As placas de circuíto impresas ou PCB mal deseñadas nunca cumprirán a calidade necesaria para a produción comercial. A capacidade de xulgar a calidade do deseño de PCB é moi importante. A experiencia e o coñecemento do deseño de PCB son necesarios para realizar unha revisión completa do deseño. Non obstante, hai varias formas de xulgar rapidamente a calidade do deseño do PCB.

O diagrama esquemático pode ser suficiente para ilustrar os compoñentes dunha determinada función e como están conectados. Non obstante, a información proporcionada polos esquemas sobre a colocación e a conexión real dos compoñentes para unha determinada operación é moi limitada. Isto significa que, aínda que o PCB está deseñado mediante a implementación minuciosamente todas as conexións de compoñentes do diagrama de principio de traballo completo, é posible que o produto final non funcione como se espera. Para comprobar rapidamente a calidade do deseño do PCB, considere o seguinte:

1. Rastrexo de PCB

As pegadas visibles do PCB están cubertas de resistencia de soldadura, o que axuda a protexer as pegadas de cobre de circuítos curtos e oxidación. Pódense usar diferentes cores, pero a cor máis usada é verde. Teña en conta que é difícil ver rastros debido á cor branca da máscara de soldadura. En moitos casos, só podemos ver as capas superior e inferior. Cando o PCB ten máis de dúas capas, as capas interiores non son visibles. Non obstante, é fácil xulgar a calidade do deseño só mirando as capas exteriores.

Durante o proceso de revisión do deseño, comprobe os rastros para confirmar que non hai dobras afiadas e que todos se estenden en liña recta. Evite curvas afiadas, porque certas pegadas de alta frecuencia ou de alta potencia poden causar problemas. Evítalles completamente porque son o sinal final de mala calidade de deseño.

2. Condensador de desacoplamiento

Para filtrar calquera ruído de alta frecuencia que poida afectar negativamente ao chip, o condensador de desacoplamiento está situado moi preto do pasador de alimentación. Xeralmente, se o chip contén máis dun pasador de drenaxe (VDD), cada este necesita un condensador de desacoplamiento, ás veces aínda máis.

O condensador de desacoplamiento debe colocarse moi preto do pasador para ser separado. Se non se coloca preto do pasador, reducirase moito o efecto do condensador de desacoplamiento. Se o condensador de desacoplamiento non se coloca xunto aos pinos da maioría dos microchips, entón isto indica de novo que o deseño de PCB é incorrecto.

3. A lonxitude do rastro do PCB está equilibrada

Para facer que varios sinais teñan relacións de cronometraxe precisas, a lonxitude de rastrexo do PCB debe combinarse no deseño. A coincidencia da lonxitude de rastrexo asegura que todos os sinais alcanzan os seus destinos co mesmo atraso e axuda a manter a relación entre os bordes do sinal. É necesario acceder ao diagrama esquemático para saber se algún conxunto de liñas de sinal require relacións de cronometraxe precisas. Pódense rastrexar estes rastros para comprobar se se aplicou algunha ecualización da lonxitude de rastro (doutro xeito chamado liñas de atraso). Na maioría dos casos, estas liñas de atraso semellan liñas curvas.

É de destacar que o atraso adicional é causado por VIAS na ruta do sinal. Se non se pode evitar vias, é importante asegurarse de que todos os grupos de rastrexo teñan un número igual de vías con relacións de cronometraxe precisas. Alternativamente, o atraso causado pola VIA pode compensarse mediante unha liña de atraso.

4. Colocación de compoñentes

Aínda que os indutores teñen a capacidade de xerar campos magnéticos, os enxeñeiros deben asegurarse de que non se colocan preto uns dos outros cando se usan indutores nun circuíto. Se os indutores se colocan preto uns dos outros, especialmente de punta a punta, creará un acoplamiento nocivo entre os indutores. Debido ao campo magnético xerado polo indutor, indúcese unha corrente eléctrica nun gran obxecto metálico. Polo tanto, deben colocarse a unha certa distancia do obxecto metálico, se non, o valor de inductancia pode cambiar. Ao colocar os indutores perpendiculares entre si, aínda que os indutores se colocen xuntos, pódese reducir o acoplamiento mutuo innecesario.

Se o PCB ten resistencias de enerxía ou calquera outro compoñente xerador de calor, ten que considerar o efecto da calor noutros compoñentes. Por exemplo, se os condensadores de compensación de temperatura ou termostatos se usan no circuíto, non se deben colocar preto de resistencias de enerxía nin compoñentes que xeren calor.

Debe haber unha área dedicada no PCB para o regulador de conmutación a bordo e os seus compoñentes relacionados. Esta parte debe establecerse o máis lonxe posible da parte que trata de pequenos sinais. Se a fonte de alimentación de CA está directamente conectada ao PCB, debe haber unha parte separada no lado de CA do PCB. Se os compoñentes non están separados segundo as recomendacións anteriores, a calidade do deseño de PCB será problemática.

5. Ancho de rastro

Os enxeñeiros deben coidar de máis para determinar correctamente o tamaño das pegadas que transportan grandes correntes. Se os rastros que transportan sinais de cambio rápido ou sinais dixitais funcionan paralelos a rastros que transportan pequenos sinais analóxicos, poden xurdir problemas de recollida de ruído. O rastro conectado ao indutor ten a capacidade de actuar como antena e pode causar emisións de frecuencia de radio nocivas. Para evitar isto, estas marcas non deben ser máis amplas.

6. Plano terrestre e chan

Se o PCB ten dúas partes, dixital e analóxico, e debe estar conectado nun só punto común (normalmente o terminal de potencia negativa), o plano terrestre debe separarse. Isto pode axudar a evitar o impacto negativo da parte dixital na parte analóxica causada pola espiga de corrente terrestre. O rastro de retorno do chan do sub-circuíto (se o PCB ten só dúas capas) debe separarse, e entón debe estar conectado no terminal de potencia negativa. Recoméndase encarecidamente ter polo menos catro capas para PCB moderadamente complexos e son necesarias dúas capas internas para as capas de potencia e terra.

en conclusión

Para os enxeñeiros, é moi importante ter coñecementos profesionais suficientes en deseño de PCB para xulgar a calidade dun ou dun deseño de empregados. Non obstante, os enxeñeiros sen coñecemento profesional poden ver os métodos anteriores. Antes de pasar ao prototipado, especialmente ao deseñar un produto de inicio, sempre é unha boa idea ter sempre un experto comprobar a calidade do deseño de PCB.