Двухслойные печатные платы являются основой для многих изделий, микроконтроллеров, iot-приложений. Проектирование платы включает не только выполнение трассировки (топологии проводящего рисунка), а также разработку конструкторской документации, проработку технического задания, учёт пожеланий заказчика.
Основой в проектировании служит разработка принципиальной схемы. Полученная от заказчика схема загружается в САПР, где с ней начинает вести работу инженер-конструктор. Он прорабатывает вопросы конструкции и трассировки. Далее в редакторе производится разработка топологии. После чего начинается трудоёмкий и ответственный этап – разработка чертежей. В него входит выполнение детальных чертежей, сборки, трассировки, заключительный момент – разработка спецификации.
Основные проблемы при разработке принципиальной схемы
При проектировании существует две важные проблемы:
1. Схема определяет только компоненты, которые в ней используются, метод их соединения, но она не может обеспечить установку целостности сигнала или питания.
2. Рабочие характеристики изделия могут ухудшить межсоединения. Распространёнными и наиболее серьёзными проблемами целостности сигнала являются помехи, шумы.
Проектирование плат – сложный процесс, в котором необходимо соблюдать правила для уменьшения влияния обозначенных проблем. Каждому инженеру стоит выполнять тщательный анализ, следует руководствоваться рядом общих рекомендаций. Они помогут снизить риск отказов.
Рекомендации и советы
1. Сигнальный проводник должен иметь ширину – 6 мил, питающие – 20 мил, сигнальные переходные отверстия иметь диаметр – 13 мил.
2. Компоненты, а также силовые и сигнальные тракты необходимо располагать на верхнем слое, обратный заземляющий – на нижнем.
3. Компоненты и сигнальные проводники необходимо располагать подальше от друг друга.
4. Изоляционное пространство на заземляющем слое для сигнальный линии должно быть узкое. Иначе над зазором ставятся перемычки в верхнем слое.
5. Развязывающие конденсаторы должны устанавливаться на самое близкое расстояние к выводу питания ИС.
6. По возможности на всех разъёмах назначайте один обратный тракт цифровому сигналу.
7. Руководствуйтесь следующими двумя известными советами:
Никогда на использовать медную заливку;
Запрещено использовать конденсаторы с разными емкостями на каждом выводе.
Если следовать этим практическим рекомендациям, гарантированного успеха не будет, но это уменьшит риск отказа из-за шумов на шине питания или перекрёстных помех.