Lời khuyên về việc đi từ tổ chuột đến PCB định tuyến

Bất cứ ai cũng có thể đưa ra bất kỳ chiến lược hữu ích nào về việc đi từ tổ của chuột sang PCB được định tuyến?

(Tôi đang sử dụng Eagle và đặt mục tiêu sản xuất PCB một mặt / hai mặt tại nhà)

Vẽ sơ đồ là tốt, nhưng khi định tuyến các bản nhạc, nó có cảm giác như làm sáng tỏ một quả bóng len khổng lồ.

Một tài nguyên mà tôi giới thiệu mọi người khá thường xuyên là Hướng dẫn thiết kế PCB của David Jones .

Rất nhiều thông tin tốt về vị trí thành phần, định tuyến, dung sai, lớp, v.v ...

Chỉ cần nhắc lại những gì người khác đã nói, và D. Jones cũng nói, tất cả bắt đầu với vị trí thành phần. Sẵn sàng xé toạc, di chuyển các bộ phận, bắt đầu lại, v.v ... Đừng lười biếng hay bướng bỉnh và cố gắng buộc cái chốt tròn đó vào một cái lỗ vuông. Nếu việc định tuyến trở nên khó khăn, có lẽ có một cách để di chuyển hoặc xoay các bộ phận để đột nhiên nó trở nên dễ dàng hơn.

Tôi muốn bắt đầu bằng cách đặt sơ đồ của tôi trước mặt tôi. Bạn thường muốn các bộ phận của bạn được sắp xếp theo cách mà các dấu vết không phải đi xa hơn sau đó chúng cần.

Thông thường khi mọi người thực hiện sơ đồ, họ cố gắng làm cho sơ đồ của họ "đẹp". Đặt bảng của bạn ra theo cách tương tự như sơ đồ của bạn thường là một khởi đầu rất tốt. Nhưng, trước khi bạn làm điều đó, hãy nhìn vào bất cứ thứ gì bạn cần thực sự tương tác, cổng USB, cổng lập trình, nút, v.v. và đặt chúng ở nơi tốt nhất cho sản phẩm cuối cùng.

Khi bạn đã đặt xong các bộ phận của mình, hãy bắt đầu bằng cách định tuyến các dấu vết quan trọng nhất. Những dấu vết này là những dấu vết có dữ liệu tốc độ cao trên chúng và bạn muốn chúng không bị nhảy sang các mặt khác của bảng.

Sau khi bạn nhận được những dấu vết đó, hãy định tuyến dấu vết sức mạnh của bạn. Đến thời điểm này, bạn sẽ có thể tìm ra cách tốt nhất để định tuyến mọi thứ còn lại.

Nó thường đưa tôi 3 hoặc 4 lần lặp lại việc đặt một tấm ván trước khi tôi hài lòng với những gì tôi đã làm. Mỗi lần tôi làm điều đó, tôi học được những cách đặc biệt mà các dấu vết cần được định tuyến để làm cho việc định tuyến đơn giản hơn.

Như một lưu ý cuối cùng, nếu bạn có khả năng, sẵn sàng thay đổi những chân nào kết nối với thiết bị ngoại vi. Ví dụ: nếu bạn có đèn LED được kết nối với vi điều khiển, bạn nên thử sử dụng chân cắm gần nhất với vị trí bạn muốn đặt đèn LED trên bảng. Nhiều lần bạn không có tự do này, nhưng đó là điều cần làm nếu bạn có thể.

Đặt các thành phần theo cách bạn muốn sao cho bố cục của bạn "có ý nghĩa" theo quan điểm khả dụng. Làm cho các thành phần phân cực luôn có cùng định hướng. Đặt các đầu nối trên chu vi của bo mạch của bạn, làm cho chip IC có định hướng nhất quán.

Sau đó, hãy để thiết bị tự động làm điều kỳ diệu, thiết lập DRC để sử dụng chiều rộng theo dõi ban đầu lớn (tôi muốn bắt đầu khoảng 20 triệu). Nếu nó không được định tuyến 100%, hãy nhập "ripup;" trong dòng lệnh để đưa bạn trở lại tổ chuột và thay đổi DRC để giảm dần chiều rộng theo dõi cho đến khi chế độ tự động hài lòng.

