Loše dizajnirane štampane ploče ili PCB nikada neće zadovoljiti kvalitet potreban za komercijalnu proizvodnju. Sposobnost prosuđivanja kvaliteta dizajna PCB-a je veoma važna. Iskustvo i znanje o dizajnu PCB-a potrebno je da se izvrši kompletna revizija dizajna. Međutim, postoji nekoliko načina da se brzo procijeni kvalitet dizajna PCB-a.

Šematski dijagram može biti dovoljan da ilustruje komponente date funkcije i kako su one povezane. Međutim, informacije koje pružaju šeme u vezi sa stvarnim postavljanjem i povezivanjem komponenti za datu operaciju su vrlo ograničene. To znači da čak i ako je PCB dizajniran pomno implementirajući sve veze komponenti kompletnog dijagrama principa rada, moguće je da konačni proizvod možda neće raditi kako se očekivalo. Da biste brzo provjerili kvalitetu dizajna PCB-a, razmotrite sljedeće:

1. PCB trag

Vidljivi tragovi PCB-a prekriveni su otpornikom za lemljenje, koji pomaže u zaštiti bakrenih tragova od kratkih spojeva i oksidacije. Mogu se koristiti različite boje, ali najčešće korištena boja je zelena. Imajte na umu da je teško vidjeti tragove zbog bijele boje maske za lemljenje. U mnogim slučajevima možemo vidjeti samo gornji i donji sloj. Kada PCB ima više od dva sloja, unutrašnji slojevi se ne vide. Međutim, lako je ocijeniti kvalitetu dizajna samo gledajući vanjske slojeve.

Tokom procesa pregleda dizajna, provjerite tragove kako biste potvrdili da nema oštrih zavoja i da se svi protežu u pravoj liniji. Izbjegavajte oštre krivine, jer određeni tragovi visoke frekvencije ili velike snage mogu uzrokovati probleme. Izbjegnite ih u potpunosti jer su konačni signal loše kvalitete dizajna.

2. Decoupling kondenzator

Kako bi se filtrirao bilo koji visokofrekventni šum koji može negativno utjecati na čip, kondenzator za razdvajanje se nalazi vrlo blizu pina napajanja. Općenito, ako čip sadrži više od jednog pina drain-to-drain (VDD), svaki takav pin treba kondenzator za razdvajanje, ponekad čak i više.

Kondenzator za razdvajanje treba da bude postavljen veoma blizu pina koji se odvaja. Ako nije postavljen blizu igle, efekat kondenzatora za razdvajanje će biti znatno smanjen. Ako kondenzator za razdvajanje nije postavljen pored pinova na većini mikročipova, onda to opet ukazuje da dizajn PCB-a nije ispravan.

3. Dužina traga PCB-a je uravnotežena

Da bi više signala imalo precizne vremenske odnose, dužina traga PCB-a mora biti usklađena u dizajnu. Usklađivanje dužine traga osigurava da svi signali stignu do svojih odredišta s istim kašnjenjem i pomaže u održavanju odnosa između rubova signala. Neophodno je pristupiti šematskom dijagramu da biste znali da li bilo koji skup signalnih linija zahtijeva precizne vremenske odnose. Ovi tragovi se mogu pratiti kako bi se provjerilo da li je primijenjeno izjednačavanje dužine traga (inače se nazivaju linije kašnjenja). U većini slučajeva, ove linije kašnjenja izgledaju kao zakrivljene linije.

Vrijedi napomenuti da je dodatno kašnjenje uzrokovano vezovima na putu signala. Ako se prijelazni spojevi ne mogu izbjeći, važno je osigurati da sve grupe praćenja imaju jednak broj prelaza s preciznim vremenskim odnosima. Alternativno, kašnjenje uzrokovano prelazom može se nadoknaditi korištenjem linije za kašnjenje.

4. Postavljanje komponenti

Iako induktori imaju sposobnost generiranja magnetnih polja, inženjeri bi trebali osigurati da nisu postavljeni blizu jedan drugom kada koriste induktore u kolu. Ako su prigušnice postavljene blizu jedna drugoj, posebno od kraja do kraja, to će stvoriti štetnu spregu između induktora. Zbog magnetnog polja koje stvara induktor, električna struja se inducira u velikom metalnom objektu. Stoga se moraju postaviti na određenoj udaljenosti od metalnog predmeta, inače se vrijednost induktivnosti može promijeniti. Postavljanjem induktora okomito jedan na drugi, čak i ako su induktori postavljeni blizu jedan drugom, može se smanjiti nepotrebno međusobno spajanje.

Ako PCB ima otpornike snage ili bilo koje druge komponente koje stvaraju toplinu, morate uzeti u obzir utjecaj topline na druge komponente. Na primjer, ako se kondenzatori ili termostati za temperaturnu kompenzaciju koriste u krugu, ne bi trebali biti postavljeni blizu energetskih otpornika ili bilo kojih komponenti koje stvaraju toplinu.

Na PCB-u mora postojati posebno područje za ugrađeni prekidački regulator i njegove povezane komponente. Ovaj dio mora biti postavljen što je dalje moguće od dijela koji se bavi malim signalima. Ako je napajanje naizmjeničnom strujom direktno povezano na PCB, mora postojati poseban dio na AC strani PCB-a. Ako komponente nisu razdvojene u skladu s gore navedenim preporukama, kvalitet dizajna PCB-a će biti problematičan.

5. Širina traga

Inženjeri bi trebali obratiti posebnu pažnju da pravilno odrede veličinu tragova koji nose velike struje. Ako tragovi koji prenose signale koji se brzo mijenjaju ili digitalni signali idu paralelno sa tragovima koji prenose male analogne signale, mogu se pojaviti problemi sa hvatanjem šuma. Trag spojen na induktor ima sposobnost da djeluje kao antena i može uzrokovati štetne emisije radio frekvencija. Da bi se to izbjeglo, ove oznake ne bi trebale biti šire.

6. Uzemljenje i uzemljenje

Ako PCB ima dva dijela, digitalni i analogni, i mora biti spojen na samo jednu zajedničku tačku (obično negativni terminal napajanja), uzemljenje mora biti odvojeno. Ovo može pomoći da se izbjegne negativan utjecaj digitalnog dijela na analogni dio uzrokovan skokom struje uzemljenja. Trag povratnog uzemljenja pod-kruga (ako PCB ima samo dva sloja) treba odvojiti, a zatim ga spojiti na negativni terminal napajanja. Preporučljivo je imati najmanje četiri sloja za umjereno složene PCB-e, a dva interna sloja su potrebna za sloj napajanja i sloj uzemljenja.

u zaključku

Za inženjere je veoma važno da imaju dovoljno stručnog znanja u dizajnu PCB-a da bi procenili kvalitet dizajna jednog ili jednog zaposlenog. Međutim, inženjeri bez stručnog znanja mogu vidjeti gore navedene metode. Prije prelaska na izradu prototipa, posebno kada dizajnirate startup proizvod, uvijek je dobra ideja da stručnjak provjeri kvalitet dizajna PCB-a.