Dårligt designede printkort eller PCB'er vil aldrig opfylde den kvalitet, der kræves til kommerciel produktion. Evnen til at bedømme kvaliteten af ​​PCB-design er meget vigtig. Erfaring og viden om PCB-design er påkrævet for at gennemføre en komplet designgennemgang. Der er dog flere måder at hurtigt bedømme kvaliteten af ​​printkortets design.

Det skematiske diagram kan være tilstrækkeligt til at illustrere komponenterne i en given funktion, og hvordan de er forbundet. Oplysningerne fra skemaerne vedrørende den faktiske placering og tilslutning af komponenterne til en given operation er dog meget begrænset. Dette betyder, at selvom printkortet er designet ved omhyggeligt at implementere alle komponentforbindelserne i det komplette arbejdsprincipdiagram, er det muligt, at det endelige produkt ikke fungerer som forventet. For hurtigt at kontrollere kvaliteten af ​​PCB-designet, skal du overveje følgende:

1. PCB-spor

De synlige spor af PCB'et er dækket af lodderesist, som hjælper med at beskytte kobbersporene mod kortslutning og oxidation. Der kan bruges forskellige farver, men den mest brugte farve er grøn. Bemærk, at det er svært at se spor på grund af den hvide farve på loddemasken. I mange tilfælde kan vi kun se det øverste og nederste lag. Når printkortet har mere end to lag, er de indre lag ikke synlige. Det er dog let at bedømme kvaliteten af ​​designet blot ved at se på de ydre lag.

Under designgennemgangsprocessen skal du kontrollere sporene for at bekræfte, at der ikke er skarpe bøjninger, og at de alle strækker sig i en lige linje. Undgå skarpe bøjninger, da visse højfrekvente eller højeffektspor kan forårsage problemer. Undgå dem helt, fordi de er det endelige signal om dårlig designkvalitet.

2. Afkoblingskondensator

For at frafiltrere enhver højfrekvent støj, der kan påvirke chippen negativt, er afkoblingskondensatoren placeret meget tæt på strømforsyningens ben. Generelt, hvis chippen indeholder mere end én drain-to-drain (VDD) pin, har hver sådan pin brug for en afkoblingskondensator, nogle gange endda mere.

Afkoblingskondensatoren skal placeres meget tæt på stiften, der skal afkobles. Hvis den ikke placeres tæt på stiften, vil effekten af ​​afkoblingskondensatoren blive stærkt reduceret. Hvis afkoblingskondensatoren ikke er placeret ved siden af ​​stifterne på de fleste mikrochips, så indikerer dette igen, at printet design er forkert.

3. PCB sporlængde er afbalanceret

For at få flere signaler til at have nøjagtige timingforhold, skal PCB-sporlængden matches i designet. Tilpasning af sporlængde sikrer, at alle signaler når deres destinationer med samme forsinkelse og hjælper med at opretholde forholdet mellem signalkanterne. Det er nødvendigt at få adgang til det skematiske diagram for at vide, om ethvert sæt signallinjer kræver præcise tidsforhold. Disse spor kan spores for at kontrollere, om der er anvendt sporlængdeudligning (ellers kaldet forsinkelseslinjer). I de fleste tilfælde ligner disse forsinkelseslinjer buede linjer.

Det er værd at bemærke, at den ekstra forsinkelse er forårsaget af vias i signalvejen. Hvis vias ikke kan undgås, er det vigtigt at sikre, at alle sporgrupper har lige mange vias med præcise timingsforhold. Alternativt kan forsinkelsen forårsaget af via'en kompenseres ved at bruge en forsinkelseslinje.

4. Komponentplacering

Selvom induktorer har evnen til at generere magnetiske felter, bør ingeniører sikre, at de ikke er placeret tæt på hinanden, når de bruger induktorer i et kredsløb. Hvis induktorerne placeres tæt på hinanden, især ende-til-ende, vil det skabe skadelig kobling mellem induktorerne. På grund af det magnetiske felt, der genereres af induktoren, induceres en elektrisk strøm i en stor metalgenstand. Derfor skal de placeres i en vis afstand fra metalgenstanden, ellers kan induktansværdien ændre sig. Ved at placere spolerne vinkelret på hinanden, selvom spolerne er placeret tæt på hinanden, kan unødvendig indbyrdes kobling reduceres.

Hvis printkortet har strømmodstande eller andre varmegenererende komponenter, skal du overveje effekten af ​​varme på andre komponenter. Hvis der f.eks. bruges temperaturkompensationskondensatorer eller termostater i kredsløbet, bør de ikke placeres i nærheden af ​​strømmodstande eller komponenter, der genererer varme.

Der skal være et dedikeret område på printkortet til den indbyggede koblingsregulator og dens relaterede komponenter. Denne del skal indstilles så langt som muligt fra den del, der omhandler små signaler. Hvis AC-strømforsyningen er direkte forbundet til printkortet, skal der være en separat del på AC-siden af ​​printkortet. Hvis komponenterne ikke er adskilt i henhold til ovenstående anbefalinger, vil kvaliteten af ​​printet design være problematisk.

5. Sporbredde

Ingeniører bør være ekstra forsigtige med at bestemme størrelsen af ​​spor, der bærer store strømme. Hvis spor, der bærer hurtigt skiftende signaler, eller digitale signaler løber parallelt med spor, der bærer små analoge signaler, kan der opstå problemer med støjoptagelse. Sporet forbundet til induktoren har evnen til at fungere som en antenne og kan forårsage skadelige radiofrekvensemissioner. For at undgå dette bør disse mærker ikke være bredere.

6. Jord- og stelplan

Hvis printkortet har to dele, digitalt og analogt, og kun skal tilsluttes i ét fælles punkt (normalt den negative effektterminal), skal jordplanet adskilles. Dette kan hjælpe med at undgå den negative påvirkning af den digitale del på den analoge del forårsaget af jordstrømmens spids. Jordretursporet for underkredsløbet (hvis printkortet kun har to lag) skal adskilles, og derefter skal det tilsluttes til den negative strømterminal. Det anbefales kraftigt at have mindst fire lag til moderat komplekse PCB'er, og to interne lag er påkrævet til strøm- og jordlaget.

afslutningsvis

For ingeniører er det meget vigtigt at have tilstrækkelig faglig viden inden for printdesign til at bedømme kvaliteten af ​​en eller en medarbejders design. Ingeniører uden faglig viden kan dog se ovenstående metoder. Inden man går over til prototyping, især når man designer et startup-produkt, er det altid en god idé altid at få en ekspert til at tjekke kvaliteten af ​​printkortets design.