Tôi biết rất nhiều người "chết cứng" có "vấn đề" với autorouter, nhưng tôi tình cờ nghĩ rằng nó làm một công việc khá tuyệt vời. Trừ khi bạn đang thực hiện I / O kỹ thuật số băng thông thực sự cao hoặc có thể là thiết kế RF, đường dẫn tín hiệu sẽ hiếm khi là một nguyên nhân khiến bạn lo lắng. Tôi sẽ cẩn thận một chút về việc đặt những thứ như tinh thể gần với các chân chip IC mà chúng đang sử dụng nếu bạn có bất kỳ.

Tôi chỉ liệt kê một số lời khuyên ở đây không theo thứ tự cụ thể:

• Xác định chiến lược sức mạnh / mặt đất của bạn đầu tiên. Bất cứ khi nào có thể sử dụng một máy bay điện và mặt đất. Nếu dính vào một bảng 2 mặt, sử dụng một mặt đất đổ xuống dưới cùng và nhớ để loại bỏ bất kỳ đồng mồ côi. Mục tiêu của bạn là luôn có con đường ngắn nhất để tiếp đất. Tín hiệu tần số cao hơn sẽ theo đường dẫn tự cảm thấp nhất xuống đất, không phải là điện trở thấp nhất. Bạn có thể cần thêm các tụ tách rời bổ sung.

• Làm bố cục của bạn trên một lưới, làm cho kích thước lưới nhiều bội số kích thước theo dõi nhỏ nhất của bạn. Tạo dấu vết lớn hơn nhiều trên lưới của bạn.

• Đặt các thành phần đặc biệt chú ý đến bất kỳ tín hiệu tần số cao hoặc xe buýt nào có điện dung cao, bất kỳ tín hiệu nào đòi hỏi bạn phải xem xét hiệu ứng đường truyền. Một số ví dụ: Bus I2C kết nối với rất nhiều chip (3-4 +), ngay cả khi đó là bus tốc độ thấp. Bus SPI @ 1MHz hoặc đặc biệt hơn, bus I2S, phân phối đồng hồ, bộ tạo dao động tinh thể, USB, ethernet, bus bộ nhớ, v.v.

• Autorouters hút. Chúng rất hữu ích nếu bạn có 25 tín hiệu GPIO chỉ là điều khiển tắt và bạn thực sự không quan tâm đến việc chúng đi đâu, thậm chí sau đó bạn có thể sẽ gãi đầu khi bạn nhìn vào những gì nó đã làm. Không bao giờ để nó định tuyến đường dây điện hoặc tín hiệu. Tôi đã sử dụng altium, orcads và đại bàng, tất cả chúng đều khá tệ.

• Không bao giờ, trừ khi bạn thực sự thực sự biết những gì bạn đang làm, sử dụng mặt phẳng phân chia, ngay cả khi bảng dữ liệu ADC / DAC nói rằng bạn cần căn cứ tương tự và kỹ thuật số riêng biệt. Hãy chú ý đến các đường dẫn trở lại mặt đất nhưng không tách mặt phẳng.

• Nếu bạn phải sử dụng mặt phẳng công suất phân chia do các khu vực có nhiều điện áp cung cấp: Không có dấu vết tín hiệu nào có thể vượt qua sự phân chia trên một lớp liền kề. Không quan trọng dấu vết là gì hoặc nó làm gì, không vượt qua sự phân chia đó. Đặt ra trên các lớp bị ảnh hưởng để thực thi điều này.

