Slecht ûntwurpen printe circuit boards of PCBs sille nea foldwaan oan de kwaliteit nedich foar kommersjele produksje. De mooglikheid om de kwaliteit fan PCB-ûntwerp te beoardieljen is heul wichtich. Underfining en kennis fan PCB-ûntwerp binne fereaske om in folsleine ûntwerpbeoardieling út te fieren. D'r binne lykwols ferskate manieren om de kwaliteit fan it PCB-ûntwerp fluch te beoardieljen.
It skematyske diagram kin genôch wêze om de komponinten fan in opjûne funksje te yllustrearjen en hoe't se ferbûn binne. De ynformaasje levere troch de skema's oangeande de eigentlike pleatsing en ferbining fan 'e komponinten foar in opjûne operaasje is lykwols tige beheind. Dit betsjut dat sels as de PCB is ûntwurpen troch sekuer útfiere alle komponint ferbinings fan de folsleine wurk prinsipe diagram, is it mooglik dat it úteinlike produkt kin net wurkje as ferwachte. Om de kwaliteit fan it PCB-ûntwerp fluch te kontrolearjen, beskôgje asjebleaft it folgjende:
1. PCB trace
De sichtbere spoaren fan 'e PCB binne bedekt mei solderresist, wat helpt om de koperspoaren te beskermjen tsjin koartslutingen en oksidaasje. Ferskillende kleuren kinne brûkt wurde, mar de meast brûkte kleur is grien. Tink derom dat it lestich is om spoaren te sjen fanwege de wite kleur fan it soldeermasker. Yn in protte gefallen kinne wy allinich de boppeste en ûnderste lagen sjen. As de PCB mear as twa lagen hat, binne de binnenste lagen net sichtber. It is lykwols maklik om de kwaliteit fan it ûntwerp te beoardieljen troch gewoan nei de bûtenste lagen te sjen.
Tidens it proses fan ûntwerpbeoardieling kontrolearje de spoaren om te befestigjen dat d'r gjin skerpe bochten binne en dat se allegear yn in rjochte line útwreidzje. Foarkom skerpe bochten, om't bepaalde spoaren mei hege frekwinsje of hege krêft problemen kinne feroarsaakje. Foarkom se hielendal, om't se it definitive sinjaal binne fan minne ûntwerpkwaliteit.
2. Decoupling capacitor
Om alle hege frekwinsje lûd te filterjen dy't de chip negatyf kinne beynfloedzje, is de ûntkoppelkondensator tige tichtby de pin fan 'e stroomfoarsjenning. Algemien, as de chip befettet mear as ien drain-to-drain (VDD) pin, moat elk sa'n pin in decoupling capacitor, soms noch mear.
De decoupling capacitor moat wurde pleatst hiel ticht by de pin te wurde ûntkoppele. As it is net pleatst tichtby de pin, it effekt fan de decoupling capacitor sil gâns fermindere. As de decoupling capacitor is net pleatst neist de pinnen op de measte mikrochips, dan jout dit wer oan dat de PCB design is ferkeard.
3. PCB trace lingte is balansearre
Om meardere sinjalen krekte timingrelaasjes te meitsjen, moat de PCB-trace-lingte yn it ûntwerp oerienkomme. Trace lingte matching soarget derfoar dat alle sinjalen berikke harren bestimmingen mei deselde fertraging en helpt te behâlden de relaasje tusken sinjaal rânen. It is nedich om tagong te krijen ta it skematyske diagram om te witten oft elke set fan sinjaallinen krekte timingrelaasjes fereasket. Dizze spoaren kinne wurde opspoard om te kontrolearjen oft in spoarlingte-egalisaasje is tapast (oars neamd fertragingslinen). Yn 'e measte gefallen sjogge dizze fertragingslinen as kromme linen.
