לוחות מעגלים מודפסים מעוצבים בצורה גרועה או PCBs לעולם לא יעמדו באיכות הנדרשת לייצור מסחרי. היכולת לשפוט את איכות עיצוב ה- PCB חשובה מאוד. ניסיון וידע בעיצוב PCB נדרשים לערוך סקירת עיצוב מלאה. עם זאת, ישנן מספר דרכים לשפוט במהירות את איכות עיצוב ה- PCB.

דיאגרמת הסכמטית עשויה להספיק בכדי להמחיש את רכיבי הפונקציה הנתונה וכיצד הם מחוברים. עם זאת, המידע שנמסר על ידי הסכימות לגבי המיקום והחיבור בפועל של הרכיבים לפעולה נתונה מוגבל מאוד. המשמעות היא שגם אם ה- PCB מתוכנן על ידי יישום קפדני של כל חיבורי הרכיבים של דיאגרמת העיקרון המלא, יתכן שהתוצר הסופי עשוי לא לעבוד כצפוי. כדי לבדוק במהירות את איכות עיצוב ה- PCB, אנא שקול את הדברים הבאים:

1. עקבות PCB

העקבות הגלויים של ה- PCB מכוסים התנגדות הלחמה, המסייעת בהגנה על עקבות הנחושת מפני מעגלים קצרים וחמצון. ניתן להשתמש בצבעים שונים, אך הצבע הנפוץ ביותר הוא ירוק. שימו לב שקשה לראות עקבות בגלל הצבע הלבן של מסכת הלחמה. במקרים רבים אנו יכולים לראות רק את השכבות העליונות והתחתונות. כאשר ל- PCB יש יותר משתי שכבות, השכבות הפנימיות אינן גלויות. עם זאת, קל לשפוט את איכות העיצוב רק על ידי התבוננות בשכבות החיצוניות.

בתהליך סקירת העיצוב, בדוק את העקבות כדי לאשר כי אין כיפופים חדים וכולם משתרעים בקו ישר. הימנע מכפיפות חדה, מכיוון שעקבות מסוימים בתדירות גבוהה או בעקבות עוצמה גבוהה עלולים לגרום צרות. הימנע מהם לחלוטין מכיוון שהם האות הסופי לאיכות עיצוב ירודה.

2. קבל ניתוק

על מנת לסנן כל רעש בתדר גבוה שעלול להשפיע לרעה על השבב, קבל המנתק ממוקם קרוב מאוד לסיכת אספקת החשמל. באופן כללי, אם השבב מכיל יותר מסיכה אחת לניקוז לזינה (VDD), כל סיכה כזו זקוקה לניתוק קבלים, לפעמים אפילו יותר.

יש למקם את קבל הקבל קרוב מאוד לסיכה כדי להתנתק. אם הוא לא ממוקם קרוב לסיכה, ההשפעה של קבל הקבלן יופחת מאוד. אם קבל הקבל לא ממוקם ליד הסיכות ברוב שבבי המיקרו, זה שוב מצביע על כך שעיצוב ה- PCB אינו נכון.

3. אורך עקבות PCB מאוזן

על מנת ליצור איתותים מספר יחסי תזמון מדויקים, יש להתאים את אורך העקבות של ה- PCB בעיצוב. התאמת אורך עקבות מבטיחה שכל האותות יגיעו ליעדיהם באותה עיכוב ומסייע בשמירה על הקשר בין קצוות האות. יש צורך לגשת לתרשים הסכמטי כדי לדעת אם קבוצה כלשהי של קווי איתות דורשת יחסי תזמון מדויקים. ניתן לעקוב אחר עקבות אלה כדי לבדוק אם הוחל השוואת אורך עקבות כלשהי (אחרת נקרא קווי עיכוב). ברוב המקרים, קווי העיכוב הללו נראים כמו קווים מעוקלים.

