Merancang mana -mana PCB adalah mencabar, terutamanya apabila peranti semakin kecil dan lebih kecil. Reka bentuk PCB yang tinggi adalah lebih kompleks kerana ia mempunyai semua halangan yang sama dan memerlukan satu set tambahan faktor unik untuk dipertimbangkan.
Pakar meramalkan bahawa permintaan untuk peranti kuasa tinggi mungkin meningkat untuk mencapai kadar pertumbuhan tahunan dua angka untuk IOT industri menjelang 2030. Berikut adalah tujuh langkah untuk mengoptimumkan reka bentuk PCB dalam elektronik semasa untuk trend ini.

1. saiz kabel yang mencukupi
Saiz garis adalah salah satu pertimbangan reka bentuk yang paling penting untuk PCB semasa yang tinggi. Pendawaian tembaga cenderung menjadi miniatur untuk reka bentuk yang lebih padat, tetapi ini tidak berfungsi pada arus yang lebih tinggi. Seksyen silang kecil boleh menyebabkan kehilangan kuasa melalui pelesapan haba, jadi saiz trek yang sesuai diperlukan.
Anda boleh menukar kawasan keratan rentas dawai dengan menyesuaikan dua faktor: lebar dawai dan ketebalan tembaga. Mengimbangi kedua -dua ini adalah kunci untuk mengurangkan penggunaan kuasa dan mengekalkan saiz PCB yang ideal.
Gunakan kalkulator lebar garis PCB untuk mengetahui lebar dan ketebalan yang menyokong jenis arus yang diperlukan untuk peranti anda. Apabila menggunakan alat ini, berhati -hati untuk merancang saiz pendawaian untuk menyokong arus yang lebih tinggi daripada yang anda fikir anda perlukan.

2.Metrethink Component Placement
Susun atur komponen adalah satu lagi pertimbangan utama dalam reka bentuk PCB semasa semasa. MOSFET dan komponen yang sama menjana banyak haba, jadi penting untuk memastikan mereka terpencil dari bintik-bintik yang sensitif panas atau suhu lain yang mungkin. Ini tidak selalu mudah apabila berurusan dengan faktor bentuk yang dikurangkan.
Penguat dan penukar harus disimpan pada jarak yang sesuai dari MOSFET dan unsur pemanasan yang lain. Walaupun ia mungkin menggoda untuk mengekalkan zon kuasa tinggi di pinggir, ini tidak membenarkan pengedaran suhu seragam. Sebaliknya, mereka diletakkan di garis lurus di seluruh papan untuk mengekalkan tenaga, yang menjadikan haba lebih banyak lagi.
Dengan menghampiri kawasan yang paling berpengaruh terlebih dahulu, lebih mudah untuk menentukan komponen yang ideal. Pertama, tentukan lokasi yang ideal untuk komponen suhu tinggi. Sebaik sahaja anda tahu di mana untuk meletakkannya, anda boleh menggunakan selebihnya untuk mengisi jurang.

3. Sediakan pengurusan pelesapan haba
Begitu juga, PCB semasa yang tinggi juga memerlukan pengurusan terma yang teliti. Bagi kebanyakan aplikasi, ini bermakna mengekalkan suhu dalaman di bawah 130 darjah Celsius untuk suhu peralihan kaca FR4 laminates. Mengoptimumkan penempatan komponen akan membantu, tetapi langkah pengurangan haba anda mesti berhenti di sana.
Penyejukan perolakan semulajadi mungkin mencukupi untuk PCB elektronik pengguna yang lebih kecil, tetapi mungkin tidak mencukupi untuk aplikasi kuasa yang lebih tinggi. Radiator mekanikal mungkin diperlukan. Penyejukan aktif seperti peminat atau sistem penyejukan cecair di sekitar MOSFET juga membantu. Walau bagaimanapun, sesetengah reka bentuk peranti mungkin tidak cukup besar untuk menampung radiator tradisional atau penyejukan aktif.
Untuk PCB yang lebih kecil tetapi berprestasi tinggi, pelesapan haba melalui lubang adalah alternatif yang berguna. Logam yang sangat konduktif dengan satu siri lubang yang dituangkan akan menghilangkan haba dari MOSFET atau komponen yang serupa sebelum mencapai kawasan yang lebih sensitif.

