Schauen Sie sich mein PCB-Design an und sagen Sie mir, wie ich mich verbessern kann


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Hier ist das aktuelle Design für Super OSD Lite, ein offenes Hardware-Projekt, mit dem die Massen kostengünstig auf dem Bildschirm angezeigt werden können. Das Kursziel liegt zwischen 71 und 90 US-Dollar.

Alt-Text

größeres Bild

Unten befinden sich Komponenten, aber die meisten Komponenten befinden sich oben.

Es ist eines meiner ersten Leiterplattenentwürfe mit einer derart komplexen Schaltung, dass ich einige Fehler gemacht habe. Konstruktive Kritik erwünscht!


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Hast du Gerber oder kannst du sie nicht veröffentlichen? PNG ist nicht das beste Medium dafür: P
Nick T


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Was sind Ihre Designregeln? Besteht es die Demokratische Republik Kongo? Das über unter D1 sieht mächtig nah an den Pads im PNG-Bild aus.
Markrages

Ich habe DRC nicht eingerichtet, weil ich mich nicht für meine Leiterplattenfabrik entschieden habe. Die DRC schlägt fehl, weil sie mit Worst-Case-Regeln eingerichtet ist.
Thomas O

+1 für die Zeichnung der Schraube mit Abmessungen im Siebdruck.
Nick Alexeev

Antworten:


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Sieht großartig aus!

Ein paar Gedanken:

  1. Stellen Sie sicher, dass alle Ihre Bezeichner aus einer Richtung (oder in einem Abstand von mindestens 90 Grad zueinander) lesbar sind.

  2. Beschriften Sie die Stifte an den Anschlüssen, an denen Sie Platz haben.

  3. Fügen Sie ein Paar Durchkontaktierungen zur Masse hinzu, an die Sie eine kleine Drahtschleife anlöten können. Dann können Sie Ihr Oszilloskop daran befestigen.

  4. Stellen Sie sicher, dass sich die Steckergehäuse von CONN2 und CONN3 in der realen Welt nicht überlappen.

  5. Der Orientierungspunkt für U6 wird fast durch ein Via verdeckt.

  6. Fügen Sie Durchkontaktierungen hinzu, damit Sie Ihre EEPROM-Datenleitungen problemlos prüfen können.

  7. Stellen Sie sicher, dass Ihre Befestigungslöcher einen vernünftigen Abstand haben (nicht 2,718282 Zoll voneinander entfernt).


Ist 2.718282 ein Witz, wie es e ist ?
Thomas O

1
Gute Idee für die Durchkontaktierungen meiner Oszilloskop-Sonde. Und für die Durchkontaktierungen für das EEPROM, obwohl das EEPROM denselben I2C-Bus teilt, der auf CONN6 herausgebrochen ist.
Thomas O

Ich habe nicht genügend Platz, um einige Bezeichner in die gleiche Richtung zu platzieren. Ich weiß, dass dies dazu führen wird, dass ich meinen Hals krümme, aber es ist platzsparend und ich beabsichtige nur, sie für Reparaturen oder Nacharbeiten zu verwenden.
Thomas O

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@ Thomas O: Es könnte ein Witz gewesen sein, ja. Aber es ist eigentlich nur eine Annäherung an e-- Ich hatte keine Zeit, e vollständig zu schreiben.
Pingswept

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Bei einer 4x40-Lochgröße befinden sich Bohrer, Inbusschlüssel und Schrauben / Unterlegscheiben / Muttern in den Werkzeugkästen Ihrer Benutzer und im örtlichen Baumarkt. Sie können zu 2x56 (# 41 / .0960 ") gehen, wenn Sie wirklich wollen, aber das macht die Beschaffung viel schwieriger.
Kevin Vermeer

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Geben Sie eine Teilenummer und eine Versionsnummer auf den Siebdruck.


Gute Idee. Früher hatte ich einen Platz dafür, aber ich habe ihn weggelassen.
Thomas O

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"Dieser Raum wurde absichtlich leer gelassen" könnte mit dieser Information gefüllt werden.
Robert

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Ich habe die .pcb-Datei aus dem Git-Repository ausgecheckt.

http://super-osd.googlecode.com/hg/hardware/V3%20Lite/pcb-v3-lite.pcb

Ich habe es in die Platine geladen und DRC darauf ausgeführt, mit den folgenden Ergebnissen:

Rules are minspace 10.01, minoverlap 10.0 minwidth 10.00, minsilk 10.00
min drill 15.00, min annular ring 10.00
Found 251 design rule errors.

