Halvasti projekteeritud trükkplaadid või PCB-d ei vasta kunagi kommertstootmiseks nõutavale kvaliteedile. Võimalus hinnata PCB disaini kvaliteeti on väga oluline. Täieliku disainiülevaatuse läbiviimiseks on vaja PCB projekteerimise kogemust ja teadmisi. PCB disaini kvaliteedi kiireks hindamiseks on aga mitu võimalust.

Skemaatiline diagramm võib olla piisav, et illustreerida antud funktsiooni komponente ja nende ühendamist. Siiski on skeemidel esitatud teave komponentide tegeliku paigutuse ja ühendamise kohta antud toimingu jaoks väga piiratud. See tähendab, et isegi kui PCB on projekteeritud, rakendades hoolikalt kõiki kogu tööpõhimõtte diagrammi komponentide ühendusi, on võimalik, et lõpptoode ei pruugi ootuspäraselt töötada. PCB disaini kvaliteedi kiireks kontrollimiseks võtke arvesse järgmist:

1. PCB jälg

PCB nähtavad jäljed on kaetud jootetakistiga, mis aitab kaitsta vasejälgi lühiste ja oksüdatsiooni eest. Võib kasutada erinevaid värve, kuid kõige sagedamini kasutatav värv on roheline. Pange tähele, et jootemaski valge värvuse tõttu on jälgi raske näha. Paljudel juhtudel näeme ainult ülemist ja alumist kihti. Kui PCB-l on rohkem kui kaks kihti, ei ole sisemised kihid nähtavad. Disaini kvaliteeti on aga lihtne hinnata pelgalt väliskihte vaadates.

Projekti läbivaatamise käigus kontrollige jälgi, et veenduda, et seal pole teravaid käänakuid ja et need kõik ulatuvad sirgjooneliselt. Vältige teravaid painutusi, sest teatud kõrgsageduslikud või suure võimsusega jäljed võivad põhjustada probleeme. Vältige neid täielikult, sest need on lõplik signaal halva disainikvaliteedi kohta.

2. Lahtisidestuskondensaator

Kiipi negatiivselt mõjutada võiva kõrgsagedusmüra välja filtreerimiseks asub lahtisidumise kondensaator toiteallika kontaktile väga lähedal. Üldiselt, kui kiip sisaldab rohkem kui ühte äravoolu (VDD) tihvti, vajab iga selline kontakt lahtisidestuskondensaatorit, mõnikord isegi rohkem.

Lahtisidestuskondensaator tuleks asetada lahtiühendatava tihvti lähedale. Kui seda ei asetata tihvti lähedale, väheneb lahtisidestuskondensaatori mõju oluliselt. Kui lahtisidestuskondensaatorit pole enamikel mikrokiipidel tihvtide kõrval asetatud, näitab see taas, et PCB konstruktsioon on vale.

3. PCB jälje pikkus on tasakaalustatud

Selleks, et mitmel signaalil oleks täpsed ajastussuhted, tuleb trükkplaadi jälgimispikkus projektis sobitada. Jäljepikkuse sobitamine tagab, et kõik signaalid jõuavad sihtkohta sama viivitusega ja aitab säilitada signaali servade vahelist suhet. Skemaatilisele diagrammile pääsemine on vajalik, et teada saada, kas mõni signaaliliinide komplekt nõuab täpseid ajastussuhteid. Neid jälgi saab jälgida, et kontrollida, kas jälje pikkuse võrdsustus on rakendatud (muidu nimetatakse viivitusjoonteks). Enamikul juhtudel näevad need viivitusjooned välja nagu kõverad jooned.

Väärib märkimist, et lisaviivitus on põhjustatud signaaliteel olevatest viadest. Kui VI-sid ei saa vältida, on oluline tagada, et kõigil jälgimisrühmadel oleks võrdne arv täpsete ajastusseostega VI-sid. Teise võimalusena saab via põhjustatud viivitust kompenseerida viiteliini abil.

4. Komponentide paigutus

Kuigi induktiivpoolid on võimelised tekitama magnetvälju, peaksid insenerid vooluringis induktiivpoolide kasutamisel tagama, et need ei asuks üksteise lähedal. Kui induktiivpoolid on paigutatud üksteise lähedale, eriti otsast otsani, tekitab see induktiivpoolide vahel kahjulikke sidemeid. Induktiivpooli tekitatava magnetvälja tõttu indutseeritakse suures metallesemes elektrivool. Seetõttu tuleb need asetada metallesemest teatud kaugusele, vastasel juhul võib induktiivsuse väärtus muutuda. Paigutades induktiivpoolid üksteisega risti, isegi kui induktiivpoolid on paigutatud lähestikku, saab tarbetut vastastikust sidumist vähendada.

Kui PCB-l on toitetakistid või muud soojust tekitavad komponendid, peate arvestama soojuse mõjuga teistele komponentidele. Näiteks kui vooluringis kasutatakse temperatuuri kompenseerivaid kondensaatoreid või termostaate, ei tohiks neid asetada toitetakistite või mis tahes soojust tekitavate komponentide lähedusse.

PCB-l peab olema spetsiaalne ala rongisisese lülitusregulaatori ja sellega seotud komponentide jaoks. See osa tuleb seada võimalikult kaugele väikeseid signaale käsitlevast osast. Kui vahelduvvoolu toiteallikas on otse PCB-ga ühendatud, peab trükkplaadi vahelduvvoolu poolel olema eraldi osa. Kui komponente ei eraldata ülaltoodud soovituste kohaselt, on PCB disaini kvaliteet problemaatiline.

5. Jälje laius

Insenerid peaksid eriti hoolikalt määrama suuri voolusid kandvate jälgede suuruse. Kui kiiresti muutuvaid signaale või digitaalseid signaale kandvad jäljed jooksevad paralleelselt väikeseid analoogsignaale kandvate jälgedega, võib tekkida probleeme müra vastuvõtmisega. Induktiivpooliga ühendatud jälg on võimeline toimima antennina ja võib põhjustada kahjulikke raadiosageduslikke emissioone. Selle vältimiseks ei tohiks need märgid olla laiemad.

6. Maa- ja maatasapind

Kui PCB-l on kaks osa, digitaalne ja analoog, ning see tuleb ühendada ainult ühes ühises punktis (tavaliselt negatiivse toite klemmiga), tuleb maandusplaat eraldada. See võib aidata vältida digitaalse osa negatiivset mõju analoogosale, mille põhjustab maandusvoolu piisk. Alamahela maandustagastusjälg (kui PCB-l on ainult kaks kihti) tuleb eraldada ja seejärel ühendada negatiivse toiteklemmiga. Mõõdukalt keerukate PCBde jaoks on tungivalt soovitatav omada vähemalt nelja kihti ning toite- ja maanduskihi jaoks on vaja kahte sisemist kihti.

kokkuvõtteks

Inseneride jaoks on väga oluline omada piisavalt erialaseid teadmisi trükkplaatide projekteerimisest, et hinnata ühe või ühe töötaja projekteerimise kvaliteeti. Kuid ilma erialaste teadmisteta insenerid saavad ülaltoodud meetodeid vaadata. Enne prototüüpimisele üleminekut, eriti startup toote kujundamisel, on alati hea lasta eksperdil PCB disaini kvaliteeti kontrollida.