6 způsobů, jak zkontrolovat kvalitu návrhu PCB

Špatně navržené desky obvodů nebo PCB nikdy nesplní kvalitu potřebnou pro komerční výrobu. Schopnost posoudit kvalitu návrhu PCB je velmi důležitá. K provedení úplného přezkumu návrhu jsou nutné zkušenosti a znalosti o návrhu PCB. Existuje však několik způsobů, jak rychle posoudit kvalitu návrhu PCB.

 

Schematický diagram může stačit k ilustraci složek dané funkce a jak jsou připojeny. Informace poskytnuté schématem týkající se skutečného umístění a připojení komponent pro danou operaci jsou však velmi omezené. To znamená, že i když je PCB navržena pečlivým implementací všech komponentních připojení úplného diagramu pracovního principu, je možné, že konečný produkt nemusí fungovat podle očekávání. Chcete -li rychle zkontrolovat kvalitu návrhu PCB, zvažte následující:

1. Trace PCB

Viditelné stopy PCB jsou pokryty odporem pájky, což pomáhá chránit stopy mědi před zkratovým obvodem a oxidací. Lze použít různé barvy, ale nejčastěji používanou barvou je zelená. Všimněte si, že je obtížné vidět stopy kvůli bílé barvě pájecí masky. V mnoha případech můžeme vidět pouze horní a dolní vrstvy. Když má PCB více než dvě vrstvy, vnitřní vrstvy nejsou viditelné. Je však snadné posoudit kvalitu designu pouhým pohledem na vnější vrstvy.

Během procesu kontroly návrhu zkontrolujte stopy a potvrďte, že neexistují žádné ostré ohyby a že všechny se rozprostírají v přímé linii. Vyvarujte se ostrých ohybů, protože určité vysokofrekvenční nebo vysoce výkonné stopy mohou způsobit potíže. Vyhněte se jim úplně, protože jsou konečným signálem špatné kvality designu.

2. Odpojení kondenzátoru

Za účelem odfiltrování jakéhokoli vysokofrekvenčního šumu, který může negativně ovlivnit čip, je oddělení oddělení umístěno velmi blízko k napájecímu kolíku. Obecně platí, že pokud čip obsahuje více než jeden pin odtoku k odtoku (VDD), každý takový kolík potřebuje oddělení kondenzátoru, někdy ještě více.

Odpojený kondenzátor by měl být umístěn velmi blízko k kolíku, aby byl oddělen. Pokud není umístěn v blízkosti kolíku, bude účinek oddělení kondenzátoru výrazně snížen. Pokud není kondenzující kondenzátor umístěn vedle kolíků na většině mikročipů, pak to opět naznačuje, že návrh PCB je nesprávný.

3.. Délka stopy PCB je vyvážená

Aby se vytvořilo více signálů, mají přesné časovací vztahy, musí být v návrhu porovnána délka stopy PCB. Srovnání délky stopy zajišťuje, že všechny signály dosáhnou svých cílů se stejným zpožděním a pomáhá udržovat vztah mezi okraji signálu. Je nutné přistupovat ke schématickému diagramu, abyste věděli, zda nějaká sada signálních vedení vyžaduje přesné časové vztahy. Tyto stopy lze vysledovat, aby se zkontrolovalo, zda bylo použito jakékoli vyrovnávání délky stopy (jinak se nazývá zpožděné linie). Ve většině případů tyto linie zpoždění vypadají jako zakřivené čáry.

Stojí za zmínku, že další zpoždění je způsobeno průchodem v dráze signálu. Pokud se nelze zabránit Vias, je důležité zajistit, aby všechny skupiny stopových skupin měly stejný počet průchodů s přesnými časovými vztahy. Alternativně může být zpoždění způsobené VIA kompenzováno pomocí linky zpoždění.

4. Umístění komponenty

Ačkoli induktory mají schopnost generovat magnetická pole, inženýři by měli zajistit, aby nebyli umístěni blízko sebe při použití induktorů v obvodu. Pokud jsou induktory umístěny blízko sebe, zejména end-to-end, vytvoří škodlivé spojení mezi induktory. V důsledku magnetického pole generovaného induktorem je elektrický proud indukován ve velkém kovovém objektu. Proto musí být umístěny v určité vzdálenosti od kovového předmětu, jinak se hodnota indukčnosti může změnit. Umístěním induktorů kolmo k sobě navzájem, i když jsou induktory umístěny blízko sebe, může být zbytečná vzájemná vazba snížena.

Pokud má PCB napájecí rezistory nebo jakékoli jiné komponenty vytvářející teplo, musíte zvážit vliv tepla na jiné komponenty. Například, pokud se v obvodu používají kondenzátory kompenzace teploty nebo termostaty, neměly by být umístěny poblíž výkonových rezistorů nebo jakýchkoli složek, které generují teplo.

Na PCB musí být vyhrazená oblast pro palubní přepínací regulátor a jeho související komponenty. Tato část musí být stanovena co nejdále od části zabývající se malými signály. Pokud je napájecí zdroj střídavého proudu přímo připojen k PCB, musí existovat samostatná část na AC straně PCB. Pokud se komponenty nebudou oddělit podle výše uvedených doporučení, bude kvalita návrhu PCB problematická.

5. Šířka stopy

Inženýři by měli mít zvláštní péči, aby správně určili velikost stop nesoucích velké proudy. Pokud stopy nesoucí rychle se měnící signály nebo digitální signály probíhají paralelně se stopami nesoucími malé analogové signály, může dojít k problémům s vybíráním šumu. Stopa připojená k induktoru má schopnost působit jako anténa a může způsobit škodlivé emise frekvence radio. Aby se tomu zabránilo, neměly by být tyto značky širší.

6. Pozemní a pozemní rovina

Pokud má PCB dvě části, digitální a analogové a musí být připojena pouze v jednom společném bodě (obvykle negativním výkonovém terminálem), musí být pozemní rovina oddělena. To může pomoci zabránit negativnímu dopadu digitální části na analogovou část způsobenou pozemním proudem. Zemnící stopy podřízenosti dílčího obvodu (pokud má PCB pouze dvě vrstvy), musí být oddělena a poté musí být připojena na negativním výkonovém terminálu. Důrazně se doporučuje mít alespoň čtyři vrstvy pro mírně složité PCB a pro výkonové a pozemní vrstvy jsou zapotřebí dvě vnitřní vrstvy.

na závěr

Pro inženýry je velmi důležité mít dostatečné odborné znalosti v návrhu PCB, které posoudí kvalitu jednoho nebo jednoho designu zaměstnanců. Výše uvedené metody si však mohou prohlížet inženýři bez profesionálních znalostí. Před přechodem na prototypování, zejména při navrhování produktu pro startup, je vždy dobré mít vždy odborník zkontrolovat kvalitu návrhu PCB.