4. Gunakan bahan yang betul
Pemilihan bahan akan memberi manfaat yang besar apabila mengoptimumkan pengurusan haba dan memastikan komponen dapat menahan arus yang lebih tinggi. Ini terpakai kepada komponen dan substrat PCB.
Walaupun FR4 adalah substrat yang paling biasa, ia tidak semestinya pilihan terbaik untuk reka bentuk PCB semasa semasa. PCB teras logam mungkin sesuai kerana mereka mengimbangi penebat dan keberkesanan kos substrat seperti FR4 dengan kekuatan dan suhu anjakan logam yang sangat konduktif. Sebagai alternatif, sesetengah pengeluar membuat laminates tahan panas khas yang mungkin anda pertimbangkan.
Sekali lagi, anda hanya perlu menggunakan komponen dengan nilai rintangan terma yang tinggi. Kadang-kadang, ini bermakna memilih bahan-bahan yang lebih tahan panas, manakala dalam kes lain ia bermakna menggunakan komponen tebal bahan yang sama. Pilihan mana yang terbaik bergantung pada saiz PCB, belanjawan, dan pembekal yang tersedia.

5. membuktikan proses kawalan kualiti
Kebolehpercayaan PCB semasa semasa juga merupakan masalah mencari kesilapan dalam pengeluaran. Sekiranya proses pembuatan tidak dapat mencari dan menangani kecacatan yang mengimbangi kelebihannya, maka empat pilihan reka bentuk di atas tidak akan menghasilkan banyak peningkatan. Pemeriksaan kualiti yang lebih dipercayai untuk lelaran prototaip juga penting.
Menggunakan alat yang betul untuk menilai kualiti PCB adalah salah satu pertimbangan yang paling penting dalam bidang. Pembanding optik digital sebagai templat dan penutup mengatasi kaedah tradisional ketika mereka meregangkan dan memutarbelit dari masa ke masa, menghalang kebolehpercayaan mereka. Anda juga harus mempertimbangkan alat yang mudah mengautomasikan untuk meminimumkan risiko kesilapan manusia.
Terlepas dari kaedah dan teknik tertentu yang anda gunakan, menjejaki semua kecacatan adalah kritikal. Dari masa ke masa, data ini dapat mendedahkan trend dalam kemunculan masalah, memberikan perubahan reka bentuk PCB yang lebih dipercayai.

6. Reka bentuk yang boleh dipercayai
Faktor yang sama tetapi sering diabaikan dalam reka bentuk PCB semasa adalah memastikan kemudahan pembuatan. Sekiranya kesilapan pengeluaran begitu biasa bahawa peranti jarang memenuhi spesifikasi di atas kertas, tidak kira betapa pcb boleh dipercayai dalam teori.
Penyelesaiannya adalah untuk mengelakkan reka bentuk yang terlalu kompleks atau rumit sebanyak mungkin. Apabila mereka bentuk PCB semasa, pastikan proses pembuatan anda dalam fikiran, memandangkan aliran kerja ini dapat menghasilkannya dan masalah apa yang mungkin timbul. Semakin mudah anda boleh membuat produk bebas ralat, semakin dipercayai mereka.
Langkah ini memerlukan kerjasama yang erat dengan pihak berkepentingan pengeluaran. Jika anda tidak mengendalikan pembuatan dalaman, melibatkan rakan pengeluaran anda dalam fasa reka bentuk untuk mendapatkan input mereka mengenai isu-isu pembuatan yang berpotensi.

7. Gunakan teknologi untuk kelebihan anda
Teknik perancangan dan pengeluaran baru boleh membuat keseimbangan pertimbangan ini lebih mudah. Percetakan 3D memperkenalkan lebih banyak fleksibiliti reka bentuk untuk menyokong susun atur PCB yang lebih kompleks tanpa kesilapan pengeluaran. Ketepatannya juga membolehkan anda memastikan pendawaian tembaga mengikuti lengkung dan bukannya sudut yang betul untuk mengurangkan panjangnya dan meminimumkan penggunaan kuasa
Kecerdasan buatan adalah teknologi lain yang patut disiasat. Alat PCB AI secara automatik boleh meletakkan komponen atau menyerlahkan masalah reka bentuk yang berpotensi untuk mengelakkan kesilapan daripada muncul di dunia nyata. Penyelesaian yang sama dapat mensimulasikan persekitaran ujian yang berbeza untuk menilai prestasi PCB sebelum menghasilkan prototaip fizikal.

Reka bentuk PCB semasa yang tinggi memerlukan berhati -hati
Merancang PCB semasa yang boleh dipercayai tidak mudah, tetapi tidak mustahil. Berikutan tujuh langkah ini akan membantu anda mengoptimumkan proses reka bentuk anda untuk membuat peranti kuasa tinggi yang lebih cekap.
Apabila internet industri tumbuh, pertimbangan ini akan menjadi lebih penting lagi. Merangkul mereka sekarang akan menjadi kunci kejayaan yang berterusan pada masa akan datang.