Дизайн ПКБ

Огляд проектування PCB | Технічний посібник Kingfield
Проектування PCB — це основний процес створення схеми електронних кіл, який полягає в перетворенні принципових схем на фізичну компоновку, що забезпечує монтаж компонентів, електричне з’єднання та оптимальну продуктивність. Нижче наведено стислий огляд, орієнтований на фахівців з електроніки, науково-дослідні групи та фахівців із закупівель, узгоджений із виробничими можливостями Kingfield.

1. Основна мета проектування PCB

Перетворення електричних схем на виробничу фізичну компоновку.
Забезпечення цілісності сигналів, розподілу живлення та теплового режиму для надійної роботи пристрою.
Оптимізація розміру, ваги та вартості з дотриманням технічних вимог.

2. Основні етапи проектування

2.1 Створення схеми
Завдання: Використовуйте EDAtools для побудови з'єднань компонентів.
Критичний крок: Переконайтеся у правильності значень компонентів, посадкових місць та електричних правил, щоб уникнути коротких замикань або несумісних деталей.
2.2 Бібліотека компонентів та вибір посадкових місць
Посадкові місця компонентів: Визначте фізичні розміри компонентів для забезпечення сумісності з процесом монтажу.
Підтримка Kingfield: Доступ до нашої стандартної бібліотеки компонентів та створення індивідуальних посадкових місць для спеціалізованих деталей.
2.3 Конструювання розташування друкованої плати
Ключові елементи:
Трасування: З'єднайте контактні площадки компонентів за допомогою мідних провідників.
Розміщення контактних площадок: Розташовуйте компоненти з урахуванням можливості виготовлення (DFM), теплової ефективності та простоти складання.
Структура шарів: Проектуйте багатошарові друковані плати (2-шарові, 4-шарові, 8-шарові та більше) для щільних розташувань або високочастотних застосувань.
Заземлення/живлення: Додавайте окремі шари для заземлення та живлення, щоб зменшити рівень шумів і підвищити стабільність.
2.4 Перевірка правил проектування
Завдання: Перевірка розташування відповідно до обмежень виробництва задля уникнення дефектів при виготовленні/складанні.
Стандарт Kingfield: Перевірка правил проектування відповідає стандартам IPC-2221 (стандарти проектування друкованих плат) та нашим виробничим можливостям.
2.5 Створення файлів Gerber
Вивід: Експортуйте файли Gerber (формат, що є галузевим стандартом) + BOM (перелік матеріалів) + файли pick-and-place для виготовлення та збірки друкованих плат.
Вимога Kingfield: Файли Gerber із чіткими визначеннями шарів, деталями маски паяння та шовкового негативу.

3. Поширені типи проектування друкованих плат

4. Критичні аспекти проектування

· Ширина сліду/відстань між елементами: Дотримуйтесь стандартів IPC, щоб забезпечити можливість виготовлення.
· Зазор між компонентами: Уникайте надмірного ущільнення для забезпечення доступу під час паяння та відведення тепла.
· Тепловий режим: Розміщуйте потужні компоненти з достатнім зазором або використовуйте радіатори.
· Тестові точки: Додавайте тестові площадки для перевірки після складання.
· Радіус вигину: Для гнучких друкованих плат дотримуйтесь мінімального радіуса вигину, щоб запобігти пошкодженню слідів.

5. Підтримка проектування друкованих плат Kingfield

·Огляд DFM: Безкоштовна перевірка конструкції перед виробництвом для виявлення проблем з виготовлюваністю.
·Індивідуальні послуги з проектування: Повний цикл проектування від дослідних зразків НДР до масового виробництва.
·Гарантія сумісності: Узгодження проекту з нашими можливостями збірки.
·Швидка ітерація: Підтримка змін у конструкції для прототипів задля прискорення виходу на ринок.

Незалежно від того, чи потрібно оптимізувати існуючий дизайн, чи створити нову друковану плату з нуля, технічна експертність Kingfield гарантує, що ваш дизайн буде придатним для виробництва, надійним і економічно вигідним. Зв'яжіться з нашою командою, щоб обговорити вимоги до вашого проекту!

Процес проектування друкованих плат | Покроковий посібник Kingfield

Нижче наведено структурований, практичний процес проектування друкованих плат, узгоджений з найкращими галузевими практиками (стандартами IPC) та виробничими можливостями Kingfield — розроблений для інженерів-електронників, науково-дослідних груп та фахівців із закупівель.

1. Підготовка до проектування
· Визначення вимог: Уточніть технічні характеристики, форм-фактор (розмір/вага), умови експлуатації (температура, вібрація) та обмеження виробництва.
· Створення схеми: Використовуйте інструменти EDA для побудови з'єднань компонентів; вкажіть номери деталей, їхні значення та посадкові місця.
· Постачання та перевірка компонентів: Переконайтеся у наявності компонентів і підтвердьте коректність посадкових місць, щоб уникнути проблем зі складанням.
·Перевірка електричних правил: усуньте короткі замикання, несумісні компоненти або відсутні з'єднання перед розміщенням.

