Zle navrhnuté dosky s tlačenými obvodmi alebo PCB nikdy nespĺňajú kvalitu potrebnú na komerčnú výrobu. Schopnosť posúdiť kvalitu dizajnu PCB je veľmi dôležitá. Skúsenosti a znalosti dizajnu PCB sú potrebné na vykonanie úplného preskúmania návrhu. Existuje však niekoľko spôsobov, ako rýchlo posúdiť kvalitu dizajnu PCB.

Schematický diagram môže byť dostatočný na ilustráciu komponentov danej funkcie a toho, ako sú pripojené. Informácie poskytnuté schémami týkajúcimi sa skutočného umiestnenia a spojenia komponentov pre danú operáciu sú však veľmi obmedzené. To znamená, že aj keď je DPS navrhnutý starostlivo implementáciou všetkých komponentných pripojení kompletného diagramu pracovného princípu, je možné, že konečný produkt nemusí fungovať podľa očakávania. Ak chcete rýchlo skontrolovať kvalitu dizajnu PCB, zvážte nasledujúce:

1. Trace PCB

Viditeľné stopy DPS sú pokryté spájkovacím odporom, čo pomáha chrániť stopy medi pred skratkami a oxidáciou. Môžu sa použiť rôzne farby, ale najbežnejšie používaná farba je zelená. Všimnite si, že je ťažké vidieť stopy kvôli bielej farbe masky spájky. V mnohých prípadoch vidíme iba horné a dolné vrstvy. Keď má DPS viac ako dve vrstvy, vnútorné vrstvy nie sú viditeľné. Je však ľahké posúdiť kvalitu dizajnu len tak, že sa pozriete na vonkajšie vrstvy.

Počas procesu preskúmania návrhu skontrolujte stopy, aby ste potvrdili, že neexistujú žiadne ostré zákruty a že všetky sa rozširujú v priamke. Vyhnite sa ostrým ohybom, pretože určité vysokofrekvenčné alebo vysoko výkonné stopy môžu spôsobiť problémy. Vyhýbajte sa im úplne, pretože sú konečným signálom zlej kvality dizajnu.

2. Oddelenie kondenzátora

Aby sa odfiltroval akýkoľvek vysokofrekvenčný šum, ktorý môže negatívne ovplyvniť čip, je oddeľovací kondenzátor umiestnený veľmi blízko napájacieho kolíka napájania. Všeobecne platí, že ak čip obsahuje viac ako jeden kolík odtoku na odtok (VDD), každý taký kolík potrebuje oddeľovací kondenzátor, niekedy ešte viac.

Oddeľovací kondenzátor by mal byť umiestnený veľmi blízko kolíka, ktorý sa má oddeliť. Ak nie je umiestnený blízko kolíka, účinok kondenzátora oddelenia sa výrazne zníži. Ak kondenzátor oddelenia nie je umiestnený vedľa kolíkov na väčšine mikročipov, potom to znova naznačuje, že návrh DPS je nesprávny.

3. Dĺžka stopy PCB je vyvážená

Aby sa vytvorilo viac signálov presné načasovacie vzťahy, dĺžka stopy PCB sa musí v návrhu zhodovať. Zodpovedanie dĺžky stopy zaisťuje, že všetky signály dosiahnu svoje ciele s rovnakým oneskorením a pomáhajú udržiavať vzťah medzi okrajmi signálu. Je potrebné získať prístup k schematickému diagramu, aby ste vedeli, či akákoľvek skupina signálnych línií vyžaduje presné vzťahy na časovanie. Tieto stopy je možné sledovať, aby sa skontrolovalo, či sa použilo akékoľvek vyrovnanie dĺžky stopy (inak nazývané oneskorené čiary). Vo väčšine prípadov tieto oneskorené čiary vyzerajú ako zakrivené čiary.

Je potrebné poznamenať, že ďalšie oneskorenie je spôsobené priechodmi v dráhe signálu. Ak sa nedá vyhnúť viasu, je dôležité zabezpečiť, aby všetky stopové skupiny mali rovnaký počet vias s presnými načasovacími vzťahmi. Alternatívne môže byť oneskorenie spôsobené VIA kompenzované pomocou linky oneskorenia.

4. Umiestňovanie komponentov

Hoci induktory majú schopnosť generovať magnetické polia, inžinieri by mali zabezpečiť, aby pri používaní induktorov v obvode neboli umiestnení blízko seba. Ak sú induktory umiestnené blízko seba, najmä end-to-end, vytvorí škodlivú väzbu medzi induktormi. V dôsledku magnetického poľa generovaného induktorom je elektrický prúd indukovaný vo veľkom kovovom objekte. Preto musia byť umiestnené v určitej vzdialenosti od kovového objektu, inak sa môže meniť hodnota indukčnosti. Umiestnením induktorov kolmých na seba, aj keď sú induktory umiestnené blízko seba, je možné znížiť zbytočné vzájomné spojenie.

Ak má DPS výkonové odpory alebo akékoľvek iné komponenty generujúce teplo, musíte zvážiť vplyv tepla na iné komponenty. Napríklad, ak sa v obvode používajú kondenzátory kompenzácie teploty alebo termostaty, nemali by sa umiestniť v blízkosti energetických odporov alebo akýchkoľvek komponentov, ktoré vytvárajú teplo.

Na DPS musí byť vyhradená oblasť DPS ​​pre regulátor palubného spínača a súvisiace komponenty. Táto časť musí byť nastavená čo najviac od časti zaoberajúcej sa malými signálmi. Ak je napájanie striedavého prúdu priamo pripojené k DPS, musí existovať samostatná časť na striedavej strane PCB. Ak komponenty nie sú oddelené podľa vyššie uvedených odporúčaní, kvalita návrhu PCB bude problematická.

5. Šírka stopy

Inžinieri by sa mali venovať osobitnej starostlivosti, aby správne určovali veľkosť stôp prepravujúcich veľké prúdy. Ak stopy, ktoré sa rýchlo menia signály alebo digitálne signály, prechádzajú rovnobežne so stopami prepravujúcimi malými analógovými signálmi, môžu vzniknúť problémy s odberom hluku. Stopa spojená s induktorom má schopnosť pôsobiť ako anténa a môže spôsobiť škodlivé emisie rádiových frekvencií. Aby sa tomu zabránilo, tieto značky by nemali byť širšie.

6. pozemná a pozemná rovina

Ak má DPS dve časti, digitálne a analógové a musí byť pripojený iba v jednom spoločnom bode (zvyčajne v zápornom výkonovom termináli), musí sa pozemná rovina oddeliť. To môže pomôcť vyhnúť sa negatívnemu dopadu digitálnej časti na analógovú časť spôsobenú špičkou prúdu pozemného prúdu. Stopa na pozemnú návratnosť podriadeného obvodu (ak má PCB iba dve vrstvy) musí byť oddelená a potom musí byť pripojená k negatívnemu výkonovému terminálu. Dôrazne sa odporúča mať najmenej štyri vrstvy pre mierne zložité PCB a pre vodné a pozemné vrstvy sú potrebné dve vnútorné vrstvy.

záver

Pre inžinierov je veľmi dôležité mať v dizajne PCB dostatok odborných znalostí na posúdenie kvality jedného alebo jedného zamestnanca. Inžinieri bez profesionálnych znalostí si však môžu pozrieť vyššie uvedené metódy. Pred prechodom na prototypovanie, najmä pri navrhovaní startupového produktu, je vždy dobré mať vždy odbornú kontrolu kvality dizajnu PCB.