Zle navrhnuté dosky plošných spojov alebo dosky plošných spojov nikdy nebudú spĺňať kvalitu požadovanú pre komerčnú výrobu. Schopnosť posúdiť kvalitu návrhu PCB je veľmi dôležitá. Na vykonanie úplného preskúmania návrhu sú potrebné skúsenosti a znalosti v oblasti návrhu PCB. Existuje však niekoľko spôsobov, ako rýchlo posúdiť kvalitu návrhu PCB.

Schematický diagram môže postačovať na znázornenie komponentov danej funkcie a ich zapojenia. Avšak informácie, ktoré poskytujú schémy týkajúce sa skutočného umiestnenia a zapojenia komponentov pre danú operáciu, sú veľmi obmedzené. To znamená, že aj keď je doska plošných spojov navrhnutá precíznou implementáciou všetkých pripojení komponentov v úplnej schéme pracovného princípu, je možné, že konečný produkt nebude fungovať podľa očakávania. Ak chcete rýchlo skontrolovať kvalitu návrhu PCB, zvážte nasledujúce:

1. Stopa PCB

Viditeľné stopy PCB sú pokryté spájkovacím odporom, ktorý pomáha chrániť medené stopy pred skratmi a oxidáciou. Môžu sa použiť rôzne farby, ale najčastejšie používaná farba je zelená. Všimnite si, že je ťažké vidieť stopy kvôli bielej farbe spájkovacej masky. V mnohých prípadoch môžeme vidieť len vrchnú a spodnú vrstvu. Keď má DPS viac ako dve vrstvy, vnútorné vrstvy nie sú viditeľné. Kvalitu prevedenia je však ľahké posúdiť len pri pohľade na vonkajšie vrstvy.

Počas procesu kontroly návrhu skontrolujte stopy, aby ste sa uistili, že neexistujú žiadne ostré ohyby a že všetky vedú v priamke. Vyhnite sa ostrým ohybom, pretože určité vysokofrekvenčné alebo vysokovýkonné stopy môžu spôsobiť problémy. Vyhnite sa im úplne, pretože sú konečným signálom nízkej kvality dizajnu.

2. Oddeľovací kondenzátor

Aby sa odfiltroval akýkoľvek vysokofrekvenčný šum, ktorý môže negatívne ovplyvniť čip, je oddeľovací kondenzátor umiestnený veľmi blízko kolíku napájania. Vo všeobecnosti platí, že ak čip obsahuje viac ako jeden kolík typu drain-to-drain (VDD), každý takýto kolík potrebuje oddeľovací kondenzátor, niekedy dokonca viac.

Oddeľovací kondenzátor by mal byť umiestnený veľmi blízko kolíka, ktorý sa má odpojiť. Ak nie je umiestnený blízko kolíka, účinok oddeľovacieho kondenzátora sa výrazne zníži. Ak oddeľovací kondenzátor nie je umiestnený vedľa kolíkov na väčšine mikročipov, potom to opäť naznačuje, že návrh PCB je nesprávny.

3. Dĺžka stopy PCB je vyvážená

Aby viaceré signály mali presné časové vzťahy, dĺžka stopy PCB musí byť v návrhu prispôsobená. Zhoda dĺžky stopy zaisťuje, že všetky signály dosiahnu svoje ciele s rovnakým oneskorením a pomáha udržiavať vzťah medzi hranami signálu. Je potrebné vstúpiť do schematického diagramu, aby ste vedeli, či niektorá sada signálových vedení vyžaduje presné časové vzťahy. Tieto stopy je možné sledovať, aby ste skontrolovali, či bolo aplikované nejaké vyrovnanie dĺžky stopy (inak nazývané oneskorovacie linky). Vo väčšine prípadov tieto oneskorovacie čiary vyzerajú ako zakrivené čiary.

Stojí za zmienku, že dodatočné oneskorenie je spôsobené priechodmi v signálovej ceste. Ak sa nedá vyhnúť priechodom, je dôležité zabezpečiť, aby všetky skupiny stôp mali rovnaký počet priechodov s presnými časovými vzťahmi. Alternatívne môže byť oneskorenie spôsobené prekovom kompenzované použitím oneskorovacej linky.

4. Umiestnenie komponentov

Hoci induktory majú schopnosť vytvárať magnetické polia, inžinieri by mali zabezpečiť, aby neboli umiestnené blízko seba pri použití induktorov v obvode. Ak sú induktory umiestnené blízko seba, najmä end-to-end, vytvorí sa škodlivé spojenie medzi induktormi. V dôsledku magnetického poľa generovaného induktorom sa vo veľkom kovovom predmete indukuje elektrický prúd. Preto musia byť umiestnené v určitej vzdialenosti od kovového predmetu, inak sa môže zmeniť hodnota indukčnosti. Umiestnením tlmiviek kolmo na seba, aj keď sú tlmivky umiestnené blízko seba, sa môže obmedziť zbytočné vzájomné spájanie.

Ak má doska plošných spojov výkonové odpory alebo akékoľvek iné komponenty generujúce teplo, musíte zvážiť vplyv tepla na ostatné komponenty. Napríklad, ak sú v obvode použité kondenzátory alebo termostaty na kompenzáciu teploty, nemali by byť umiestnené v blízkosti výkonových odporov alebo akýchkoľvek komponentov, ktoré generujú teplo.

Na doske plošných spojov musí byť vyhradený priestor pre spínací regulátor na doske a jeho súvisiace komponenty. Táto časť musí byť nastavená čo najďalej od časti zaoberajúcej sa malými signálmi. Ak je AC napájací zdroj pripojený priamo k DPS, musí byť na AC strane DPS samostatná časť. Ak nie sú komponenty oddelené podľa vyššie uvedených odporúčaní, kvalita návrhu DPS bude problematická.

5. Šírka stopy

Inžinieri by mali venovať zvýšenú pozornosť správnemu určeniu veľkosti stôp prenášajúcich veľké prúdy. Ak stopy nesúce rýchlo sa meniace signály alebo digitálne signály prebiehajú paralelne so stopami prenášajúcimi malé analógové signály, môžu nastať problémy so snímaním šumu. Trasa pripojená k induktoru má schopnosť pôsobiť ako anténa a môže spôsobovať škodlivé rádiofrekvenčné emisie. Aby sa tomu zabránilo, tieto značky by nemali byť širšie.

6. Zem a zemná rovina

Ak má doska plošných spojov dve časti, digitálnu a analógovú, a musí byť pripojená iba v jednom spoločnom bode (zvyčajne záporná napájacia svorka), základná rovina musí byť oddelená. To môže pomôcť vyhnúť sa negatívnemu vplyvu digitálnej časti na analógovú časť spôsobenej špičkou zemného prúdu. Spätná dráha uzemnenia podobvodu (ak má PCB iba dve vrstvy) musí byť oddelená a potom musí byť pripojená na zápornú napájaciu svorku. Dôrazne sa odporúča mať aspoň štyri vrstvy pre stredne zložité dosky plošných spojov a dve vnútorné vrstvy sú potrebné pre napájaciu a zemnú vrstvu.

na záver

Pre inžinierov je veľmi dôležité mať dostatočné odborné znalosti v oblasti návrhu PCB na posúdenie kvality návrhu jedného alebo jedného zamestnanca. Inžinieri bez odborných znalostí si však vyššie uvedené metódy môžu prezrieť. Pred prechodom na prototypovanie, najmä pri navrhovaní spúšťacieho produktu, je vždy dobré nechať odborníka skontrolovať kvalitu návrhu PCB.