Einige Spuren sind zu nah. Zum Beispiel ist die Durchkontaktierung unter D1 2,5 mil von einem Kurzschluss gegen das Pad entfernt. Es wird sehr schwer für Sie sein, eine Fabrik mit einem Abstand von 2,5 Mil zu finden, und es wird extrem teuer, wenn Sie dies tun.

Wenn Sie ein Brett haben möchten, das leicht hergestellt werden kann, schlage ich vor, dass Sie die Größen anpassen und die Spuren verschieben, bis die DRC vorbei ist. Dave von EEVblog Fame hat einen guten Leitfaden für das Design von Leiterplatten geschrieben: http://www.alternatezone.com/electronics/files/PCBDesignTutorialRevA.pdf


Es ist eigentlich Quecksilber. Vielen Dank für Ihren DRC-Lauf. Gibt es andere Warnungen, die ich beachten muss?
Thomas O

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Versuchen Sie, den Mindestspeicherplatz auf 8,0 und die Mindestbreite auf 8,0 (Datei-> Einstellungen-> Größen) festzulegen, und führen Sie DRC erneut aus. Sie können bis zu 5/5 gehen, aber Sie werden dafür bezahlen. Auch nach meiner Erfahrung werden Sie für elektrische Tests bezahlen wollen, wenn Sie die Fähigkeiten der Fabrik verbessern, was die Kosten ein wenig erhöht. Passen Sie das Design weiter an und führen Sie den DRC (Connects-> Design Rule Checker) aus, bis der DRC keine Designfehler mehr aufweist. Senden Sie das Design an freedfm.com, um eine zweite Meinung und ein fabelhaftes Zitat zu erhalten. Dann gieße dir ein Bier ein.
Markrages

1
freedfm ist großartig, auch wenn du sie nicht in deinem Board haben wirst.
Ajs410

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Mach eine schönere PNG! Benutze mein "pcbrender" Skript. pcbrender input.pcb output.png

#/bin/sh

INFILE=$1
OUTFILE=$2

DPI=300
OVERSAMPLE=3

PCB=pcb #/home/markrages/src/pcb/src/pcb

PCBOPTS="-x png --photo-mode --dpi $(( $OVERSAMPLE*$DPI )) --use-alpha --only-visible"

$PCB $PCBOPTS --outfile /tmp/$INFILE.front.png $INFILE && \
$PCB $PCBOPTS --outfile /tmp/$INFILE.back.png --photo-flip-x --photo-flip-y $INFILE && \
montage /tmp/$INFILE.front.png /tmp/$INFILE.back.png -tile x1 -shadow -geometry "+50+50" -resize $(( 100 / $OVERSAMPLE))% -background lightblue $OUTFILE 

rm -f /tmp/$INFILE.front.png /tmp/$INFILE.back.png

Hier ist die Ausgabe: Alt-Text


Danke für den Link! (Es gibt nur eine GND-Ebene. Ich bin mir nicht sicher, warum die Leiterplatte eine Kante auf dem Bild hat.)
Thomas O

Sie haben Recht, es ist ein PCB-Rendering-Artefakt. Ich habe meinen Kommentar entfernt.
Markrages

Möchten Sie hochauflösende Versionen dieser Bilder hochladen? Ich habe keine Leiterplatte auf der Maschine, die ich gerade benutze, und ich vermute, dass viele Leser diese überhaupt nicht haben.
Kevin Vermeer

Der Bildlink lautet i.imgur.com/pw6xm.jpg . Öffnen Sie es direkt und Sie erhalten eine größere Größe.
Markrages

8

Ich weiß nicht, was Leiterplattenhäuser für die Leiterplattenproduktion benötigen. Schablonendrucker und Bestückungslinien benötigen jedoch immer 3-4 Passermarken an den Ecken des Paneels. Das Panel kann ein einzelnes Brettmuster oder mehrere Muster enthalten, wenn Sie mit der Massenproduktion beginnen. Der Abstand von der Kante der Platte zur Mitte des Bezugspunkts beträgt 5-7,5 mm. Bezugspunkt ist ein Kupferkreis mit einem Durchmesser von 1 bis 1,5 mm. Es ist von einem 3-4 mm großen Kreis aus blankem Substrat umgeben, sodass keine Lötmittelmaske die Referenzmarke abdeckt.