• Khi đặt các thành phần, nó có thể giúp bố trí thành phần và mạch liên kết chặt chẽ của nó trước, sau đó di chuyển chúng lên bảng như một nhóm. Ví dụ, với nguồn cung cấp năng lượng chuyển đổi, bản thân IC thường rất nhỏ nhưng bạn cần xem xét bố trí của mạch hỗ trợ bên ngoài, thường cần phải được giữ rất gần với các đường dẫn hiện tại được kiểm soát. Vì vậy, hãy bố trí toàn bộ đoạn mạch bên ngoài kích thước bảng trước để bạn có ý tưởng tốt về việc nó thực sự cần bao nhiêu không gian. Thực hiện tương tự cho tất cả các IC vì các nắp tách rời thậm chí có thể chiếm nhiều dung lượng hơn bạn nghĩ.

Tôi sẽ không đi vào chi tiết tuyệt vời mà mọi người khác có. Họ đã làm một công việc tuyệt vời để thảo luận về một phương pháp.

Tôi muốn liên kết bạn với một ghi chú ứng dụng do Intel tạo ra, khi tôi bắt đầu, để tôi suy nghĩ về những điều cần làm trước tiên. Nếu bạn muốn các nguồn khác chỉ cần bình luận và tôi có thể chỉ cho bạn nơi tôi đã đi từ đó để thực sự cải thiện kỹ thuật của mình. Tuy nhiên, điều này có thể cho bạn thấy làm thế nào để có được chất lượng của một bảng 4 lớp với mặt đất và mặt phẳng nguồn từ một bảng 2 lớp được thiết kế tốt.

Tôi không có chuyên gia, nhưng đây là cách tiếp cận mà tôi làm theo và nó hoạt động ...

1. Định tuyến các tuyến đường quan trọng nhất trước tiên bắt đầu bằng đường ray điện và mặt đất

2. Chạy trên mặt đất xung quanh mép của bảng nếu có thể (nhưng không quá gần đến mức chạm vào cạnh)

3. Bước tiếp theo là chia mạch thành các khối xây dựng chức năng

4. Sắp xếp các khối sao cho các kết nối giữa chúng đơn giản nhất có thể ..

5. Sau đó, tôi sẽ sử dụng định tuyến tự động để kiểm tra bố cục -auto định tuyến sẽ thành công trong vài giây (giả sử ít hơn 60, mặc dù điều này rõ ràng phụ thuộc vào độ phức tạp của ciruit của bạn) nếu bạn xác định vị trí của mình tốt (xin lưu ý tôi sử dụng protel 99se, Tôi không quen với đại bàng nên thời gian định tuyến tự động có thể thay đổi)

6. Sau đó hoàn tác tuyến đường tự động ... và tuyến đường thủ công .. định tuyến các tuyến đường trong các khối chức năng trước và sau đó là các kết nối giữa các khối.

Một câu nói cũ là thiết kế là 90% vị trí và 10% định tuyến, hãy dành thời gian để có được vị trí phù hợp và phần còn lại sẽ rơi vào vị trí.

Một chiến lược hữu ích khi đặt bảng là đặt các thành phần lớn hơn trước và các đầu nối, sau đó là các thành phần nhỏ hơn như R và Cs. Vị trí thành phần là rất quan trọng. Khi định tuyến, bắt đầu với các lưới quan trọng như điện, mặt đất và bất kỳ đồng hồ. Sau đó, bắt đầu định tuyến các lưới ngắn nhất, để lại dài nhất để kéo dài.

Ngoài ra, bạn thường tìm thấy hướng dẫn vị trí và định tuyến trong biểu dữ liệu của IC yêu cầu một số thành phần ngoại vi bên ngoài. Tôi nghĩ nó chưa được đề cập. Và từ kinh nghiệm của tôi, tôi sẽ không đề xuất sử dụng thiết bị tự động. Người ta nói rằng nó tốt cho người mới bắt đầu, nhưng IMO thì ngược lại. Có rất nhiều "thực tiễn tốt nhất" mà hầu hết những người tự động không có kiến ​​thức.

Vì tôi đã phải đối mặt với việc nhận được PCB để được EMV chấp thuận lần đầu tiên, tôi biết rằng sự chú ý quan trọng đến các chi tiết là như thế nào và hầu hết các trình tự động sẽ làm rối tung các chi tiết đó.