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PCB-Design

Verwirklichen Sie Ihre Idee mit PCB-Design.

Das Design von Leiterplatten (Printed Circuit Board, PCB) bezieht sich auf den ingenieurmäßigen Prozess der Umwandlung der elektrischen Konnektivität zwischen elektronischen Komponenten in ein physikalisches Layout. Mithilfe spezialisierter Software-Tools werden leitende Bahnen, Komponentenplatzierung und Stapelstrukturen auf isolierenden Substraten geplant – während gleichzeitig Metallspuren/Vias, elektromagnetischer Schutz, Wärmeableitung und andere kritische Faktoren optimiert werden –, um schließlich standardisierte Fertigungsdateien zu generieren.

Überlegenes PCB-Design reduziert Produktionskosten und erzielt gleichzeitig eine optimale Schaltungsleistung und ein optimales Wärmemanagement. Und die Besprechung Ihres PCB-Designplans mit dem Jerico-Team ist die richtige Entscheidung, die Sie getroffen haben.

PCB-Designprozess:

Was sind die Hauptphasen des PCB-Design-Workflows?

Phase 1: Analyse der Kundenanforderungen und schematisches Design

Klären Sie die funktionalen Produktanforderungen des Kunden, die Spezifikationen für die elektrische Leistung und die mechanischen Einschränkungen. Wählen Sie ein geeignetes Substratmaterial (z. B. FR-4 oder Hochfrequenzmaterialien).
Bestimmen Sie die Schaltungstopologie, planen Sie die Aufteilung der Funktionsmodule (z. B. Stromversorgung, Signalverarbeitung, Schnittstellen) und treffen Sie eine erste Entscheidung über das Layer-Stackup (einlagig, doppellagig oder mehrlagig).

Phase 2: Schematisches Design und Verifizierung

Verwenden Sie EDA-Tools (z. B. Altium Designer, KiCad), um das Schema zu zeichnen, die Komponentenkonnektivität zu definieren und die Übereinstimmung von Symbol und Footprint sicherzustellen.
Überprüfen Sie auf Probleme wie Kurzschlüsse und Unterbrechungen mithilfe des Electrical Rule Checking (ERC). Generieren Sie die Netzliste für nachfolgende Layout-Phasen.

Phase 3: Layout-Planung

Funktionale Aufteilung: Teilen Sie Bereiche basierend auf Signalarten (Hochfrequenz/empfindlich/Leistung) auf und priorisieren Sie die Platzierung von Kernkomponenten (z. B. MCU, Energiemodule).
Optimierung des Signalflusses: Ordnen Sie Komponenten entlang des Eingangs → Verarbeitungs → Ausgangspfads an, um eine mäandernde Leiterbahnführung zu minimieren. Halten Sie Hochfrequenz-Signalpfade kurz und direkt.
Thermische und mechanische Überlegungen: Reservieren Sie Platz für Montagebohrungen und thermische Vias. Stellen Sie sicher, dass der Komponentenabstand den mechanischen Strukturvorgaben entspricht.

Phase 4: Routing und Impedanzkontrolle

Prioritätsrouting: Routen Sie zuerst kritische Signale (z. B. Hochgeschwindigkeitssignale wie Taktsignale, differentiellen Paare) und stellen Sie dabei Längenanpassung und Impedanzanpassung sicher.
Design von Strom- und Masseebenen: Verbreitern Sie Strom-/Masseleiterbahnen; verwenden Sie Kupfer-Pours zur Reduzierung der Impedanz. Verbinden Sie analoge und digitale Massen an einem einzigen Punkt mit magnetischen Perlen oder 0-Ω-Widerständen.
Vermeidung von Übersprechen: Halten Sie ausreichenden Abstand (≥ 3x Leiterbahnbreite) zwischen empfindlichen Signalen und Leiterbahnen mit hohem Strom. Verwenden Sie orthogonale Routing-Richtungen zwischen benachbarten Lagen.

Phase 5: Design Rule Check (DRC) und Simulationsverifizierung

Überprüfen Sie Leiterbahnbreiten/-abstände, Via-Größen usw. auf Einhaltung der Fertigungsspezifikationen.
Führen Sie Signalintegritätssimulationen durch (z. B. Anstiegszeit, Überschwingen, Impedanzkontinuität), um sicherzustellen, dass die Leistungsziele erreicht werden.
Vorbereitung und Ausgabe der Produktionsdateien.

Phase 6: Erstellung von Produktionsdateien