Dårlig utformede kretskort eller PCB vil aldri møte den kvaliteten som kreves for kommersiell produksjon. Evnen til å bedømme kvaliteten på PCB-design er svært viktig. Erfaring og kunnskap om PCB-design kreves for å gjennomføre en fullstendig designgjennomgang. Det er imidlertid flere måter å raskt bedømme kvaliteten på PCB-designet på.

Det skjematiske diagrammet kan være tilstrekkelig til å illustrere komponentene i en gitt funksjon og hvordan de henger sammen. Imidlertid er informasjonen gitt av skjemaene angående den faktiske plasseringen og tilkoblingen av komponentene for en gitt operasjon svært begrenset. Dette betyr at selv om kretskortet er utformet ved å omhyggelig implementere alle komponentforbindelsene i det komplette arbeidsprinsippdiagrammet, er det mulig at sluttproduktet ikke fungerer som forventet. For raskt å sjekke kvaliteten på PCB-designet, bør du vurdere følgende:

1. PCB-spor

De synlige sporene av PCB er dekket med lodderesist, som hjelper til med å beskytte kobbersporene mot kortslutning og oksidasjon. Ulike farger kan brukes, men den mest brukte fargen er grønn. Merk at det er vanskelig å se spor på grunn av den hvite fargen på loddemasken. I mange tilfeller kan vi bare se topp- og bunnlaget. Når PCB har mer enn to lag, er de indre lagene ikke synlige. Det er imidlertid lett å bedømme kvaliteten på designet bare ved å se på de ytre lagene.

Under gjennomgangsprosessen, sjekk sporene for å bekrefte at det ikke er noen skarpe bøyninger og at de alle strekker seg i en rett linje. Unngå skarpe bøyninger, fordi visse høyfrekvente eller høyeffektspor kan forårsake problemer. Unngå dem helt fordi de er det endelige signalet om dårlig designkvalitet.

2. Frakoblingskondensator

For å filtrere ut høyfrekvent støy som kan påvirke brikken negativt, er avkoblingskondensatoren plassert svært nær strømforsyningspinnen. Generelt, hvis brikken inneholder mer enn én dren-to-drain (VDD) pin, trenger hver slik pin en frakoblingskondensator, noen ganger enda mer.

Frakoblingskondensatoren bør plasseres veldig nær pinnen som skal kobles fra. Hvis den ikke plasseres nær pinnen, vil effekten av avkoblingskondensatoren reduseres kraftig. Hvis avkoblingskondensatoren ikke er plassert ved siden av pinnene på de fleste mikrobrikker, indikerer dette igjen at PCB-designet er feil.

3. PCB-sporlengde er balansert

For å få flere signaler til å ha nøyaktige tidsforhold, må PCB-sporlengden matches i designet. Tilpasning av sporlengde sikrer at alle signaler når sine destinasjoner med samme forsinkelse og bidrar til å opprettholde forholdet mellom signalkantene. Det er nødvendig å få tilgang til det skjematiske diagrammet for å vite om et sett med signallinjer krever nøyaktige tidsforhold. Disse sporene kan spores for å sjekke om noen sporlengdeutjevning har blitt brukt (ellers kalt forsinkelseslinjer). I de fleste tilfeller ser disse forsinkelseslinjene ut som buede linjer.

Det er verdt å merke seg at den ekstra forsinkelsen er forårsaket av vias i signalbanen. Hvis vias ikke kan unngås, er det viktig å sikre at alle sporgrupper har like mange vias med presise tidsforhold. Alternativt kan forsinkelsen forårsaket av viaen kompenseres ved å bruke en forsinkelseslinje.

4. Komponentplassering

Selv om induktorer har evnen til å generere magnetiske felt, bør ingeniører sørge for at de ikke er plassert nær hverandre når de bruker induktorer i en krets. Hvis induktorene plasseres nær hverandre, spesielt ende-til-ende, vil det skape skadelig kobling mellom induktorene. På grunn av magnetfeltet som genereres av induktoren, induseres en elektrisk strøm i en stor metallgjenstand. Derfor må de plasseres i en viss avstand fra metallgjenstanden, ellers kan induktansverdien endres. Ved å plassere induktorene vinkelrett på hverandre, selv om induktorene er plassert tett sammen, kan unødvendig gjensidig kobling reduseres.

Hvis PCB har strømmotstander eller andre varmegenererende komponenter, må du vurdere effekten av varme på andre komponenter. For eksempel, hvis temperaturkompensasjonskondensatorer eller termostater brukes i kretsen, bør de ikke plasseres i nærheten av strømmotstander eller komponenter som genererer varme.

Det må være et dedikert område på kretskortet for den innebygde svitsjeregulatoren og tilhørende komponenter. Denne delen må stilles så langt som mulig fra delen som omhandler småsignaler. Hvis AC-strømforsyningen er direkte koblet til PCB, må det være en egen del på AC-siden av PCB. Hvis komponentene ikke er separert i henhold til anbefalingene ovenfor, vil kvaliteten på PCB-designet være problematisk.

5. Sporbredde

Ingeniører bør passe ekstra godt på å bestemme størrelsen på spor som bærer store strømmer. Hvis spor som bærer raskt skiftende signaler eller digitale signaler går parallelt med spor som bærer små analoge signaler, kan det oppstå problemer med støyopptak. Sporet koblet til induktoren har evnen til å fungere som en antenne og kan forårsake skadelige radiofrekvensemisjoner. For å unngå dette bør disse merkene ikke være bredere.

6. Jord- og jordplan

Hvis kretskortet har to deler, digitalt og analogt, og må kobles til kun ett felles punkt (vanligvis den negative strømterminalen), må jordplanet skilles. Dette kan bidra til å unngå den negative effekten av den digitale delen på den analoge delen forårsaket av jordstrømmen. Jordretursporet til underkretsen (hvis PCB har bare to lag) må skilles, og deretter må den kobles til den negative strømterminalen. Det anbefales på det sterkeste å ha minst fire lag for moderat komplekse PCB, og to interne lag er nødvendig for kraft- og jordlag.

avslutningsvis

For ingeniører er det svært viktig å ha tilstrekkelig faglig kunnskap innen PCB-design for å bedømme kvaliteten på én eller én ansatts design. Imidlertid kan ingeniører uten faglig kunnskap se metodene ovenfor. Før du går over til prototyping, spesielt når du designer et oppstartsprodukt, er det alltid en god idé å alltid la en ekspert sjekke kvaliteten på PCB-designet.