ნებისმიერი PCB– ის დიზაინი რთულია, განსაკუთრებით იმის გამო, რომ მოწყობილობები უფრო მცირე და მცირეა. PCB– ის მაღალი დონის დიზაინი კიდევ უფრო რთულია, რადგან მას აქვს ყველა ერთი და იგივე დაბრკოლება და მოითხოვს განხილული უნიკალური ფაქტორების დამატებით კომპლექტს.
ექსპერტები პროგნოზირებენ, რომ მაღალი სიმძლავრის მოწყობილობებზე მოთხოვნა, სავარაუდოდ, 2030 წლისთვის სამრეწველო IoT– ის ორნიშნა ნიშნის წლიური ზრდის ტემპების მისაღწევად. აქ მოცემულია შვიდი ნაბიჯი PCB დიზაინის ოპტიმიზაციისთვის, ამ ტენდენციისთვის მაღალ მიმდინარე ელექტრონიკაში.

1. დაზოგეთ საკმარისი საკაბელო ზომა
ხაზის ზომა არის ერთ - ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი დიზაინის მოსაზრება მაღალი მიმდინარე PCB– ებისთვის. სპილენძის გაყვანილობა მინიატურული იყო უფრო კომპაქტური დიზაინისთვის, მაგრამ ეს არ მუშაობს უფრო მაღალ დენებზე. მცირე ჯვრის მონაკვეთმა შეიძლება გამოიწვიოს ენერგიის დაკარგვა სითბოს დაშლის გზით, ამიტომ საჭიროა სათანადო დიდი ზომის ზომით.
თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ მავთულის ჯვარედინი სეგმენტი, ორი ფაქტორების კორექტირებით: მავთულის სიგანე და სპილენძის სისქე. ამ ორი ადამიანის დაბალანსება არის ელექტროენერგიის მოხმარების შემცირებისა და PCB იდეალური ზომის შენარჩუნების გასაღები.
გამოიყენეთ PCB ხაზის სიგანის კალკულატორი, რომ გაეცნოთ რომელი სიგანეები და სისქეები მხარს უჭერენ თქვენი მოწყობილობისთვის საჭირო დენის ტიპს. ამ ინსტრუმენტების გამოყენებისას, ფრთხილად იყავით გაყვანილობის ზომა, რომ ხელი შეუწყოთ უფრო მაღალ დენებს, ვიდრე ფიქრობთ, რომ გჭირდებათ.

2. კომპონენტის განთავსება
კომპონენტის განლაგება კიდევ ერთი მთავარი განხილვაა მაღალი დონის PCB დიზაინში. MOSFETS და მსგავსი კომპონენტები წარმოქმნიან უამრავ სითბოს, ამიტომ მნიშვნელოვანია, რომ მათ რაც შეიძლება იზოლირებული იყოს სხვა ცხელი ან ტემპერატურის მგრძნობიარე ლაქებისგან. ეს ყოველთვის ადვილი არ არის, როდესაც შემცირდება ფორმის ფაქტორები.
გამაძლიერებლები და გადამყვანები უნდა ინახებოდეს შესაბამის მანძილზე MOSFETS და სხვა გათბობის ელემენტებიდან. მიუხედავად იმისა, რომ შეიძლება მაცდური იყოს მაღალი ენერგიის ზონის შენარჩუნება ზღვარზე, ეს არ იძლევა ტემპერატურის ერთგვაროვან განაწილებას. ამის ნაცვლად, ისინი მოთავსებულნი არიან ფორუმში გასწვრივ, ენერგიის შესანარჩუნებლად, რაც სითბოს უფრო თანაბრად აქცევს.
პირველ რიგში ყველაზე გავლენიანი ტერიტორიების მიახლოებით, იდეალური კომპონენტების დადგენა უფრო ადვილია. პირველი, განსაზღვრეთ იდეალური ადგილმდებარეობა მაღალი ტემპერატურის კომპონენტებისთვის. მას შემდეგ რაც იცით, სად უნდა დააყენოთ ისინი, შეგიძლიათ გამოიყენოთ დანარჩენი ხარვეზების შესავსებად.