ראוי לציין כי העיכוב הנוסף נגרם על ידי VIA בנתיב האות. אם לא ניתן להימנע מ- VIA, חשוב להבטיח שלכל קבוצות העקבות יש מספר שווה של VIAs עם יחסי תזמון מדויקים. לחלופין, ניתן לפצות את העיכוב שנגרם על ידי Via באמצעות קו עיכוב.

4. מיקום רכיב

למרות שלמשרנים יש את היכולת לייצר שדות מגנטיים, על המהנדסים להבטיח שהם לא ממוקמים זה בזה בעת שימוש במשרנים במעגל. אם המשרנים ממוקמים זה לזה, במיוחד מקצה לקצה, הוא ייצר צימוד מזיק בין המשרנים. בשל השדה המגנטי שנוצר על ידי המשרן, נוצר זרם חשמלי באובייקט מתכת גדול. לכן, יש למקם אותם במרחק מסוים מאובייקט המתכת, אחרת ערך השראות עשוי להשתנות. על ידי הצבת המשרנים בניצב זה לזה, גם אם המשרנים ממוקמים קרוב זה לזה, ניתן להפחית צימוד הדדי מיותר.

אם ל- PCB יש נגדי חשמל או כל רכיבים אחרים לייצור חום, עליך לקחת בחשבון את השפעת החום על רכיבים אחרים. לדוגמה, אם משתמשים במעגל קבלים או תרמוסטטים של קבלי פיצוי טמפרטורה, אין למקם אותם ליד נגדי חשמל או רכיבים המייצרים חום.

חייב להיות אזור ייעודי ב- PCB עבור הרגולטור המיתוג על הלוח ורכיביו הקשורים אליו. יש לקבוע חלק זה ככל האפשר מהחלק העוסק באותות קטנים. אם אספקת החשמל של AC מחוברת ישירות ל- PCB, חייב להיות חלק נפרד בצד AC של ה- PCB. אם הרכיבים לא מופרדים בהתאם להמלצות לעיל, איכות עיצוב ה- PCB תהיה בעייתית.

5. רוחב עקבות

על מהנדסים להקפיד נוסף לקבוע כראוי את גודל העקבות הנושאים זרמים גדולים. אם עקבות הנושאים אותות משתנים במהירות או אותות דיגיטליים פועלים במקביל לעקבות הנושאים אותות אנלוגיים קטנים, עלולות להיווצר בעיות איסוף רעש. לעקבות המחוברים למשרן יש את היכולת לפעול כאנטנה ועלול לגרום לפליטות תדר רדיו מזיקות. כדי להימנע מכך, סימנים אלה לא צריכים להיות רחבים יותר.

6. מטוס קרקע וקרקע

אם ל- PCB יש שני חלקים, דיגיטליים ואנלוגיים, ויש לחבר אותו בנקודה משותפת אחת בלבד (בדרך כלל מסוף הכוח השלילי), יש להפריד בין מישור הקרקע. זה יכול לעזור להימנע מההשפעה השלילית של החלק הדיגיטלי על החלק האנלוגי שנגרם על ידי הדוקרן הנוכחי הקרקע. יש להפריד בין עקבות החזרת הקרקע של מעגל המשנה (אם ל- PCB יש רק שתי שכבות) ואז עליו להיות מחובר בטרמינל הכוח השלילי. מומלץ מאוד שיהיה לפחות ארבע שכבות עבור PCBs מורכבים בינוני, ושתי שכבות פנימיות נדרשות לשכבות הכוח והקרקע.

לסיכום

עבור מהנדסים, חשוב מאוד לקבל ידע מקצועי מספיק בתכנון PCB כדי לשפוט את איכות תכנון עובד אחד או אחד. עם זאת, מהנדסים ללא ידע מקצועי יכולים להציג את השיטות לעיל. לפני המעבר לאב -טיפוס, במיוחד בעת תכנון מוצר סטארט -אפ, תמיד כדאי שתמיד יהיה מומחה לבדוק את איכות עיצוב ה- PCB.