Gleiche Passermarken sollten auf Schablone erstellt werden (Lötpastenmaske aus Stahl)


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Zuerst sehe ich ein paar Komponenten (C22, Z6), die verdächtig nahe an der Platinenkante liegen.

Für eine kostengünstige, großvolumige Montage möchten Sie die Teile auf den Platinen platzieren, während sie noch getäfelt sind. Dann werden die einzelnen Bretter mit einem Pizzaschneider-ähnlichen Werkzeug aus der Platte geschnitten. Dies kann zu lokaler Belastung der Teile in der Nähe der Plattenkante führen und diese beschädigen. Keramikkondensatoren sind besonders anfällig für diese Art von Schäden.

Alternative Vereinzelungsmethoden sind verfügbar, aber ich verstehe, dass der "Pizzaschneider" die niedrigsten Kosten verursacht.

Zweitens vermute ich, dass Ihre Platzierung von Teilen im Allgemeinen zu eng ist, um die besten Preise für Pick & Place zu erzielen. Im Allgemeinen erwarte ich, dass der Abstand zwischen Passiven mit zwei Anschlüssen (z. B. 0603- oder 0805-Gehäuse) nahezu der Größe der Komponenten selbst entspricht. Insbesondere der Abstand zwischen U2 und RTC sowie CONN7 erscheint für Pick & Place und Nacharbeit problematisch. Der Körper anderer Komponenten sollte sich außerhalb des Begrenzungskastens der U2-Pads befinden, damit eine Lötkolbenbefestigung zur Nacharbeit gleichzeitig auf alle U2-Pads aufgebracht werden kann.

Drittens, je nachdem, wie die Montage durchgeführt wird, achten Sie besonders auf die SMT-Teile auf der Rückseite der Platine. Um die geringsten Kosten zu erzielen, sollten Sie alle SMTs von der Rückseite der Platine fernhalten, auch wenn dies bedeutet, dass die Platine etwas größer wird. Wenn Sie SMT auf die Unterseite legen müssen, halten Sie alle SMT-Teile (z. B. 1/4 "oder mehr) von allen Durchgangsbohrungen fern. Dies ermöglicht einen selektiven Wellenprozess, um die Durchgangsbohrungsteile zu befestigen und die zu vermeiden Die SMT-Teile müssen für die Wellenbearbeitung verklebt werden.


Offensichtlich sind all diese Probleme umstritten, wenn Sie dies so gestalten, dass es in Stückzahlen von Hand zusammengesetzt wird.
Das Photon

2

Ich bin auch unerfahren und ein Anfänger in diesem Bereich. Hier sind jedoch meine Gedanken:

  • Ich würde den Teil "Buck Power Supply" neu anordnen. Ich hoffe, dass Sie die EMI-Strahlung verringern können, indem Sie ein wenig über das SMPS-PCB-Design und die Stromschleifen usw. lesen. Beachten Sie insbesondere die Anwendungshinweise und Quellen unten, die mir wirklich hilfreich waren.
  • Auch für den Teil "Buck Power Supply" könnten die Spuren breiter sein, ich denke, Sie haben Platz dafür, zum Beispiel die Verbindung von D2 nach L1.
  • Ihre Bezeichner könnten in die gleiche Richtung weisen, so dass man sie leicht lesen kann, ohne den Kopf zu drehen.

Hier sind einige der Quellen, an die ich mich erinnere und von denen ich viel profitiert habe:


1

R6 ist verdammt nahe am QFP-IC. Ich würde es leicht wegschieben, um es von Hand zusammenbauen zu können. Also - U4 (dein Kristall), ist dein durchgehender Kristall wirklich so klein?


U4 ist ein HC-49-Kristall.
Thomas O

1

Auf der Unterseite nördlich von R36 befindet sich eine GND-Füllung, die von der Haupt-GND-Füllung isoliert ist. Es sieht so aus, als wäre das CONN6-4.

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