kompatibilitet med våra tillverknings-/monteringsprocesser.
·Prototypbeställning: Skicka in filer för prototypframställning (3–7 arbetsdagar) för att testa form, passform och funktion.

5. Prototyp-testning och iteration
·Funktionell testning: Verifiera prototypens elektriska prestanda.
·Designiteration: Justera layouten baserat på testresultat.
·Slutför designlås: Godkänn den optimerade designen för massproduktion.

Kingfields stöd under hela flödet
·Fördesign: Kostnadsfri behovsanalys och komponentsökningsstöd.
·Layoutfas: DFM-granskningar och anpassad stackup-design för högfrekventa/flexibla PCB:er.
·Filöverlämning: Dedikerade ingenjörer verifierar produktionsfiler och löser kompatibilitetsproblem.
·Prototypframställning: Snabba leveranstider för prototyper + teststöd för att påskynda iteration.

Denna arbetsflödesprocess säkerställer att din PCB-design är tillverkningsbar, tillförlitlig och kostnadseffektiv – från koncept till massproduktion. Kontakta Kingfields tekniska team för att effektivisera din designprocess!

På Kingfield kombinerar vi branschexpertis, efterlevnad av IPC-standarden och tillverkningsinriktad design för att leverera PCB:er som balanserar prestanda, kostnad och skalbarhet. Våra helhetsdesigntjänster täcker prototyper, högvolymproduktion och specialapplikationer – stödd av över 20 års erfarenhet inom design av stela, flexibla och stel-flexibla PCB:er.

1. Anpassad PCB-design

Schemaritning: Omvandla dina elektriska koncept till EDA-klara scheman (Altium/Cadence/KiCad).

Komponentval och inköp: Få tillgång till vårt globala leverantörsnätverk för verifierade och spårbara komponenter.

Layoutdesign: Optimerad för signalkvalitet, värmeavledning och platsbesparing.

Lageruppbyggnadsdesign: Anpassade lageruppbyggnader för flerlagers PCB (2–32 lager) och högfrekvensapplikationer.

2. Specialiserade designslösningar

3. Verifiering och optimering av design

Kontroll av elektriska regler (ERC): Eliminera kortslutningar, inkompatibla komponenter och anslutningsfel.

Designregelkontroll (DRC): Validera enligt tillverkningsbegränsningar (spårbredd, avstånd, hålstorlek).

Signalintegritets (SI) simulering: Testa högfrekventa signaler för reflektion, fördröjning och korsljud.

Termisk analys: Optimera värmeutbredning för högeffektskomponenter.

4. Granskning av tillverkningsanpassning (DFM) och filförberedelse

Gratis DFM-granskning före produktion för att identifiera tillverkningsrelaterade problem i ett tidigt skede.

Generera produktionsklara filer: Gerber, BOM, pick-and-place och monteringsritningar.

Filvalidering för att säkerställa kompatibilitet med Kingfields tillverknings-/monteringsprocesser.