Gaizki diseinatutako zirkuitu-taulak edo PCBak ez dira sekula merkataritzako produkziorako behar den kalitatea beteko. PCB diseinuaren kalitatea epaitzeko gaitasuna oso garrantzitsua da. PCB diseinuaren esperientzia eta ezagutza beharrezkoa da diseinu berrikuspen osoa burutzeko. Hala ere, PCB diseinuaren kalitatea azkar epaitzeko hainbat modu daude.
Diagrama eskematikoa nahikoa izan daiteke funtzio jakin baten osagaiak eta nola lotzen diren azaltzeko. Hala ere, oso mugatua da operazio jakin baterako osagaiak benetako kokapenari eta loturari buruzko eskemak ematen duen informazioa. Horrek esan nahi du PCB funtzionamendu printzipio osoaren osagai guztien osagai guztiak modu zorrotzean diseinatuz. Litekeena da azken produktua espero ez den moduan funtziona dezala. PCB diseinuaren kalitatea azkar egiaztatzeko, kontuan hartu honako hau:
1. PCB traza
PCBren arrasto ikusgarriak soldadurarekin estaltzen dira, eta horrek kobrearen arrastoak zirkuitu laburretatik eta oxidazioetatik babesten laguntzen du. Kolore desberdinak erabil daitezke, baina gehien erabiltzen den kolorea berdea da. Kontuan izan zaila dela soldadura maskararen kolore zuriaren ondorioz arrastoak ikustea. Kasu askotan, goiko eta beheko geruzak bakarrik ikus ditzakegu. PCB-k bi geruza baino gehiago dituenean, barruko geruzak ez dira ikusgai. Hala ere, erraza da diseinuaren kalitatea epaitzea kanpoko geruzei begira.
Diseinua berrikusteko prozesuan, egiaztatu arrastoak ez direla bihurgune zorrotzik eta lerro zuzen batean hedatzen direla baieztatzeko. Saihestu bihurgune zorrotzak, maiztasun handiko edo potentzia handiko aztarna batzuek arazoak sor ditzaketelako. Saihestu guztiz diseinu kalitate eskasaren azken seinalea direlako.
2. Deklinatzeko kondentsadorea
Txipa negatiboki eragin dezaketen maiztasun handiko zaratak iragazteko, deskonektatzeko kondentsazioa hornidura PINaren oso gertu dago. Orokorrean, txipak hustubide-ihesa (VDD) PINa baino gehiago baditu, pin bakoitzak deskonektatzeko kondentsadorea behar du, batzuetan are gehiago.
Deskonektatzeko kondentsazioa oso ondo kokatu behar da deskopleatu beharreko pinetik. PINaren ondoan kokatzen ez bada, deskonektatzeko kondentsadorearen eragina asko murriztuko da. Deskonektatzeko kondentsazioa ez bada pinen ondoan mikrotxip gehienetan kokatzen, orduan berriro adierazten du PCB diseinua okerra dela.
3. PCBren luzera luzea orekatuta dago
Hainbat seinale egiteko denbora-harreman zehatzak izan daitezen, PCB arrastoaren luzera diseinatu behar da. Trace luzeraren bat datorren seinale guztiek beren helmugetara atzerapen berarekin lortzen dutela ziurtatzen du eta seinaleen ertzaren arteko harremana mantentzen laguntzen du. Beharrezkoa da eskemaren diagramara sartzeko, seinale-lerro multzoek denbora-harreman zehatzak behar dituzten ala ez jakiteko. Arrasto hauek aurki daitezke arrastoen arteko berdinketa aplikatu den ala ez (bestela atzerapen ildoak deitzen diren). Gehienetan, atzerapen-ildo horiek lerro makurrak dirudite.
Azpimarratzekoa da atzerapen gehigarria Vias seinaleko bidea dela. Via saihestu ezin bada, garrantzitsua da traza talde guztiek denbora berdineko harreman zehatzak dituzten via kopuru berdina izatea. Bestela, bidez eragindako atzerapena atzerapen-lerro bat erabiliz konpentsatu daiteke.
4. Osagaien kokapena
Induktoreek eremu magnetikoak sortzeko gaitasuna duten arren, ingeniariek zirkuitu batean induktoreak erabiltzerakoan elkarrengandik gertu ez daudela ziurtatu behar dute. Induktoreak bata bestearen ondoan kokatzen badira, batez ere amaierarik gabe, kukurutxo kaltegarriak sortuko ditu induktoreen artean. Inductor-ek sortutako eremu magnetikoa dela eta, korronte elektrikoa metalezko objektu handi batean induzitzen da. Hori dela eta, metalezko objektu batetik distantzia jakin batean kokatu behar dira, bestela, indukzio-balioa alda daiteke. Inductors perpendikularrak elkarren artean jarriz, induktoreak elkarren ondoan kokatzen badira ere, alferrikako elkar akoplamendua murriztu daiteke.
PCBk potentzia-erresistentziak edo bero sortutako beste osagaiak baditu, beroaren eragina beste osagai batzuengan hartu behar duzu kontuan. Adibidez, tenperaturaren konpentsatzaile edo termostatoak zirkuituan erabiltzen badira, ez dira kokatu behar botere erresistentziak edo beroa sortzen duten osagaiak.
PCB-ko eremua eskaini behar da taula aldatzeko erregulatzailearen eta lotutako osagaiak egiteko. Zati hau seinale txikiekin tratatzen den zatitik ahalik eta urrunen ezarri behar da. AC energia hornidura PCBra zuzenean konektatuta badago, PCBaren aldean bereizitako zati bat egon behar da. Osagaiak aurreko gomendioen arabera bereizten ez badira, PCB diseinuaren kalitatea problematikoa izango da.
5. Arrastoaren zabalera
Ingeniariek arreta handiz hartu beharko lukete korronte handiak daramatzaten arrastoaren tamaina behar bezala zehazteko. Seinaleak edo seinale digitalak azkar aldatzen dituzten arrastoek seinale analogiko txikiak dituzten arrasto paraleloak badira, zaratak jasotzeko arazoak sor daitezke. Induktorearekin loturiko arrastoak antena gisa jarduteko gaitasuna du eta irrati maiztasuneko emisio kaltegarriak sor ditzake. Hori ekiditeko, marka hauek ez dira zabalagoak izan behar.
6. lurreko eta beheko planoa
PCBk bi zati baditu, digitala eta analogikoa badu, eta puntu arrunt bakarrean konektatu behar da (normalean potentzia-terminal negatiboa), lurreko planoa bereizi behar da. Horrek, neurri digitalaren eragin negatiboa ekiditen lagun dezake lurreko egungo erpinaren eragindako zati analogikoan. Azpiko zirkuituaren beheko itzulera (PCBak bi geruza baino ez baditu) bereizi behar da eta gero energia-terminal negatiboan konektatuta egon behar da. Gomendagarria da gutxienez lau geruza behar izatea PCB neurgailu konplexuak izateko, eta barneko bi geruza behar dira potentzia eta lurreko geruzarako.
Ondorioz
Ingeniarientzat, oso garrantzitsua da PCB diseinuan ezagutza profesional nahikoa izatea langileen diseinu baten edo bakarraren kalitatea epaitzeko. Hala ere, ezagutza profesionalik gabeko ingeniariek goiko metodoak ikus ditzakete. Prototipatzera joan aurretik, batez ere abiarazteko produktua diseinatzerakoan, ideia ona da beti PCB diseinuaren kalitatea egiaztatzea.