PCB技術 - PCB基板の基本設計フロー

一般的なPCB基板設計の基本的な設計フローは以下の通りである：前期準備->PCB構造設計->PCBレイアウト->配線->配線最適化とシルク印刷->ネットワークとDRC検査と構造検査->製版。

第一：前期準備

1、これは準備カタログと原理図を含む。「工がそのことを善くしようとするなら、まず器を利する」。良い板を作るには、原理を設計する以外にも、上手に描かなければならない。PCB設計を行う前に、まず原理図SCHのライブラリとPCBのライブラリを準備しておきます（これは最初のステップであり、重要です）。カタログはProtelが持参したライブラリを使用することができますが、一般的に適切なものを見つけるのは難しいので、選択したデバイスの標準サイズの資料に基づいて自分でカタログを作成することが望ましいです。

原則としてPCB電気のカタログを作ってから、SCHのカタログを作ります。PCBの部品ライブラリの要求は高く、板の取り付けに直接影響する。SCHのカタログ要件は比較的緩やかであり、ピン属性とPCB構成部品との対応関係を定義することに注意すればよい。

PS：標準ライブラリ内の隠しピンに注意する。あとは原理図の設計ですが、できたらPCB設計を始める準備ができています。

2、原理図のライブラリを作成する時、ピンがPCBボードに接続/出力されているかどうかに注意して、作成したライブラリをチェックします。

第二：PCB構造設計

このステップはすでに決定された回路基板の平面寸法と各機械的位置決めに基づいて、PCB設計環境の下でPCBボードの表面を描画し、位置決めの要求に応じて必要なコネクタ、キー/スイッチ、デジタルチューブ、ランプ、入力、出力、ねじ穴、組立穴などを配置し、配線領域と非配線領域（ねじ穴の周囲のどの範囲が非配線領域に属するか）を十分に考慮し、決定する。

第三：PCBレイアウト

1、レイアウト前に原理図の正確さを確保すること-これは重要です！----とても重要です！

回路図の描画完了チェック項目：電源ネットワーク、地上ネットワークなど。

2、配置する時、部品の配置面（特にプラグインなど）と部品の配置方式（直挿しは横置きか縦置きか）に注意して、取り付けの実行可能性と利便性を保証する。

3、レイアウトははっきり言ってプレートにデバイスを置くことです。この場合、前述の準備が整えれば、原理図上でネットワークテーブル（Design->CreateNetlist）を生成し、PCB図上にネットワークテーブル（Design->LoadNets）を導入することができます。デバイスがガチャガチャと完全に積み上げられているのが見えて、各ピンの間にはフライングワイヤーが接続されており、デバイスをレイアウトすることができます。

一般的なレイアウトは次の原則に従って行います。

レイアウト時にデバイスの配置面を確定しなければならない：一般的にパッチは同じ面を配置し、プラグインは具体的な状況を見なければならない。

①電気性能によって合理的に区分され、一般的に：デジタル回路区（すなわち干渉を恐れ、また干渉を生じる）、アナログ回路区（干渉を恐れる）、電力駆動区（干渉源）。

②同じ機能を完成した回路は、できるだけ近くに置いて、各部品を調整して配線が最も簡潔であることを保証しなければならない。同時に、各機能ブロック間の相対位置を調整して機能ブロック間の配線を最も簡潔にする。

③質量の大きい部品については取付位置と取付強度を考慮すること、発熱素子は温度感受性素子と分けて置き、必要な場合は熱対流措置も考慮しなければならない。

④I/O駆動デバイスはプリント基板の辺にできるだけ近づき、引き出しコネクタに近い。

⑤時計発生器（例えば：結晶振動又は時計振動）はできるだけその時計を用いた装置に近接しなければならない、

⑥レイアウトはバランスがとれていて、緻密で秩序があって、頭が重くなったり、頭が重くなったりしてはいけない。

4.ルーティング

配線は主に以下の原則に従って行う：

①一般的には、まず電源線とアース線を配線して、回路基板の電気的性能を保証します。条件の許す範囲内で、できるだけ電源、アース幅を広くして、好ましくはアース線は電源線より広くて、それらの関係は：アース線>電源線>信号線、通常信号線幅は：0.2 ~ 0.3 mm、最も細い幅は0.05 ~ 0.07 mmに達することができて、電源線は一般的に1.2 ~ 2.5 mmです。デジタル回路のPCBに対して広いアース線で回路を構成することができて、つまり1つのアース網を構成して使用する（アナログ回路のアースはこのように使用することができません）。

②予め要求の厳しい線（例えば高周波線）を配線しておき、入力端と出力端の辺線は反射干渉を起こさないように隣接平行を避けるべきである。必要な時は接地線隔離を加え、2相隣接層の配線は互いに垂直で、平行で寄生結合を生じやすい。

③発振器ハウジングは接地されており、クロック線はできるだけ短く、どこにでもあるようにすることはできません。クロック発振回路の下の特殊高速論理回路部分は、周囲の電界をゼロに近づけるために、他の信号線を歩くのではなく、大地の面積を増やす必要があります。

④高周波信号の放射を低減するために、できるだけ45°の折れ線配線を採用し、90°の折れ線を使用してはならない、（要求の高い線にはダブルアークも必要）。

⑤いかなる信号線もループを形成しないで、避けられない場合、ループはできるだけ小さくしなければならない。信号線の通過孔はできるだけ少なくしなければならない。

⑥肝心な線はできるだけ短くて太い、そして両側に保護地を加える。

⑦フラットケーブルを通じて敏感信号とノイズフィールドバンド信号を伝送する場合、「アース−信号−アース」の方式で引き出す。

⑧重要な信号はテストポイントを予約して、調整、生産とメンテナンス検査用に便利にしなければならない。

⑨原理図の配線が完成したら、配線の最適化に対応する。同時に、初歩的なネットワーク検査とDRC検査を経て間違いがないことを確認した後、未配線領域にアース充填を行い、大面積の銅層をアース用とし、プリント基板上で使用されていない場所をアース用としてアースに接続した。あるいは多層板、電源、アースを作り、それぞれ1階を占有します。

第五：涙の滴を追加する

第6：検査の第1項、Keepout層、top層、bottom層topoverlay、bottomoverlayの順に見る。

第七：電気規則検査：穴通過（0穴通過-非常に不思議、0.8境界線）、切断されたネットテーブルがあるかどうか、最小間隔（10 mil）、短絡（パラメータを1つずつ分析する）

第8位：電源ケーブルとアースの点検―干渉。（フィルタ容量はチップに近づけるべき）。

第九：PCBが完成したら、ネットラベルを再ロードして、ネットリストに修正された箇所があるかどうかを検査することができます。効果的です。

第10：PCBが完成したらコアデバイスのラインをチェックして、正確で間違いがないことを確保する。