2. Проектування розташування друкованої плати
2.1 Налаштування параметрів проектування
Визначте розмір, форму та структуру шарів друкованої плати.
Встановіть правила виробництва: Ширина/відстань доріжок, розміри отворів, зазори контактних майданчиків.
2.2 Розміщення компонентів
Спочатку розміщуйте критичні компоненти для оптимального проходження сигналу.
Дотримуйтесь принципів DFM: уникайте перевантаженості, забезпечте доступ для паяння та окреме розміщення потужних компонентів або тих, що виділяють тепло.
2.3 Трасування доріжок
Маршрутизація сигналів: оптимізуйте довжину та ширину.
Надайте пріоритет диференційованим парам та високочастотним трасам для збереження цілісності сигналу; додайте заземлені площини для зменшення перешкод.
Уникайте гострих кутів та перетинання трас.
2.4 Перевірка правил проектування
Запустіть DRC для перевірки відповідності правилам розташування.
Виправте помилки, щоб забезпечити можливість виробництва.

3. Оптимізація та перевірка після маршрутизації
· Аналіз теплових характеристик: Промоделюйте розподіл тепла та скоригуйте розташування компонентів/тепловідведень для потужних конструкцій.
· Симуляція цілісності сигналу (SI) : Перевірте високочастотні сигнали на відбиття, наведені перешкоди або затримки.
·Огляд DFM: Співпрацюйте з інженерами Kingfield, щоб виявити проблеми та оптимізувати процес складання.
·Налаштування шовкового друку та маски паяння: Додайте позначення компонентів, логотипи та контрольні точки; визначте відкриття маски паяння.

4. Вивід файлів та передача у виробництво
·Створення виробничих файлів: Експортуйте файли Gerber, BOM (перелік матеріалів) та файли pick-and-place (для складання).
·Перевірка файлів: Команда Kingfield перевіряє файли, щоб забезпечити їх сумісність із нашими процесами виготовлення/складання.
·Замовлення прототипу: Надішліть файли для виготовлення прототипу (3–7 робочих днів), щоб перевірити форму, посадку та функціональність.

5. Тестування та ітерація прототипу
· Тестування функціональності: Перевірка електричних характеристик прототипу.
· Ітерація проектування: Коригування розташування на основі результатів тестування.
· Остаточне затвердження конструкції: Затвердження оптимізованої конструкції для масового виробництва.

Підтримка Kingfield на всіх етапах
· Попереднє проектування: Безкоштовний аналіз вимог та підтримка у пошуку компонентів.
·Етап проектування: Огляди DFM та індивідуальний дизайн багатошарових плат для високочастотних/гнучких друкованих плат.
·Передача файлів: Спеціалізовані інженери перевіряють виробничі файли та усувають проблеми сумісності.
·Прототипування: Короткі терміни виготовлення прототипів + підтримка тестування для прискорення ітерацій.

Цей робочий процес забезпечує виробничість, надійність та економічну ефективність вашого проекту друкованої плати — від концепції до масового виробництва. Зв’яжіться з технічною командою Kingfield, щоб оптимізувати процес проектування!

У Kingfield ми поєднуємо галузевий досвід, відповідність стандартам IPC та орієнтоване на виробництво проектування, щоб створювати друковані плати, які гармонійно поєднують продуктивність, вартість та масштабованість. Наші повноцінні послуги проектування охоплюють прототипи, високі обсяги виробництва та спеціалізовані застосування — з опорою на понад 20 років досвіду в проектуванні жорстких, гнучких та жорстко-гнучких друкованих плат.

1. Індивідуальне проектування друкованих плат

Створення схеми: Перетворіть свої електричні концепції на схеми, готові до використання в EDA (Altium/Cadence/KiCad).

Підбір та постачання компонентів: Отримайте доступ до нашої глобальної мережі постачальників з перевіреними та відстежуваними компонентами.

Компонування схеми: Оптимізовано для цілісності сигналу, теплового режиму та ефективного використання простору.

Інженерія структури шарів: Індивідуальні структури для багатошарових друкованих плат (2–32 шари) та високочастотних застосувань.

2. Спеціалізовані рішення для проектування

3. Перевірка та оптимізація проекту

Перевірка електричних правил (ERC): Усунення коротких замикань, несумісних компонентів та помилок підключення.

Перевірка проектних правил (DRC): Перевірка відповідності обмеженням виробництва (ширина слідів, зазори, розміри отворів).

Моделювання цілісності сигналу (SI): Перевірка високочастотних сигналів на відбиття, затримки та перехідні перешкоди.

Тепловий аналіз: Оптимізація розподілу тепла для потужних компонентів.

4. Перегляд DFM та підготовка файлів

Безкоштовні попередні перевірки DFM перед виробництвом для виявлення проблем із технологічністю вже на початковому етапі.

Створення файлів для виробництва: Gerber, BOM, дані для автоматичного монтажу та креслення збірки.

Перевірка файлів на сумісність із процесами виготовлення/збірки Kingfield.