3. სითბოს გაფრქვევის მენეჯმენტის ოპტიმიზაცია
ანალოგიურად, მაღალი მიმდინარე PCB- ები ასევე მოითხოვს ფრთხილად თერმული მენეჯმენტს. უმეტეს აპლიკაციებისთვის, ეს ნიშნავს, რომ შიდა ტემპერატურა 130 გრადუსზე დაბლა შენარჩუნებას FR4 ლამინატების შუშის გადასვლის ტემპერატურისთვის. კომპონენტის განთავსების ოპტიმიზაცია დაგეხმარებათ, მაგრამ თქვენი სითბოს მინიმიზაციის ნაბიჯები აქ უნდა შეჩერდეს.
ბუნებრივი კონვექციის გაგრილება შეიძლება საკმარისი იყოს მცირე ზომის სამომხმარებლო ელექტრონიკის PCB- სთვის, მაგრამ შეიძლება არ იყოს საკმარისი უფრო მაღალი ენერგიის პროგრამებისთვის. შეიძლება საჭირო გახდეს მექანიკური რადიატორები. აქტიური გაგრილება, როგორიცაა გულშემატკივრები ან თხევადი გაგრილების სისტემები MOSFETS– ის გარშემო, ასევე დაგეხმარებათ. ამასთან, მოწყობილობის ზოგიერთი დიზაინი შეიძლება არ იყოს საკმარისად დიდი ტრადიციული რადიატორების ან აქტიური გაგრილების მოსაწყობად.
მცირე, მაგრამ მაღალი ხარისხის PCB- ებისთვის, ხვრელების მეშვეობით სითბოს დაშლა სასარგებლო ალტერნატივაა. უაღრესად გამტარებელი ლითონი, რომელსაც აქვს ხვრელები, ამოიღებს სითბოს MOSFETS- დან ან მსგავსი კომპონენტებიდან, სანამ ის უფრო მგრძნობიარე ადგილებს მიაღწევს.

4. გამოიყენეთ სწორი მასალები
მასალების შერჩევა დიდი სარგებელი იქნება თერმული მენეჯმენტის ოპტიმიზაციისას და იმის უზრუნველსაყოფად, რომ კომპონენტებს გაუძლებენ უფრო მაღალ დენებს. ეს ეხება PCB კომპონენტებს და სუბსტრატებს.
მიუხედავად იმისა, რომ FR4 არის ყველაზე გავრცელებული სუბსტრატი, ის ყოველთვის არ არის საუკეთესო არჩევანი მაღალი დონის PCB დიზაინისთვის. ლითონის ბირთვიანი PCB შეიძლება იყოს იდეალური, რადგან ისინი აბალანსებენ სუბსტრატების იზოლაციას და ხარჯების ეფექტურობას, როგორიცაა FR4, უაღრესად გამტარ ლითონების სიმტკიცით და ტემპერატურის გადაადგილებით. ალტერნატიულად, ზოგიერთი მწარმოებელი ქმნის სპეციალურ სითბოს მდგრად ლამინატებს, რომლებიც შეიძლება გაითვალისწინოთ.
კიდევ ერთხელ, თქვენ უნდა გამოიყენოთ მხოლოდ კომპონენტები, რომლებსაც აქვთ მაღალი თერმული წინააღმდეგობის მნიშვნელობები. ზოგჯერ, ეს ნიშნავს მასალების არჩევას, რომლებიც უფრო სითბოს მდგრადია, ხოლო სხვა შემთხვევებში ეს ნიშნავს იმავე მასალის სქელი კომპონენტების გამოყენებას. რომელი ვარიანტია საუკეთესო დამოკიდებულია თქვენი PCB ზომაზე, ბიუჯეტზე და მომწოდებლებზე.

5. გააუმჯობესეთ ხარისხის კონტროლის პროცესი
მაღალი დონის PCB- ების საიმედოობა ასევე არის წარმოების შეცდომების პოვნა. თუ წარმოების პროცესი ვერ პოულობს და ვერ მოგვმართავს დეფექტებს, რომლებიც ანაზღაურებენ მის უპირატესობებს, მაშინ ზემოთ მოყვანილი ოთხი დიზაინის არჩევანი დიდ გაუმჯობესებას არ გამოიწვევს. ასევე მნიშვნელოვანია პროტოტიპის გამეორებისთვის უფრო საიმედო ხარისხის შემოწმება.
PCB– ის ხარისხის შესაფასებლად სწორი ინსტრუმენტების გამოყენება ერთ - ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი მოსაზრებაა ამ სფეროში. ციფრული ოპტიკური შედარებები, როგორც შაბლონები და დაფარვა, უკეთესად აჭარბებს ტრადიციულ მეთოდებს, რადგან ისინი დროთა განმავლობაში იჭიმებიან და ამახინჯებენ, რაც ხელს უშლის მათ საიმედოობას. თქვენ ასევე უნდა გაითვალისწინოთ ინსტრუმენტები, რომელთა ავტომატიზაცია მარტივია ადამიანის შეცდომის რისკის შესამცირებლად.
მიუხედავად კონკრეტული მეთოდებისა და ტექნიკის გამოყენებისა, ყველა დეფექტის თვალყურის დევნება კრიტიკულია. დროთა განმავლობაში, ამ მონაცემებმა შეიძლება გამოავლინოს პრობლემების წარმოქმნის ტენდენციები, რაც უზრუნველყოფს PCB დიზაინის უფრო საიმედო ცვლილებებს.

