6 maniere om die kwaliteit van PCB-ontwerp na te gaan

Swak ontwerpte gedrukte stroombaanborde of PCB's sal nooit aan die kwaliteit voldoen wat vir kommersiële produksie vereis word nie. Die vermoë om die kwaliteit van PCB-ontwerp te beoordeel is baie belangrik. Ervaring en kennis van PCB-ontwerp word vereis om 'n volledige ontwerphersiening uit te voer. Daar is egter verskeie maniere om vinnig die kwaliteit van die PCB-ontwerp te beoordeel.

 

Die skematiese diagram kan voldoende wees om die komponente van 'n gegewe funksie te illustreer en hoe hulle verbind is. Die inligting wat deur die skemas verskaf word oor die werklike plasing en koppeling van die komponente vir 'n gegewe operasie is egter baie beperk. Dit beteken dat selfs al word die PCB ontwerp deur al die komponentverbindings van die volledige werkbeginseldiagram noukeurig te implementeer, is dit moontlik dat die finale produk dalk nie werk soos verwag nie. Om vinnig die kwaliteit van die PCB-ontwerp na te gaan, oorweeg asseblief die volgende:

1. PCB-spoor

Die sigbare spore van die PCB is bedek met soldeerweerstand, wat help om die koperspore teen kortsluitings en oksidasie te beskerm. Verskillende kleure kan gebruik word, maar die kleur wat die meeste gebruik word, is groen. Let daarop dat dit moeilik is om spore te sien as gevolg van die wit kleur van die soldeermasker. In baie gevalle kan ons net die boonste en onderste lae sien. Wanneer die PCB meer as twee lae het, is die binneste lae nie sigbaar nie. Dit is egter maklik om die kwaliteit van die ontwerp te beoordeel net deur na die buitenste lae te kyk.

Kontroleer die spore tydens die ontwerphersieningsproses om te bevestig dat daar geen skerp draaie is nie en dat hulle almal in 'n reguit lyn strek. Vermy skerp draaie, want sekere hoëfrekwensie- of hoëkragspore kan moeilikheid veroorsaak. Vermy hulle heeltemal, want hulle is die finale sein van swak ontwerpkwaliteit.

2. Ontkoppelkapasitor

Om enige hoëfrekwensiegeraas wat die skyfie negatief kan beïnvloed, uit te filter, is die ontkoppelkapasitor baie naby aan die kragtoevoerpen geleë. Oor die algemeen, as die skyfie meer as een drein-tot-drein (VDD) pen bevat, benodig elke so pen 'n ontkoppelkapasitor, soms selfs meer.

Die ontkoppelkapasitor moet baie naby aan die pen geplaas word wat ontkoppel moet word. As dit nie naby die pen geplaas word nie, sal die effek van die ontkoppelkapasitor aansienlik verminder word. As die ontkoppelkapasitor nie langs die penne op die meeste mikroskyfies geplaas is nie, dui dit weer daarop dat die PCB-ontwerp verkeerd is.

3. PCB-spoorlengte is gebalanseer

Ten einde te maak dat veelvuldige seine akkurate tydsberekeningsverwantskappe het, moet die PCB-spoorlengte in die ontwerp ooreenstem. Spoorlengte-passing verseker dat alle seine hul bestemmings met dieselfde vertraging bereik en help om die verhouding tussen seinrande te handhaaf. Dit is nodig om toegang tot die skematiese diagram te verkry om te weet of enige stel seinlyne presiese tydsberekeningverhoudings vereis. Hierdie spore kan nagespoor word om te kontroleer of enige spoorlengte-gelykmaking toegepas is (anders genoem vertragingslyne). In die meeste gevalle lyk hierdie vertragingslyne soos geboë lyne.

Dit is opmerklik dat die ekstra vertraging veroorsaak word deur vias in die seinpad. As vias nie vermy kan word nie, is dit belangrik om te verseker dat alle spoorgroepe 'n gelyke aantal vias met presiese tydsberekeningsverwantskappe het. Alternatiewelik kan die vertraging wat deur die via veroorsaak word, vergoed word deur 'n vertragingslyn te gebruik.

4. Komponentplasing

Alhoewel induktore die vermoë het om magnetiese velde op te wek, moet ingenieurs verseker dat hulle nie naby mekaar geplaas word wanneer induktore in 'n stroombaan gebruik word nie. As die induktors naby mekaar geplaas word, veral end-tot-end, sal dit skadelike koppeling tussen die induktors skep. As gevolg van die magnetiese veld wat deur die induktor gegenereer word, word 'n elektriese stroom in 'n groot metaalvoorwerp geïnduseer. Daarom moet hulle op 'n sekere afstand van die metaalvoorwerp geplaas word, anders kan die induktansiewaarde verander. Deur die induktors loodreg op mekaar te plaas, selfs al is die induktore naby mekaar geplaas, kan onnodige onderlinge koppeling verminder word.

As die PCB kragweerstande of enige ander hittegenererende komponente het, moet jy die effek van hitte op ander komponente oorweeg. Byvoorbeeld, as temperatuurkompensasiekapasitors of termostate in die stroombaan gebruik word, moet dit nie naby kragweerstande of enige komponente wat hitte opwek geplaas word nie.

Daar moet 'n toegewyde area op die PCB wees vir die aanboord skakelreguleerder en sy verwante komponente. Hierdie deel moet so ver as moontlik gestel word van die deel wat handel oor klein seine. As die AC-kragtoevoer direk aan die PCB gekoppel is, moet daar 'n aparte deel aan die AC-kant van die PCB wees. As die komponente nie volgens bogenoemde aanbevelings geskei word nie, sal die kwaliteit van die PCB-ontwerp problematies wees.

5. Spoorwydte

Ingenieurs moet ekstra versigtig wees om die grootte van spore wat groot strome dra behoorlik te bepaal. As spore wat vinnig veranderende seine dra of digitale seine parallel loop met spore wat klein analoog seine dra, kan geraasoptelprobleme ontstaan. Die spoor wat aan die induktor gekoppel is, het die vermoë om as 'n antenna op te tree en kan skadelike radiofrekwensie-emissies veroorsaak. Om dit te vermy, moet hierdie merke nie wyer wees nie.

6. Grond- en grondvlak

As die PCB twee dele het, digitaal en analoog, en by slegs een gemeenskaplike punt (gewoonlik die negatiewe kragterminaal) verbind moet word, moet die grondvlak geskei word. Dit kan help om die negatiewe impak van die digitale deel op die analoog deel te vermy wat deur die grondstroompiek veroorsaak word. Die grondterugvoerspoor van die subkring (as die PCB net twee lae het) moet geskei word, en dan moet dit by die negatiewe kragterminaal verbind word. Dit word sterk aanbeveel om ten minste vier lae vir matig komplekse PCB's te hê, en twee interne lae word benodig vir die krag- en grondlae.

ten slotte

Vir ingenieurs is dit baie belangrik om voldoende professionele kennis in PCB-ontwerp te hê om die kwaliteit van een of een werknemerontwerp te beoordeel. Ingenieurs sonder professionele kennis kan egter die bogenoemde metodes bekyk. Voordat jy oorgaan na prototipering, veral wanneer jy 'n beginproduk ontwerp, is dit altyd 'n goeie idee om altyd 'n deskundige te laat kyk na die kwaliteit van die PCB-ontwerp.