Słabiej zaprojektowane płytki drukowane lub PCB nigdy nie spełnią jakości wymaganej do produkcji komercyjnej. Bardzo ważna jest zdolność oceny jakości projektowania PCB. Doświadczenie i znajomość projektowania PCB są wymagane do przeprowadzenia pełnego przeglądu projektu. Istnieje jednak kilka sposobów szybkiego oceny jakości projektu PCB.

Schemat schematyczny może być wystarczający do zilustrowania składników danej funkcji i ich połączenia. Jednak informacje dostarczone przez schematy dotyczące faktycznego umieszczenia i połączenia komponentów dla danej operacji są bardzo ograniczone. Oznacza to, że nawet jeśli PCB jest zaprojektowana przez skrupulatne wdrożenie wszystkich połączeń komponentów kompletnego schematu zasady roboczej, możliwe jest, że produkt końcowy może nie działać zgodnie z oczekiwaniami. Aby szybko sprawdzić jakość projektu PCB, rozważ następujące czynności:

1. Śledzenie PCB

Widoczne ślady PCB są pokryte odpornością na lut, co pomaga chronić ślady miedzi przed zwarciami i utlenianiem. Można użyć różnych kolorów, ale najczęściej używanym kolorem jest zielony. Zauważ, że trudno jest zobaczyć ślady ze względu na biały kolor maski lutowniczej. W wielu przypadkach możemy zobaczyć tylko górne i dolne warstwy. Gdy PCB ma więcej niż dwie warstwy, wewnętrzne warstwy nie są widoczne. Łatwo jest jednak ocenić jakość projektu, patrząc na zewnętrzne warstwy.

Podczas procesu przeglądu projektu sprawdź ślady, aby potwierdzić, że nie ma ostrych zakrętów i że wszystkie rozciągają się na linii prostej. Unikaj ostrych zakrętów, ponieważ niektóre ślady o wysokiej częstotliwości lub wysokiej mocy mogą powodować problemy. Unikaj ich całkowicie, ponieważ są one ostatecznym sygnałem słabej jakości projektowania.

2. Kondensator oddzielenia

Aby odfiltrować każdy szum wysokiej częstotliwości, który może negatywnie wpłynąć na układ, kondensator oddzielenia znajduje się bardzo blisko szpilki zasilacza. Zasadniczo, jeśli układ zawiera więcej niż jeden pin z drenażem do drążka (VDD), każdy taki szpilka potrzebuje kondensatora oddzielenia, czasem jeszcze więcej.

Kondensator oddzielenia powinien być umieszczony bardzo blisko szpilki, aby został oddzielony. Jeśli nie zostanie umieszczony blisko PIN, efekt kondensatora oddzielenia zostanie znacznie zmniejszony. Jeśli kondensator odsprzęgający nie jest umieszczony obok pinów na większości mikroczipów, to ponownie oznacza, że ​​konstrukcja PCB jest nieprawidłowa.

3. Długość śledzenia PCB jest zrównoważona

Aby stworzyć wiele sygnałów o dokładnych zależnościach czasowych, długość śledzenia PCB musi być dopasowana do projektu. Dopasowanie długości śledzenia zapewnia, że ​​wszystkie sygnały osiągają swoje miejsca docelowe z tym samym opóźnieniem i pomaga utrzymać związek między krawędziami sygnału. Konieczne jest dostęp do schematu, aby wiedzieć, czy jakikolwiek zestaw linii sygnałowych wymaga precyzyjnych relacji czasowych. Ślady te można prześledzić, aby sprawdzić, czy zastosowano wyrównanie długości śladu (w przeciwnym razie nazywane liniami opóźnień). W większości przypadków te linie opóźnienia wyglądają jak zakrzywione linie.

Warto zauważyć, że dodatkowe opóźnienie jest spowodowane przez VIA na ścieżce sygnału. Jeśli nie można uniknąć przelotków, ważne jest, aby wszystkie grupy śledzenia mają taką samą liczbę przelotek z precyzyjnymi relacjami czasowymi. Alternatywnie, opóźnienie spowodowane przez VIA można kompensować za pomocą linii opóźnienia.

4. Umieszczenie komponentów

Chociaż induktory mają zdolność generowania pól magnetycznych, inżynierowie powinni upewnić się, że nie są one umieszczone blisko siebie podczas używania cewek induktorów w obwodzie. Jeśli induktory zostaną umieszczone blisko siebie, szczególnie end-to-end, stworzy szkodliwe połączenie między induktorami. Ze względu na pole magnetyczne wytwarzane przez cewkę induktor prąd elektryczny jest indukowany w dużym metalowym obiekcie. Dlatego należy je umieścić w pewnej odległości od obiektu metalowego, w przeciwnym razie wartość indukcyjności może się zmienić. Umieszczając induktorów prostopadłe, nawet jeśli induktory są umieszczone blisko siebie, niepotrzebne wzajemne sprzężenie można zmniejszyć.

Jeśli PCB ma rezystory mocy lub inne elementy generujące ciepło, musisz rozważyć wpływ ciepła na inne elementy. Na przykład, jeśli w obwodzie używane są kondensatory lub termostaty temperatury, nie należy ich umieszczać w pobliżu rezystorów mocy ani żadnych elementów generujących ciepło.

Na PCB musi znajdować się dedykowany obszar dla regulatora przełączania pokładowego i jego powiązane komponenty. Ta część musi być ustawiona jak najdalej od części dotyczącej małych sygnałów. Jeśli zasilacz prądu przemiennego jest bezpośrednio podłączony do PCB, musi istnieć osobna część po stronie prądu przemiennego PCB. Jeśli komponenty nie zostaną oddzielone zgodnie z powyższymi zaleceniami, jakość projektu PCB będzie problematyczna.

5. Szerokość śledzenia

Inżynierowie powinni zwrócić uwagę na prawidłowe ustalenie wielkości śladów niosących duże prądy. Jeśli ślady przenoszące szybko zmieniające się sygnały lub sygnały cyfrowe działają równolegle do śladów niosących małe sygnały analogowe, mogą pojawić się problemy z odbiorem szumu. Ślad podłączony do induktora ma zdolność działania jako antena i może powodować szkodliwe emisje częstotliwości radiowej. Aby tego uniknąć, znaki te nie powinny być szersze.

6. płaszczyzna uziemienia i uziemienia

Jeśli PCB ma dwie części, cyfrowe i analogowe i musi być podłączone tylko w jednym wspólnym punkcie (zwykle ujemnym zacisku mocy), płaszczyzna uziemienia musi być oddzielona. Może to pomóc uniknąć negatywnego wpływu części cyfrowej na część analogową spowodowaną przez skok prądu podłoża. Należy oddzielić ślad zwrotu podkładu (jeśli PCB ma tylko dwie warstwy), a następnie należy go podłączyć na ujemnym zacisku zasilania. Zdecydowanie zaleca się posiadanie co najmniej czterech warstw dla umiarkowanie złożonych PCB, a dwie wewnętrzne warstwy są wymagane dla warstw zasilania i uziemiającej.

Podsumowując

Dla inżynierów bardzo ważne jest, aby mieć wystarczającą wiedzę zawodową w zakresie projektowania PCB, aby ocenić jakość jednego lub jednego projektu pracownika. Jednak inżynierowie bez wiedzy zawodowej mogą przeglądać powyższe metody. Przed przejściem na prototypowanie, zwłaszcza przy projektowaniu produktu startupowego, zawsze dobrym pomysłem jest zawsze sprawdzić, czy ekspert sprawdzał jakość projektu PCB.