6. წარმოების დიზაინი
მაღალი, მაგრამ ხშირად შეუმჩნეველი ფაქტორი მაღალი დონის PCB დიზაინში, წარმოების მარტივია. თუ წარმოების შეცდომები იმდენად ხშირია, რომ მოწყობილობა იშვიათად აკმაყოფილებს სპეციფიკაციებს ქაღალდზე, არ აქვს მნიშვნელობა რამდენად საიმედოა PCB თეორიულად.
გამოსავალი არის მაქსიმალურად თავიდან აიცილოთ ზედმეტად რთული ან რთული დიზაინები. მაღალი დონის PCB- ების შექმნისას, გაითვალისწინეთ თქვენი წარმოების პროცესი, იმის გათვალისწინებით, თუ როგორ შეიძლება წარმოქმნას ეს სამუშაოები და რა პრობლემები შეიძლება წარმოიშვას. რაც უფრო ადვილია შეცდომის გარეშე პროდუქტების გაკეთება, მით უფრო საიმედო იქნება ისინი.
ეს ნაბიჯი მოითხოვს მჭიდრო თანამშრომლობას წარმოების დაინტერესებულ მხარეებთან. თუ არ გაუმკლავდებით შიდა წარმოებას, ჩართეთ თქვენი წარმოების პარტნიორები დიზაინის ფაზაში, რომ მიიღოთ მათი შეტანა წარმოების პოტენციურ საკითხებზე.

7. გამოიყენეთ ტექნოლოგია თქვენს სასარგებლოდ
დაგეგმვისა და წარმოების ახალმა ტექნიკამ შეიძლება გაამარტივოს ამ მოსაზრებების დაბალანსება. 3D ბეჭდვა შემოაქვს უფრო დიზაინის მოქნილობას, რათა ხელი შეუწყოს PCB უფრო რთულ განლაგებას წარმოების შეცდომების გარეშე. მისი სიზუსტე ასევე საშუალებას გაძლევთ უზრუნველყოთ, რომ სპილენძის გაყვანილობა მიჰყვება მრუდს, ვიდრე სწორი კუთხე, რომ შეამციროს მისი სიგრძე და შეამციროს ენერგიის მოხმარება
ხელოვნური ინტელექტი არის კიდევ ერთი ტექნოლოგია, რომლის გამოკვლევა ღირს. AI PCB ინსტრუმენტებს შეუძლიათ ავტომატურად განათავსონ კომპონენტები ან ხაზს უსვამენ დიზაინის პოტენციურ პრობლემებს, რათა თავიდან აიცილონ შეცდომები რეალურ სამყაროში. მსგავს გადაწყვეტილებებს შეუძლიათ სიმულაცია სხვადასხვა სატესტო გარემოში, რათა შეაფასონ PCB– ების მოქმედება ფიზიკური პროტოტიპების წარმოებამდე.

მაღალი მიმდინარე PCB დიზაინი მოითხოვს სიფრთხილეს
საიმედო მაღალი დონის PCB- ის დაპროექტება ადვილი არ არის, მაგრამ ეს შეუძლებელი არ არის. ამ შვიდი ნაბიჯის შემდეგ დაგეხმარებათ თქვენი დიზაინის პროცესის ოპტიმიზაციაში, უფრო ეფექტური მაღალი სიმძლავრის მოწყობილობების შესაქმნელად.
როგორც იზრდება საგნების სამრეწველო ინტერნეტი, ეს მოსაზრებები კიდევ უფრო მნიშვნელოვანი გახდება. ახლა მათი მიღება მომავალში წარმატების გაგრძელების გასაღები იქნება.