It is de muoite wurdich opskriuwen dat de ekstra fertraging wurdt feroarsake troch fias yn it sinjaal paad. As fias kin net foarkommen wurde, is it wichtich om te soargjen dat alle trace groepen hawwe in gelikense oantal fias mei presys timing relaasjes. As alternatyf kin de fertraging feroarsake troch de fia kompensearre wurde troch in fertragingsline te brûken.
4. Component placement
Hoewol induktors de mooglikheid hawwe om magnetyske fjilden te generearjen, moatte yngenieurs derfoar soargje dat se net tichtby elkoar wurde pleatst by it brûken fan induktors yn in circuit. As de inductors wurde pleatst tichtby inoar, benammen ein-to-ein, it sil meitsje skealike coupling tusken de inductors. Troch it magnetysk fjild dat troch de induktor opwekt wurdt, wurdt in elektryske stroom opwekke yn in grut metalen objekt. Dêrom moatte se op in bepaalde ôfstân fan it metalen foarwerp pleatst wurde, oars kin de induktânsjewearde feroarje. Troch it pleatsen fan de inductors loodrecht op inoar, sels as de inductors wurde pleatst ticht byinoar, ûnnedige ûnderlinge koppeling kin wurde fermindere.
As de PCB hat macht wjerstannen of in oare waarmte-generearjende komponinten, Jo moatte beskôgje it effekt fan waarmte op oare komponinten. Bygelyks, as temperatuerkompensaasjekondensatoren as thermostaten yn it circuit wurde brûkt, moatte se net yn 'e buert fan krêftweerstanden of komponinten pleatst wurde dy't waarmte generearje.
D'r moat in tawijd gebiet op 'e PCB wêze foar de skeakelregulator oan board en de relatearre komponinten. Dit diel moat sa fier mooglik ynsteld wurde fan it diel dat omgiet mei lytse sinjalen. As de AC Netzteil is direkt ferbûn oan de PCB, der moat in apart diel oan de AC kant fan de PCB. As de komponinten net skieden binne neffens de boppesteande oanbefellings, sil de kwaliteit fan it PCB-ûntwerp problematysk wêze.
5. Trace breedte
Yngenieurs moatte ekstra soarch nimme om de grutte fan spoaren dy't grutte streamingen drage goed te bepalen. As spoaren dy't rap feroarjende sinjalen drage as digitale sinjalen parallel rinne mei spoaren dy't lytse analoge sinjalen drage, kinne problemen mei lûdopfang ûntstean. It spoar ferbûn mei de inductor hat de mooglikheid om te fungearjen as in antenne en kin feroarsaakje skealike radio frekwinsje útstjit. Om dit te foarkommen, moatte dizze merken net breder wêze.
6. Grûn en grûn fleanmasine
As de PCB hat twa dielen, digitaal en analoog, en moat wurde ferbûn op mar ien mienskiplik punt (meastentiids de negative macht terminal), de grûn fleanmasine moat wurde skieden. Dit kin helpe foar te kommen dat de negative ynfloed fan it digitale diel op it analoge diel feroarsake troch de grûn hjoeddeistige spike. De grûn werom spoar fan de sub-circuit (as de PCB hat mar twa lagen) moat wurde skieden, en dan moat wurde ferbûn oan de negative macht terminal. It is sterk oan te rieden om te hawwen op syn minst fjouwer lagen foar matig komplekse PCBs, en twa ynterne lagen binne nedich foar de macht en grûn lagen.
yn konklúzje
Foar yngenieurs is it heul wichtich om genôch profesjonele kennis te hawwen yn PCB-ûntwerp om de kwaliteit fan ien of ien wurknimmerûntwerp te beoardieljen. Yngenieurs sûnder profesjonele kennis kinne de boppesteande metoaden lykwols besjen. Foardat de oergong nei prototyping, benammen by it ûntwerpen fan in opstartprodukt, is it altyd in goed idee om altyd in saakkundige de kwaliteit fan it PCB-ûntwerp te kontrolearjen.