Kötü tasarlanmış baskılı devre kartları veya PCB'ler, ticari üretim için gereken kaliteyi asla karşılamayacaktır. PCB tasarımının kalitesini değerlendirme yeteneği çok önemlidir. Tam bir tasarım incelemesi yapmak için PCB tasarımı deneyimi ve bilgisi gereklidir. Bununla birlikte, PCB tasarımının kalitesini hızlı bir şekilde değerlendirmenin birkaç yolu vardır.
Şematik diyagram, belirli bir fonksiyonun bileşenlerini ve bunların nasıl bağlandığını göstermek için yeterli olabilir. Bununla birlikte, belirli bir işlem için bileşenlerin gerçek yerleştirilmesi ve bağlantısı ile ilgili şemalar tarafından sağlanan bilgiler çok sınırlıdır. Bu, PCB, tam çalışma prensibi diyagramının tüm bileşen bağlantılarını titizlikle uygulayarak tasarlanmış olsa bile, nihai ürünün beklendiği gibi çalışmaması mümkündür. PCB tasarımının kalitesini hızlı bir şekilde kontrol etmek için lütfen aşağıdakileri göz önünde bulundurun:
1. PCB izi
PCB'nin görünür izleri, bakır izlerinin kısa devrelerden ve oksidasyondan korunmasına yardımcı olan lehim direnci ile kaplıdır. Farklı renkler kullanılabilir, ancak en yaygın kullanılan renk yeşildir. Lehim maskesinin beyaz rengi nedeniyle izleri görmenin zor olduğunu unutmayın. Birçok durumda, yalnızca üst ve alt katmanları görebiliriz. PCB'nin ikiden fazla katmanı olduğunda, iç katmanlar görünmez. Bununla birlikte, sadece dış katmanlara bakarak tasarımın kalitesini yargılamak kolaydır.
Tasarım inceleme işlemi sırasında, keskin viraj olmadığını ve hepsinin düz bir çizgide uzandığını doğrulamak için izleri kontrol edin. Keskin virajlardan kaçının, çünkü bazı yüksek frekanslı veya yüksek güçlü izler sorun yaratabilir. Onlardan tamamen kaçının çünkü kötü tasarım kalitesinin son sinyalidir.
2. Decupling kapasitör
Çipi olumsuz etkileyebilecek yüksek frekanslı gürültüyü filtrelemek için, ayrıştırma kapasitörü güç kaynağı pimine çok yakındır. Genel olarak, çip birden fazla drenajdan drenaj (VDD) pimi içeriyorsa, her biri böyle bir pimin bir ayrıştırma kapasitörüne, bazen daha da fazla ihtiyacı vardır.
Ayrıştırma kapasitörü, ayrılmak için pime çok yakın yerleştirilmelidir. Pime yakın yerleştirilmezse, ayrıştırma kapasitörünün etkisi büyük ölçüde azalacaktır. Ayrıştırma kapasitörü çoğu mikroçipteki pimlerin yanına yerleştirilmezse, bu yine PCB tasarımının yanlış olduğunu gösterir.
3. PCB iz uzunluğu dengelidir
Birden çok sinyalin doğru zamanlama ilişkileri olması için, Tasarımda PCB iz uzunluğu eşleştirilmelidir. İz uzunluğu eşleşmesi, tüm sinyallerin hedeflerine aynı gecikmeyle ulaşmasını sağlar ve sinyal kenarları arasındaki ilişkiyi korumaya yardımcı olur. Herhangi bir sinyal çizgisi kümesinin hassas zamanlama ilişkileri gerektirip gerektirmediğini öğrenmek için şematik diyagrama erişmek gerekir. Bu izler, herhangi bir eser uzunluk eşitlemesinin uygulanıp uygulanmadığını kontrol etmek için izlenebilir (aksi takdirde gecikme çizgileri olarak adlandırılır). Çoğu durumda, bu gecikme çizgileri kavisli çizgiler gibi görünür.
Ekstra gecikmenin sinyal yolundaki Vias'dan kaynaklandığını belirtmek gerekir. Vias'dan kaçınılamazsa, tüm iz gruplarının hassas zamanlama ilişkileri ile eşit sayıda Vias'a sahip olmasını sağlamak önemlidir. Alternatif olarak, VIA'nın neden olduğu gecikme bir gecikme hattı kullanılarak telafi edilebilir.
4. Bileşen yerleştirme
İndüktörler manyetik alanlar üretme yeteneğine sahip olsalar da, mühendisler bir devrede indüktörleri kullanırken birbirlerine yakın yerleştirilmemelerini sağlamalıdır. İndüktörler birbirine yakın, özellikle uçtan uca yerleştirilirse, indüktörler arasında zararlı bir bağlantı oluşturacaktır. İndüktör tarafından üretilen manyetik alan nedeniyle, büyük bir metal nesnede bir elektrik akımı indüklenir. Bu nedenle, metal nesneden belirli bir mesafeye yerleştirilmelidirler, aksi takdirde endüktans değeri değişebilir. İndüktörleri birbirine dik yerleştirerek, indüktörler birbirine yakın yerleştirilmiş olsa bile, gereksiz karşılıklı bağlantılar azaltılabilir.
PCB'nin güç dirençleri veya diğer ısı üreten bileşenleri varsa, ısının diğer bileşenler üzerindeki etkisini göz önünde bulundurmanız gerekir. Örneğin, devrede sıcaklık telafisi kapasitörleri veya termostatlar kullanılırsa, güç dirençlerinin veya ısı üreten bileşenlerin yanına yerleştirilmemelidir.
Yerleşik anahtarlama regülatörü ve ilgili bileşenleri için PCB'de özel bir alan olmalıdır. Bu bölüm, küçük sinyallerle ilgilenen kısımdan mümkün olduğunca belirlenmelidir. AC güç kaynağı doğrudan PCB'ye bağlıysa, PCB'nin AC tarafında ayrı bir parça olmalıdır. Bileşenler yukarıdaki önerilere göre ayrılmazsa, PCB tasarımının kalitesi sorunlu olacaktır.
5. İz genişliği
Mühendisler, büyük akım taşıyan izlerin boyutunu düzgün bir şekilde belirlemek için ekstra dikkat göstermelidir. Hızla değişen sinyaller veya dijital sinyaller taşıyan izler, küçük analog sinyaller taşıyan izlere paralel çalışırsa, gürültü alma sorunları ortaya çıkabilir. İndüktöre bağlı iz, bir anten olarak hareket etme yeteneğine sahiptir ve zararlı radyo frekansı emisyonlarına neden olabilir. Bundan kaçınmak için, bu işaretler daha geniş olmamalıdır.
6. Zemin ve Zemin Düzlemi
PCB'nin dijital ve analog olmak üzere iki parça varsa ve yalnızca bir ortak noktaya (genellikle negatif güç terminali) bağlanması gerekiyorsa, zemin düzlemi ayrılmalıdır. Bu, dijital parçanın zemin akımı artışının neden olduğu analog parça üzerindeki olumsuz etkisini önlemeye yardımcı olabilir. Alt devrenin toprak dönüş izinin (PCB'nin yalnızca iki katmanı varsa) ayrılması gerekir ve daha sonra negatif güç terminaline bağlanmalıdır. Orta derecede karmaşık PCB'ler için en az dört katmanın olması şiddetle tavsiye edilir ve güç ve toprak katmanları için iki dahili katman gereklidir.
Sonuç olarak
Mühendisler için, bir veya bir çalışan tasarımının kalitesini değerlendirmek için PCB tasarımında yeterli profesyonel bilgiye sahip olmak çok önemlidir. Bununla birlikte, profesyonel bilgisi olmayan mühendisler yukarıdaki yöntemleri görebilirler. Prototiplemeye geçmeden önce, özellikle bir başlangıç ürünü tasarlarken, PCB tasarımının kalitesini her zaman kontrol etmek her zaman iyi bir fikirdir.